抽油机空心抽油杆井下集肤效应电加热
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电加热配合油溶性降粘复合工艺在塔河油田的应用X郭 娜,李婷婷,杨祖国,丁保东(中国石油化工股份有限公司西北油田分公司工程技术研究院,新疆乌鲁木齐 830011) 摘 要:塔河油田稠油油藏具有埋藏深、地层温度高的特点,地面原油粘度高达2000000mPa·s (50℃)。
超稠油在地层条件下流动性好,在井筒举升过程中随着温度的降低在3000m左右逐渐失去流动性,需要井筒降粘措施才能采出地面。
在前期开展的化学降粘和电加热降粘工艺等研究基础上,开展了电加热配合油溶性降粘复合工艺研究,利用电加热杆与油溶性降粘工艺有效组合,提高井筒温度场,进而提升降粘剂性能。
累计开展现场试验3井次,平均节约稀油率达到50.92%,取得了较好的效果。
关键词:超稠油;电加热;油溶性降粘;节约稀油 中图分类号:T E355 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2013)5—0123—03 塔河超稠油油藏埋深5800~6500m,地层温度130~145℃,地面原油粘度48170mPa・s~2000000mPa・s(50℃),原油密度平均1.0194g/ cm3,属于超稠油范畴,极其复杂的油品性质和超稠超深的特点增加了井筒降粘的难度。
油田开发中存在的主要矛盾是:在油藏条件下原油具有一定的流动性和较好的供油能力,原油进入井筒后向地面流动的过程中随着井筒温度的降低,原油粘度增大,在3000m左右逐渐失去流动性无法流到井口,因此需要井筒降粘措施才能将原油采出地面。
目前塔河油田稠油开采的主导方式仍是掺稀油开采,掺稀工艺为塔河油田开发做出了重要贡献,但随着油田超稠油区块高效开发,出现了掺稀油资源短缺的局面。
前期开展的水溶性化学降粘、油溶性化学降粘及电加热等单一井筒降粘工艺节约稀油效果有限,无法进行大规模推广[1,2]。
在室内实验基础上,开展了电加热配合油溶性降粘复合工艺研究,使复合降粘技术应用于更高粘度范围的稠油降粘,为塔河稠油降粘提供技术支撑。
电热采油降粘清蜡技术及应用作者:周莉莎来源:《中国科技博览》2014年第11期摘要:奈曼油田为低孔低渗的普通稠油油藏,原油含蜡量高、胶质+沥青质含量高、粘度高,在井下流动性差,易造成抽油机电流大、负荷重,洗井频繁、抽油杆断脱、检泵周期短,油井生产效率低。
为降低原油粘度,减少结蜡影响,奈曼油田应用了两种电加热采油工艺:空心抽油杆电加热和油管电加热采油工艺,实现了对油管内原油的加热,改善原油的流动性,保证了油井的正常生产,有效地提高了生产效率和经济效益。
关键字:空心抽油杆电加热工艺;油管电加热采油工艺;降粘清蜡;中图分类号:E9511 概述1.1油藏特征奈曼油田构造上位于奈曼凹陷中央洼陷带北段的双河背斜,属于低孔低渗的普通稠油油藏,地层条件下原油粘度大,油水粘度比高。
主要开发层系为九佛堂组,其中九佛堂组分为上段、下段,九上段含油面积7.87 km2,有效厚度26.1m,地质储量1297.6×104t,九下段含油面积5.04 km2,有效厚度23.2m,地质储量820.8×104tt,均是胶质+沥青质含量高。
1.2 存在的主要问题奈曼油田开井数82口,油井主要清防蜡措施采用热洗和化学清蜡,平均每2天需热洗1口井,需长期加药井有22口。
目前生产实际中主要存在以下两个问题:(1)热洗容易造成地层污染,且洗井时又不产液,但结蜡严重,必须洗井清蜡,有时还需要洗井解卡来恢复生产,影响油井产量。
