油管加热采油工艺

采油工艺研究院 油管加热配套采油工艺技术 一 . 技术简介 根据油田发展的需要，从解决生产中的主要矛盾着手，针对含蜡油井、高凝油井、稠油井生产过程中举升难的问题，我们进行了油管加热配套采油工艺技术的研究。该项技术是利用正常生产油井中的油管做热源体，将电能转化为热能，直接加热正常生产油井中的液体。对结蜡油井，提高了井筒内液体的温度，防止了蜡的析出；对稠油井降低了井筒内液体的粘度，克服了杆柱下行困难的问题。使结蜡井、稠油井、高凝油井能保持高效生产。 抽油泵 油套接触器 扶正器 绝缘隔离管 绝缘抽油杆 电缆 变压器 控制柜 二. 系统结构组成 三 . 工作原理： 在油管加热系统中 ， 电源变压器供给系统能量 ， 电能由电源变压器输出 ， 经控制柜隔离调整后 ， 将电能经地面电缆传输到密封器 ， 由密封器经地下电缆将能量传送到油管 ， 再经油管下部的油套接触器与套管连通 ， 形成一个完整的回路 。由于油管本身具有阻抗 ， 当电流流过油管时 ， 油管将发热 ， 因此 ， 本系统用油管做热源体 ， 将电能转化为热能 ， 直接加热井内的液体；绝缘隔离管连接上下油管 ， 保证地面设施与地下带电油管的绝缘安全；油管扶正器安装于油管上 ， 保证了油管与套管隔离 ， 同时地面设施直接接地 ， 确保了地面设施的安全 。 四 . 适用范围 1 、 适用于结蜡井； 2 、 适用于高凝油井； 3 、 适用于常规稠油井及高粘稠油井 。 油管加热系统配套抽稠泵或螺杆泵采用泵上全程加热或泵下加热的方式 ， 可开采粘度为 20000 五 . 配套采油工艺技术 利用油管加热技术可以解决高粘度稠油油井 、 高凝油油井及含蜡量较高的结蜡油井不能正常生产的难题 。 但对于不同的油井条件 、 不同的采油方式 ， 所用的配套工艺管柱则有所不同 ，因此 ， 我们对不同的井采用了不同的工艺 。 1、结蜡油井的油管加热工艺技术 （ 1）自喷结蜡油井的油管加热工艺技术 绝缘管 电源 油套接触器 （ 2） 有杆泵结蜡油井的油管加热工艺技术 绝缘管 绝缘抽油杆 电源 抽油泵 油套接触器 2、 稠油油井的油管加热工艺技术 （ 1）高粘稠油油井的油管加热工艺技术 绝缘抽油杆 绝缘管 电源 螺杆泵 油套接触器 绝缘管 绝缘抽油杆 电源 抽油泵 油套接触器 （ 2）常规稠油井的油管加热工艺技术 绝缘管 绝缘抽油杆 电源 抽油泵 油套接触器 3、高凝油油井的油管加热工艺技术 六 . 现场试验效果 1、 油管加热技术在稠油油井上的应用 东辛采油厂辛 100 粘度为 6750s，平均产液量 d,因油稠，光杆下行困难，长期不能正常生产，于 97年 6月停井。根据此井的情况，为了降低液体入泵时的粘度，我们 1999年 4月应用油管加热系统配套抽稠泵泵下加热，泵深1500m,加热深度 1700m。油管加热配套抽稠泵采油技术应用后，油井保持了正常生产，加热功率55口温度达到 55 ，粘度降为 1030s，平均产液量 d，产油 d，至今正常生产 。 2、 油管加热技术在结蜡油井上的应用 营 93平 1井是东辛采油厂的第一口水平井 ，1997年 10月完井 ， 油层埋深 2555m， 此井经取样测得原油物性 ， 原油粘度 s， 凝固点为40 ， 经过优化设计计算 ， 预测井口温度为 33 ，低于结蜡点温度 ， 因此 ， 在油井投产时实施了油管加热技术 ， 1997年 12月底投产一次成功 ， 为了能测得优化设计的结果 ， 在最初未实施加热 ， 这时 ， 测得井口温度为 29 ， 实施油管加热技术后 ，测得井口温度为 49 ， 产量达 80m3/d. 七 . 现场试验结论 1、 保证了油井的正常生产 2、 改善了泵的吸入性能提高了泵效 3、 降低了抽油机的悬点载荷 4、 延长了作业周期 5、提高了油井产量 八 . 该项技术与其它电加热技术相比有以下特点 : 1、 节约电能 该技术的功率控制系统采用了功率放大倍数很大的可控硅来调整使用功率的大小 ,其消耗的功率为 其它电加热控制系统采用了调整变压器的线圈匝数的多少来调整输出电压 ,其消耗的功率为 2、电能转化热能的效率高 空心杆电加热 矿场中应用的整体式空心杆电加热为空心杆内安装电缆 ,电缆的结构采用了内部为钢芯 ,钢芯外部为铜线 ,铜线外边为绝缘层 ,采用空心杆技术加热的电路模型如图 某井加热深度 1000m,空心杆 36 6，电缆钢芯截面 35钢芯为 19，供电源运行参数工作电压 460v，工作电流 140A，正常运行时，只有电阻产生热量即： Q=由计算得出 2 发热功率 P=40 2 23 =45 输入能量 S=60 140=化效率 =P/S= 2 1 3 油管电加热技术 油管加热技术是利用井内正常生产的油管做热源体，与直接接地的套管形成一个回路，油管加热技术工作的电路模型如图 某井采用了油管加热技术，加热深度 1000m，油管 27/8套管 51/2，供电源运行参数电压 200V,电流 200A,套管的接地电阻 R=P/2L4L/d）由计算得 发热功率 P=入能量 S=0化率为 =P/ S=96% 2 X 3、成本低、加热深度不受限制 油管加热技术是利用正常生产油井中的油管做热源体，与空心杆等其它电加热技术相比，无须再投入其它发热元件，降低了成本；由于空心杆等电加热技术均采用了电缆，而电缆内部采用了钢丝来承担重量，这样它的加热深度不得超过 1500m；油管加热技术中，油管的下入深度可达油层中部，所以加热深度不会受到限制。 4、施工作业简便