双空心杆电加热井筒降黏技术_冯学军
稠油空心杆掺水降粘工艺原理及在河口油区的应用

稠油空心杆掺水降粘工艺原理及在河口油区的应用介绍稠油空心杆掺水降粘工艺是一种在油田开采中应用的技术,通过掺入适量的水来改善稠油的流动性。
本文将详细探讨该工艺的原理及其在河口油区的应用情况。
原理稠油掺水降粘工艺的核心原理是掺入适量的水来改变稠油的流动性。
水的添加能够降低稠油的黏度和密度,提高流体的流动性,使得稠油在井筒内更容易向上运行。
降粘后的稠油具有较低的阻力和较高的渗透性,有利于提高油井开采效率。
该工艺主要通过以下几个环节来实现:1. 空心杆安装在河口油区的油井中,首先需要在油井井筒内安装空心杆。
空心杆是一种中空的管状设备,用于控制水的注入和稠油的流动。
2. 水的掺入将适量的水注入到空心杆中。
水的掺入要根据油井的实际情况和需要进行计量和控制,确保掺入的水量符合要求。
3. 混合稠油和掺入的水在井筒内混合,形成降粘后的稠油。
混合的过程需要确保稠油和水充分混合均匀。
4. 上升降粘后的稠油通过空心杆向上运行,上升到油井地面。
在沿途需要进行适当的压力控制,以保证稠油能够顺利上升。
5. 脱水在油井地面,需要对上升的稠油进行进一步处理,以去除其中的水分。
脱水后的稠油可以进一步进行加工和运输。
河口油区的应用情况稠油空心杆掺水降粘工艺在河口油区得到了广泛的应用。
以下是该工艺在该区域的具体应用情况:1. 提高开采效率河口油区的稠油含油量较高,但黏度大、流动性差,传统开采方法难以高效率地开采。
稠油空心杆掺水降粘工艺的应用能够显著提高油井的开采效率,使得稠油能够顺利上升到地面。
2. 节约能源河口油区的油井开采需要耗费大量的能源。
稠油空心杆掺水降粘工艺的应用能够降低油井开采过程中的能耗,减少能源消耗和关联的碳排放。
3. 减少环境影响河口油区为敏感生态环境,传统的开采方法可能对环境造成一定的影响。
稠油空心杆掺水降粘工艺的应用可以减少地下水污染风险,降低对地下水资源的压力,减少环境污染的潜在风险。
4. 成本降低稠油空心杆掺水降粘工艺的应用能够降低油田开采的成本。
双空心杆闭式循环加热工艺

统 ,它 由 内、 外两层 空心杆 组 成 ,在 内、外 空心杆 之 间形成 液 流通 道 ,靠液流 的 热能 加热 外 空 心杆 ,由外 空心 杆加 热 油 井产 液 。通过 该 装 置在稠 油及 高凝 油 井上的推 广 应 用 ,有效 解 决 了高
凝 油 井井筒 易结蜡及稠 油井产液黏 度较 高的 问题 ,应 用后 见 到较好 效果 并延 长 了油井免修期 。 主题 词 :孤 岛油 田;稠 油双空 心杆 ;闭 式循环 ;加 热 ;应 用
3 地面配注工 艺适应性分析
障率 明显增 多 ,泵 阀气蚀 比较严 重 。通 过加 强巡 回 降低熟化罐液位高度造成系统能力降低的问题。同 检查 和及 时维护 等 日常管理 工作 ,注入 时率 仅达 到 时 ,采取 变频外 输 的方式减 小 了流量 计 的波动 ,提 了 8.%,每 E仍 欠 注母 液 10r 左 右 。通过 泵 阀 59 l 1 。 n 高了外输流量的计量准确度 ,外输系统运转更加平 的改 进 ,注入 时率达 到 了 9.%,提 高 了 l.个百 6 7 08 稳 。下 一 步工作是 要 深入摸 索消 泡方 法 ,把 泡 沫 的 分 点 。下一 步将 继续 摸索球 型泵 阀 的工 作机 理 ,使 影 响降到最低 。 ( )在 清水 配制 聚合物 的熟 化过 程 中 ,未发 现 3
d i 03 6 /i n1 0 — 8 62 1 .. 7 o: . 9js . 6 6 9 . 1 0 1 9 .s 0 0 2 2
油 田生产 中稠油 及高凝 油 开采难 度较 大 ,抽 油
接空 心光杆 ,为 抽油泵 提供 动力 。空心 杆下 完后注
井负 荷较重 。对 特稠 油一般 采 取蒸 汽吞 吐开采 ,但 满水 ,试 压合 格 后 在 空 心 杆 中间 下 入 小 直 径 隔热
降低稠油空心杆电加热能耗