(2)化学清蜡剂周期性加药,作用时间不合理。
且奈曼油井含水率不是很高,达不到预期效果。
基于此,奈曼油田采用了两种电加热采油工艺:空心抽油杆电加热和油管电加热采油工艺,给井筒油流增温、降粘、提高原油井筒内流动能力。
2 两种电热采油技术2.1 空心抽油杆电热采油装置构成及工作原理2.1.1 装置构成智能式中频电加热采油成套装置,由四大部分组成:电热采油专用中频电源、空心抽油杆、油井加热专用电缆(含钢管护套和橡胶护套)和空心抽油泵。
2019年08月空心抽油杆热力采油技术措施何平(青海油田采油一厂,青海海西816400)摘要:稠油油田开发过程中,采取最佳的降粘开采技术措施,不断提高稠油的开发效率。
空心抽油杆的应用,结合热力采油的技术措施,保证机械采油生产的顺利实施,获得最佳的油井产量,成为稠油油藏开发的有效措施,达到油田开发的产能指标。
关键词:空心抽油杆;热力采油;技术;措施分析空心抽油杆的应用状况,结合热力采油的技术措施,充分发挥空心抽油杆的优势,将抽油机的能量传递给井下的抽油泵的活塞,降低了能量的损耗,不断提高稠油热采的生产效率,促使稠油油田达到高效开发的技术标准。
1热力采油技术措施概述稠油热采工艺技术措施的研究和应用,保证稠油油藏顺利开发,获得最佳的油气的产能,满足稠油油田开发的产能要求。
利用蒸汽吞吐和蒸汽驱的采油技术措施,将热蒸汽注入到井下的油层部位,通过蒸汽的膨胀运移,将热能传递给储层,形成一个稳定的高温的带状结构,将油流温度升高,因此降低了稠油的粘度,将其开采出井,达到稠油井的生产技术标准,获得更高的油气产量,完成油田开发的生产任务。
1.1蒸汽吞吐采油技术措施利用蒸汽吞吐的注汽技术措施,保证热蒸汽在井下储层的扩散,提高储层油流的温度,达到降低粘度的作用效果。
将热的蒸汽注入到井下的油层部位,关井实施焖井一定时间,当热能得到充分的蔓延后,开井生产,提高了稠油热采的生产效率。
蒸汽吞吐注汽的过程中,可以采用常规的注入工艺流程,利用井筒内设计的真空隔热管,降低热能的损耗,提高蒸汽吞吐的效果。
对常规油井实施分层注汽的工艺技术措施,将井下分成若干个层位,对应每个层位实施蒸汽吞吐开采,提高小层的生产能力。
利用封隔器和配气器的应用,对应每个层位不同的注汽量,保证小层的蒸汽吞吐量,促使油井达到气驱的开发效率。
对水平井实施多点的分段注汽工艺技术措施,保证长水平井段的蒸汽吞吐的效果。
在水平井段设计多个注汽阀,对应每个层位的注汽状况进行控制和调整,保证蒸汽吞吐的量,为提高水平井的生产能力,奠定了基础。
集肤效应电伴热在石油工业中的应用
我国生产的原油大多是高凝高粘高蜡的“三高”原油,给输油工作带来很多困难。
温度越低粘度越大压降越大能量损失越大,所以一般采用加热的输送工艺并对管道经行保温绝热。
近几年集肤效应伴热作为一项新的管道加热输送技术出现,给输油气管道加热效率的提高带来一线曙光。
目前管道伴热的方式有蒸汽伴热,热水伴热和电伴热。
在这众多伴热方法中集肤效应电伴热有如下突出优势而越来越受到关注:
(1)防爆功能。
由于集肤效应自身形成绝缘结构,使输液管道和伴热管外表面不带电,输液管做安全接地,保证输液管道始终是零电位,做到安全可靠。
(2)加热均匀。
集肤效应伴热首尾端的加热温度是均匀的,不会出现局部过热现象,随着输油管道距离的加长提高加热电压即可。
(3)装置一体化。
伴热管可实现工厂预制化,减少了工程量,缩短了工程周期。
(4)伴热温度高,有效维持温度可达0~ 260℃.
