抽油机空心抽油杆井下集肤效应电加热

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。

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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。