降低稠油空心杆电加热能耗宋胜男【摘要】通过对稠油电加热油井能耗节点分析,找出能耗影响因素,建立了井口温度与能耗模型。
对王庄油田A区块油井的地面效率统计分析表明,其正常生产抽油机井的地面效率平均值为49.3%。
综合考虑抽油机最大悬点载荷及总功率,认为85℃左右为该井在模拟生产条件下最节能的井口温度。
由于井筒内流体流态较为复杂,受温度、压力、含水、溶解二氧化碳等多种因素影响,建议下一步开展井筒内多因素复合作用下流体物性研究,增强能耗模型的可靠性。
【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】2页(P1-2)【关键词】能耗;黏度;空心杆;电加热;稠油【作者】宋胜男【作者单位】中国石化胜利油田地质科学研究院【正文语种】中文井筒电加热抽油杆开采技术配合其他工艺能较好地适应稠油油藏的开发[1]。
空心杆电加热能有效地保障井筒内流体的温度,进而降低稠油举升过程中的黏度,使原油顺利举升到井口。
然而,当前对于井筒内温度的变化如何影响电加热功率和电机功率,以及对总功率的影响,能耗与井口温度的关系尚无相关研究。
王庄油田X区块为特超稠油油藏,50℃地面原油黏度高达110×104mPa·s。
采用电加热井筒降黏举升方式,电加热功率80~120 kW。
电加热抽油机井的总能耗是抽油系统能耗与电加热能耗之和,一般情况下,井筒温度越高,抽油系统的能耗就越小。
通过对稠油电加热油井能耗节点分析,找出能耗影响因素,建立了井口温度与能耗模型,如图1所示。
通过对生产井生产参数的模拟计算,比较不同井口温度的能耗情况,确定其合适的井口生产温度。
为了研究总耗电与井口温度的关系,依次开展井筒温度场、黏温关系和悬点载荷的研究,最终建立节能模型[2],如图2所示。
2.1 空心杆电加热温度场空心杆电加热属于沿程加热,假设电加热放出的热量均匀分布于全井筒,将其看作是一内热源。
同样在井筒上截取d i长的微元,取向上的坐标i为正方向进行能量平衡分析。
电热采油降粘清蜡技术及应用

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。
双空心杆电加热井筒降黏技术

外 孔 内 孔 隔 热 保 温 屡
低 , 日耗 电降低 。如果应 用替 代技 术 ,应首 先选择
低 液量 和 中低 含水 井 ( 0 以下 ) 6 。 双 空心杆 技术 是近 年发展 起来 的一 项新 型降 黏 技术 。该 技术在 井筒 工艺 和地 面加 热装置 上均 有较
触 ,对井 口原 油计 量不会 造成 影 响 。 双空 心杆 电加 热井简 降黏 技术 循环加 热 流程如
艺 技术 。电加热技术 以其地面管理简单 、维护方便 及 热效率高等特点 ,在采油厂各稠油 区块 生产 中发挥着
显著作用 ,是稠油区块井筒降黏的主要工艺之一 。 随着稠 油 区块 的持续开 发 ,大规 模应用 电加 热
技术 ,平均单井 日耗 电 88k ・ ,全年耗 电1222 1 W h 5 .
×1 k ・ ,全 年 附 加 电 费 达 到 8 3 9万 元 。 O W h 1.
体在循 环 泵 的高 压驱 动下 ,高速 流 至双空心 杆 的加
热尾端 ,通过环 空返 至地 面加热 炉 内再次加 热 。该 技术地 面 流程见 图 2 ,井 简结 构见 图 3 。
种是 插 接 式 内 管 , 选 用 1 mm × 1 T 的 9 1m i
图 2 地 面 流 程
5 O
油气 田地 面工 程 第 2 卷 第 1 9 1期 (00 1 ) 2 1 . 1
d i 1 . 9 9 j is . 0 66 9 . 0 0 1 . 2 o :0 3 6 /. sn 1 0 —8 6 2 1 . 1 0 6
图 1 双 空 心 杆 结 构
大 突破 ,应用 了专利 产 品—— 井 筒 双空心 杆 内循 环
空心抽油杆内密闭热水循环降黏技术