(5)伴热距离长。
一个电源点的伴热距离最长可达25km.
(6)热量利用率高。
在输送管与加热管间的焊缝间隙内加入传热水泥后的热效率可与电缆伴热的内部敷设方式相比拟。
(7)使用寿命长。
耐热电缆具有十年的使用寿命。
(8)无污染。
因此,在输送高凝原油、高含蜡原油时,国内外大公司多用该方法。
燃料重油、蜡油等稠油管线的热输,被输送介质在常温下(低于50℃)为固态或粘度很高,难以流动,加热到一定温度后又易于流动,要求管道维持温度为50~ 100℃,采用集肤效应伴热,防止管线降温和管道停输再启动,效果特别好。
164八厂自2007年起试验应用电加热集油工艺,电热管道分为碳纤维管和电热带管两种。
目前共有电加热集油井473口主要分布在太东、永6、肇5、徐三共4个区域,所属全厂13座中转站和联合站。
1 国内外集肤效应电热技术发展现状管道集肤效应电伴热(加热)技术是最近几年来出现的一种新的金属管道加热方法,集肤效应电伴热的原理是基于交流电的集肤效应和邻近效应这两种电磁现象。
是大型石油化工等企业热输管道加热保温的新技术 、新工艺,国外简称 SECT 法。
方兴公司2012年开始试验使用集肤伴热工艺,目前已应用60km,现场运行平稳,热效率高,施工简单,投资低。
2 集肤伴热原理集肤效应又称趋肤效应,当导线流过交变电流时,根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反。
由于导线中心较导线表面的磁链大,在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。
这样作用的结果,电流在表面流动,中心则无电流,这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。
是指当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,且电流集中在导体的“皮肤”部分的一种现象,电流频率越高,集肤效应越显著。
3 集肤伴热现场试验3.1 现场试验运行情况fs2转油站1#回路辖油井23口,于2009年投产,采用井口电磁加热器及恒功率串槽伴热的常规电热工艺,由于投产时间长,末端井加热电缆断电多,恒功率带电热功率下降,冬季运行困难。
多次维修后末端井起井困难,2016年6月在fs2站1回路2#平台开展集肤效应伴热试验,在2#平台至3#平台间管线内新建集肤效应伴热管300m,2#平台放置8kW控制柜一台,利旧原井场变压器。
fs2转油站2#回路辖油井32口,于2009年投产,采用井口电磁加热器及恒功率串槽伴热的常规电热工艺,由于距离村屯较近,附近多为耕地,电热带维修时征地困难且存在环保隐患,部分管路因电热带功率下降,结蜡严重。
2016年3月在fs2站2回路10#平台开展集肤效应伴热试验,在芳22-斜30至芳葡24-斜28井管线内新建集肤效应伴热管360m,新建9kW控制柜一台,利旧原井场变压器。
天津港孚石油机械制造有限公司前言天津(山东)港孚石油机械制造有限公司成立于1998年,是专门制造空心抽油杆、实心抽油杆、空心杆电加热装置、空心杆掺稀装置、石油专用电缆、中(变)频柜、驱动螺杆泵专用抽油杆、螺杆泵配套装置、抽油泵、钻采配件为一体专业企业。
2000年8月份公司取得生产许可证证书,同年通过了ISO9001:2000质量体系认证。
2002年加入中国石化一级入网,2008加入中国石油一级入网,公司现已有三套生产线,年生产能力可达120万米。
公司拥有总资产4100多万元,拥有主要生产设备39台,有摩擦焊、热处置装置、探伤、中频、校直、拉伸、普通车床、数控车床、钻床、铣床及检测先进设备等。
我公司产品通过各大油田连年利用证明:增效、节能效果显著。
通过不断深切展油田技术服务,使我公司产品领域不断扩大,实用性能不断提高,靠得住的产品质量和良好的信用和服务,使公司的产品销售业绩连年爬升,畅销全国各大油田,并出口哈萨克斯坦、土库曼斯坦、阿塞拜疆等国家和地域。
以质量保信用夺市场、以质量保生存球进展、以质量知足顾客的需要、以质量为核心不断改良不断提高,创出同行中质量第一的品牌。
港孚公司将以全新的服务理念,为各油田服务。
公司地址:天津市滨海新区大港凯旋街929#(石化产业园区)电话:、传真目录一、实心抽油杆系列 (3)、简介 (3)、结构 (3)、特点 (3)、规格参数及机械性能 (4)、加重杆 (5)二、空心抽油杆系列 (6)、简介 (6)、结构 (6)、规格参数及机械性能 (6)、空心抽油杆光杆 (7)、空心抽油杆配套用途 (8)、空心抽油杆注入热载体采油装置 (8)、空心抽油杆电加热装置 (15)、空心抽油杆过泵加热装置 (24)、二级三段分层注水装置 (28)三、螺杆泵专用驱动杆系列 (32)、简介 (32)、结构 (32)、特点 (32)、规格与参数 (34)、螺杆泵专用驱动抽油杆型号表示方式 (36)、技术要求 (37)、螺杆泵采油工艺中应注意的事项 (38)、螺杆泵专用驱动光杆 (39)、螺杆泵专用驱动杆配套用途 (39)、驱动螺杆泵电加热装置 (39)、驱动螺杆泵注入热载体井口旋转密封装置 (45)四、杆柱防偏磨配套产品 (52)、简介 (52)、产品种类 (52)、防偏磨抽油杆短节 (52)、防偏磨抽油杆接箍 (52)、抽油杆扶正器 (52)、表面淬火抽油杆 (52)、抽油杆柱防偏磨工艺的应用 (53)、抽油杆柱偏磨油管的主要原因 (53)、常规作业中的几种抽油杆柱防偏磨工艺 (53)一、空心抽油杆、简介:空心抽油杆是为了有效开采“高凝、高粘、高含蜡”原油而生产的特种抽油杆。
智能式中频电加热采油技术的应用和常规方法相比,智能式中频电加热采油技术具有一定的优势,其可以给超稠油、特稠油的开采提供先进的技术。
在智能式中频电加热采油成套装置中,工频电源被程控中频电源替代,因此工频电热的缺点就会被克服,比如:热效率低、采油耗能大。
最终,自动化管理就会得到实现,也会获得较好的经济效益。
标签:稠油热采抽油机程控中频目前,我国的一些油田原油中许多都含有石蜡和胶质沥青。
因此,在进行开采时,就抽油机的电动机驱动功率就会得到增加,有的甚至会将电动机烧毁。
严重时,油井会报废。
针对这一问题,我们一般会使用加热稠油进的方法。
之前,工频电加热使用的频率比较高,而单相工频加热会污染电网,因此我们使用了智能式中频电热采油技术。
该技术的优点是能耗低,此外采油的效率也比较高。
1技术装置的构成与工作原理1.1构成智能式中频电加热采油技术装置主要包括以下四个部分:钢铠电缆、程控中頻电源、空心抽油泵和空心抽油杆。
(1)程控中频电源。
程控中频电源中包含左室和右室。
其中,左室包括控制板、断路器、机芯。
在右室中,会用隔板将电容和环形中频变压器隔离开来,此外散热通风道也会分布在上下方。
程控中频电源会借助电力电子器件-IGBT对50Hz的工频电流进行转换,最终形成中频电流的装置。
(2)空心抽油杆。
空心抽油杆的作用是:①把抽油机的动力传输给抽油泵。
②对井液进行抽吸。
③让加热器-钢铠电缆穿过泵筒,下到泵下加热深度。
当通电后,加热井筒油流,降粘减阻。
当下,我们使用的空心抽油杆主要是连结式。
表1是其规格和性能。
(3)钢铠电缆。
钢铠电缆又被叫做电加热器,其护套是用金属无缝管做成的,而芯线则是Φ6.5 TV-1型铜棒。
此外,在对环空进行填充压实时,需要使用耐高温绝缘材料,此外还会配备结构件。
该装置的核心加热部件是钢铠电缆,钢铠电缆的特点是:使用寿命超过两年、耐温-30~+250℃、抗拉强度390 N/mm2、耐交流电压2000V。
空心抽油杆热力采油技术措施解析发布时间:2021-08-04T01:03:40.695Z 来源:《电力设备》2021年第5期作者:韩晓峰1 李瑞平1 瞿亚华2 [导读] 从而降低能量损耗,提升稠油开采率,满足油田企业的发展目标。
1长庆油田分公司第一采油厂陕西延安 716000 2长庆油田分公司第十一采油厂甘肃庆阳 745108摘要:油田采油技术较为复杂,不同的采油技术面对不同类型的油井。
稠油采集过程中,使用空心抽油杆采油技术,自油杆传递热能。
在本次研究中对热力抽油技术进行分析,提出空心抽油杆热力采油技术的应用措施,为稠油开采奠定坚实的基础。
关键词:空心抽油杆;热力采油技术;应用措施石油资源作为我国战略性资源,合理开采资源对我国经济发展及社会稳定具有重要的作用,在稠油采集过程中,常见降粘采集技术,进一步提升稠油的开采率。
空心抽油杆作为一种新型抽油方式,结合热力采油技术为采油工作顺利进展奠定基础,有利于提升稠油油井的开采量,达到相关的产能指标。
对此,相关工作者应当认识到空心抽油杆的工作情况,结合热力采油技术,将空心抽油杆功能发挥,将抽油机热量传递到井下,从而降低能量损耗,提升稠油开采率,满足油田企业的发展目标。
1.热力抽油技术抽油在采集过程中常见热力采集技术,保证稠油油藏顺利开发的同时,也能达到最佳的产能,从而满足油田产能的目标。
通过蒸汽效应推动采油效率,将蒸汽注入到井下油层,伴随蒸汽反应,将热能传递到储存层次,构建起稳定的带状结构,逐渐使流油温度增高,使油液的粘稠度降低,达到开采目标,获得较高的油气产量,完成油田的采集任务。
1.1蒸汽吞吐采油技术使用蒸汽吞吐采油技术有利于保证蒸汽在井下储层拓展,从而进一步提升储层油温度,达到降低黏度的鸣笛。
热进入井下油层位置后,热力达到一定的标准后,进入生产阶段,提升稠油的采集率。
蒸汽吞吐注汽过程中,采取常规注入工艺,在井筒内设置真空隔热管,进一步降低热能损耗,保证蒸汽吞吐效应。
智能式油井电加热成套装置辽宁华孚石油高科技股份有限公司2008年12月n前言一、系统构成二、加热原理稠油、高凝油开采过程中,原油自井底沿井筒举升到井口,随地层温度的变化,原油粘度将增加甚至凝固,严重的影响油井的正常生产,甚至停产,因此必须采取相应的技术措施。
为解决这一生产问一.智能式油井电加热成套装置,由四大部分构成1.程控中频电源过泵电加热采油工艺示意图1.程控中频电源是中频电热采油装置的核心部分应用IGBT把50Hz的工频电流转换成中频电流,无论开关频率,还是可控性,都具有晶闸管所无法比拟的优点。
中频电源主要技术性能参数1、输入:三相2、输出:额定功率空心抽油杆除了将抽油机的动力传给抽油泵,抽吸井液外,还可使特种电缆穿过,下到泵下进行加热,降粘减阻,使原油充分入泵,提高泵效。
目前应用的空心抽油空心抽油杆图片钢铠电缆: 电缆组成剖面见右下图。
绝缘层和护套层的材料根据需要选择。
由于护套采用了钢管,完全克服了电缆表面易破损的缺陷,极大减少了短路事故的发生。
其主要技术参数如下:特种电缆参数表2.钢铠电缆(30mm2)电特性表(500Hz)负载电流(A) 电压(V/m) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.6 0.84 0.96 1.1 1.26 1.47 1.6 1.71 1.8 阻抗(Z/m) 0.03 0.028 0.024 0.022 0.021 0.021 0.020 0.019 0.018 cosΦ 0.88 0.87 0.77 0.71 0.66 0.66 0.64 0.61 0.59 功率(W/m) 10.6 21.9 29.5 39 50 68 82 93.9 106图1.钢铠电缆(30mm2)V-I特性曲线2000 1800 1600 (V/1km) V 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 20 40 60 I(A) 80 100 120图2.钢铠电缆(30mm2)P-I特性曲线140 120 100 (W/m) P 80 60 40 20 0 0 20 40 60 I(A) 80 100 1204.空心抽油泵空心抽油泵是实现泵下加热、降粘的关键设备,该 泵主要由泵筒组件和柱塞组件两部分组成,该泵游动凡尔 采用机械式强制开闭,延长检泵周期,检泵时自动泄油, 泵效高,金属密封,耐温可达350℃。
空心杆电加热清蜡技术在白音查干油田的应用摘要:内蒙白音查干油田油井结蜡现象十分严重,蜡熔点在50-93℃之间,井筒温度下机械强度大,蜡卡后很难热洗解卡,严重影响了油田的正常生产。
通过现场试验,使用空心抽油杆中频电热采油装置来加热融化结蜡,成功解决了白音查干油田油井清蜡问题,该装置具有操作简单,输出功率可调,热效率高,无清蜡盲区,不受结蜡熔点高低限制的特点。
在推广应用中不但明显延长了油井检泵周期,而且与常规热洗清蜡相比,费用和操作劳动强度大幅降低,取得了很好的应用效果。
关键词:清蜡高熔点电加热白音查干一、前言内蒙白音查干油田油井结蜡现象十分严重,结蜡井段一般在井口下500米以内,抽油杆蜡卡后很难通过热洗来解除,需要上作业解卡,造成油井作业维护费用居高不下,严重影响了油田的正常生产。
对此也采取了一些诸如热洗、加清蜡剂等常规清蜡措施,但效果不好,原因是普通油基清蜡剂在井筒温度下根本无法溶解结蜡;常规热洗由于井筒散热原因,到井筒深处时温度往往已经低于蜡熔点,也无法有效清蜡。
另外蜡块强度较高,特别是在冬季,油井蜡卡后作业起抽油杆十分困难,常常需要锯断抽油杆,造成巨大浪费,油井如何有效清蜡成为急待解决的问题。
二、原因分析与解决方案为了解决内蒙白音查干油井结蜡用常规方法不能清除的问题,首先必须弄清蜡的特性,在查3和9井蜡卡检泵作业时取样送往辽河油田,由辽河油田钻采院油田化学研究所分别对查3井原油样、查9井蜡样进行室内化验分析,测得查3井原油含蜡量为19.3%;查9井蜡样的熔点为78℃,查9井蜡的碳链峰值在C40,蜡熔点为:81.5℃,与实测蜡样熔点接近。
根据现场实际情况和蜡样分析结果,白音查干油井结蜡的主要特点是碳链长,熔点过高(如:查9-29井蜡熔点达到93℃),井筒温度下机械强度大,只能使用热清蜡方法,而且必须能把蜡加热到接近水沸点,才能在有限时间内把蜡融化清除。
另外考虑到井筒传热快,热损失大,热清蜡措施必须有较高的热输出功率,才能在结蜡处形成局部高温。
彰武区块ZW2-1-3 井投产(机采)工程设计中国石化东北油气分公司2012年11月13日彰武区块ZW2-1-3井投产(机采)工程设计井段: 1457.6-1458.9m1461.8-1462.7m1477.7-1479.4m1489.3-1493.1m设计人:李臣审核人:复审人:审定人:审批人:设计单位:工程技术研究院设计日期:2012年11月13日目录一、基础数据 (1)二、套管数据 (1)三、油层数据 (1)四、井身轨迹 (2)五、生产情况 (4)六、试油、作业井史简况及生产异常情况 (4)七、地质要求(主要作业内容、地质要求等) (4)八、井控内容 (4)九、机采难点分析 (5)十、机采设计 (5)十一、施工步骤及要求 (6)十二、质量、技术要求 (8)十三、井控措施及安全环保要求 (8)十四、施工送料 (10)十五、管柱图 (11)一、基础数据二、套管数据三、油层数据四、井身轨迹五、生产情况该井为新井,未投产。
六、试油、作业井史简况及生产异常情况该井为新井,无作业及生产历史。
七、地质要求(主要作业内容、地质要求等)1、对井段1457.6-1458.9m、1461.8-1462.7m、1477.7-1479.4m、1489.3-1493.1m进行射孔。
2、射孔后分两段(井段1457.6-1462.7m、井段1477.7-1493.1m)进行压裂,并进行人工压裂裂缝监测。
3、压裂改造后,充分抽汲排液,由采油厂确定工作制度投产。
4、作业过程中注意油层保护,减少作业入井液对地层污染。
5、严格贯彻执行QHSE体系。
八、井控内容1、地层压力情况2、邻近对应连通油井情况3、区域注水连通状况(无)4、硫化氢、二氧化碳等有毒有害气体情况(资料来源) 全井未发现H 2S 、CO 2异常。
5、根据油层压力(压力系数)选择合适的压井液、防喷器,做好井控防喷和安全环保工作。
九、机采难点分析1、单井产量低:目前已投产的8口油井,日均产液6.34m 3/d 。
空心杆电加热采油工艺适用性分析与应用作者:邹会举来源:《科学与财富》2015年第34期摘要:本文分析了常规空心杆电加热采油技术中存在的缺陷,介绍了连续可调式中频电加热技术在稠油井应用的试验过程,其主要优点是减少了对高压电网的反作用影响、通过调节频率或电压来节省电能,更适宜于在地面工艺无法满足蒸汽吞吐或在偏远地带勘探试油的稠油井上使用,不愧为一种较好的工艺技术,也可广泛应用在高凝、高含蜡油井上。
当然,在地层状况下浅层稠油无法流动到井筒时不宜采用该工艺。
关键词:中频电源电热采油改进空心杆过泵电热采油技术及其在B103井的应用[1]一文曾介绍了电的集肤效应原理在工频、抽油机开采条件下的应用经验,本文分析了电加热过程中存在的缺陷,提出了中频电源的优势。
一、中频电加热系统的组成及其与常规电源的优势中频电加热系统主要由中频电源控制柜、井口接电装置和井筒电加热器三部分组成。
1、中频电源控制柜(主要参数见表1)主要是中频变压器和操作控制按钮,该中频变压器将高压电网(变压器或发电机)供给的三相四线制400V/50HZ交流电,经过三相整流滤波、逆变、IGBT轮流导通变成频率连续可调的0-2000V/400—2500HZ单相电源,再经中频变压器输送到电加热器。
中频变压器采用非晶钛材料作为导磁心片,导磁率高,自身能耗低,可防止直流偏磁或过励磁产生的磁饱和,同时可起到隔直作用和串联谐振的作用。
2、井口接电装置方卡子固定好∮36mm空心光杆后,在光杆上固定正极/零线碳刷分别连接电加热器的铜芯和CrMo合金钢外壳随着光杆作旋转运动;在螺杆泵驱动头上端面外壳上固定正极/零线碳刷,使得电加热器上的两个电极分别与中频电源的正极/零线保持导通状态,采油树上连接接地极安全保护。
3、井筒电加热器井筒电加热器的线芯采用截面∮3.2mm单根铜芯,外壳用外径∮17.0mm 壁厚2.5mm 的35CrMo合金钢管,在线芯与外壳之间填充柔性较好的绝缘材料。
游梁式抽油机空心抽油杆井下集肤效应电加热
●、产品名称:游梁式抽油机空心抽油杆井下集肤效应电加热
●、产品型号:YSJF
●、产品用途:改善油井稠油开采过程中石油结蜡、流动性差、开采困难等情况,有效提高采油产液量及生产效率。
●、产品结构:
其结构由地面电源控制系统与井下加热两部分组成。
井下加热部分由悬接器、防喷盒、空心抽油杆、、扶正器、终端器等组件(见下右图);在空心抽油杆内下入特种单芯电缆,并在尾端短接后,集肤电缆由悬接器引出至控制柜由此构成加热回路;地面电源控制系统由断路器、三相中频电源、中频变压器、测量仪表、温度控制元件以及壳体等组件。
●、工作原理
电源控制柜将三相工频电源转变为单相中频、脉冲电源,
经中频变压器隔离后由集肤电缆输入,经由空心抽油杆尾端回
流至变压器;在此电流流动过程中,空心杆内电流产生趋肤(集
肤)效应而自行发热,使油管内原油温度升高,粘稠度降低。
热量来源由以下三种:
1、趋肤效应加热是利用变频电源控制柜将三相工
频电转变为可调中频单相输出给单芯电缆电加热抽油
杆供电,由于频率的提高,电流会趋肤于空心杆表层,产生趋肤效应热。
2、脉冲电阻加热,是通过整流调压控制柜把三相工频电转变为直流脉冲单相输出给单芯电缆电加热抽油杆供电,当电流通过空心抽油杆和电缆时,便产生直流脉冲电阻热。
3、电缆涡流加热,它由三相调功控制柜把三相工频电转变为可调的三相输出给空心杆内的三芯加热电缆供电,利用加热电缆的涡流电阻产生涡流电阻热。
●、产品特点
1、增产效果显著。
稠油、高凝油井配套该工艺,由于井筒油管内原油温度提高,原油黏度显著下降,油井提升阻力明显降低,油井泵效一般可提高20%以上。
同时,由于油井的冲次加快,油井的产量普遍提高。
2、油井的生产效率提高,生产周期延长。
未采用该工艺前,稠油、高凝油井要维持生产,须频繁热洗、加药,但效果不理想,经常出现油井因负荷重、抽不动现象,生产时率很低。
部分油井通过热洗、加药,空心杆掺水也无法正常生产。
配套采用该工艺后能从根本上解决,稠油、高凝油井的井筒开发矛盾,只要原油能进入泵筒,油井便可正常生产,即使长时间停井,再开井也很方便。
特别是超稠油注汽井,生产末期有该工艺做技术保障,管理难度显著下降,油井生产周期大大延长。
3、安装、管理方便,大大降低一线采油工的管理劳动强度。
未采用该工艺前,稠油、高凝油井日常的热洗、加药工作量非常大,一线采油工的现场管理劳动强度很高,造成油井管理效率低下,油井生产故障频繁。
采用该工艺后,油井无须进行周期性热洗、加药,一线采油工的管理强度显著降低。
4、综合经济效益显著。
虽然电加热工艺耗能相比较高,但其增产效果显著,该工艺不仅能确保油井正常生产,而且解决了热洗、加药措施费用高、热洗周期太短,加药量大,加药比例难确定及掺水易结垢,加药会给脱水造成困难等问题。