Vic st e c in t c noo y by co e twa e ic l to s o iy r du to e h l g l s d ho tr cr u a i n
i o l w u k r r d nh l o s c e o
LN R . LA G J —u Y N ew i, H N iu WA G Z e g I i i, I N i g o , A G D — e Z A G X - n , y n j N h n 。
ig Mo h lb r r sa ih d o he b ss o h ic st e ucin t o y Thefo a d he te c a g u e r n ngt e we lo e wee e tbls e n t a i ft e vs o i r d t he r . y o w n a x h n e r l swe e l
摘要 : 了提高机采稠油井产出液的温度 , 为 降低井筒热 量损失 , 出采 用空心杆 内加隔热管 的密闭热流体循 环降黏 提
工艺 , 该工艺充分利用循环热水携带的热量 以及油套环空的隔热性 能 , 使产出液在井筒 中维 持较 高的温度 , 到“ 起 保
温” 效果 。基于这一井筒降黏原理 , 建立 该降黏工艺井简中各 流体 流动和换热 的数学模型 , 进行求解 , 并 同时分 析产 液量 、 隔热管 隔热性能 、 原油黏度 、 循环热水量等因素对 降黏效果 的影响。结果表明 , 环降黏工艺能有效 维持产出 循
双空心抽油杆闭式循环加热节能技术的应用

、
装置基本概 念
1 . 工作原 理 同轴式 双空 心抽 油杆 内循环 加热方 式 ,工作 的基本 原理 是透过 两 个里 外互相 密封 的独立 管道 ,利 用地面 加热 炉将热 载体 加热 ,之 后再 经过 循环泵 对其 加压 ,之后 经过 缓冲 罐缓 冲和分 离器气 体之 后 ,透 过
3 . 双空心 杆抗磨效果 更好 双 空心杆 承受 力的外 管选 择的是质 量较 好 的结 构 钢 ,经过 冷轧 以及 中 频 调节 加工做 成 ,和普 通 的抽油杆 相 比 ,这种 杆 的耐磨性 更好 ,能够 有 效的降低 因为磨损造 成的影响 ,加长油菇 生产的工作 时间 。 4 . 双空 心杆维修方 便 双空 心杆将 内管通 过螺 丝母 固定在 每一根 空 心杆 当中 ,连 接成 一 节 。在 工作时 拧紧外 管螺纹 内杆 就能够 实现 自动 插接 , 将 二 者联 系在 起 。地 面工 作也不 需要 专门 的设施做 工作 安排 ,电加热 电缆 和连 体 杆相 比较 ,工 程量不 大 。与此 同时 ,双空 心杆也 是通过 一根 根独 立的 杆相互 连接组 成 ,没 根独 立杆 的长度 大约 为 8 米至 9 米 。在 实际使 用 的过程 中国 ,出现 问题 后 能够依 据具体 的操作 位置 做更 换操 作 ,成本
局限性 ,并不能等到广泛的推广,同轴式双空心抽 油杆 内循环加 热技术的使用在稠油开采中有 明显的节能作 用,并且能够降低粘井筒原油粘度,提 高井 筒 内原油的流动性 ,便于举升,可降低或取消油井掺油 ,较大程度 的解决 了 辽 河油田锦州采油厂部分稠 油井举升 困难的问题。
关键词 :稠 油举升 加热 双空心抽油杆 现 场应用
显著 。
一
数 参见 下表 。 2 . 出口温 度高增产效 果明显 常 规稠 油 ,使 用 的是双 空心杆 内循 环加热 操作 工艺 ,之 后循 环水
油井空心杆井筒中频节能加热技术的应用

油井空心杆井筒中频节能加热技术的应用摘要:油田采油井(螺杆泵、抽油机、电泵)生产过程中,高凝、稠油井开发和井筒结蜡问题非常突出;为了从根本上解决这一技术难题,采用交—直—中变频技术 ,通过改变加热的供电方式强化了集肤效应,提高电热转换效率,油井空心杆井筒中频节能加热技术已日臻成熟,达到降低单井电加热费用的目的,方便了日常生产管理。
中频电加热比工频电加热功率可降低 10~2 0 k W,平均节电率达到 28%。
关键词:高凝稠油井结蜡;集肤效应;中频节能加热;节能高效1 前言现在油田采油井(螺杆泵、抽油机、电泵)生产普遍采用掺水和定期热洗的办法,解决高凝、稠油井生产和井筒结蜡问题,投资高、能耗大,同时无论是掺水还是热洗都影响产量。
油井空心杆井筒中频节能加热技术的应用不仅很好地解决了上述问题,同时具有可控易控、时间短效率高、既促生产又节能的特点。
2油井空心杆井筒中频节能加热技术2.1中频电源的产生与优势空心杆电加热技术从开始应用到现在已有十几年的时间,这期间的大部分时间一直采用工频(50Hz)电源进行电加热。
由于工频加热电源具有设备简单、技术含量低,成本低和一次性投资少等优点,因此一直被广泛应用,但随着油田开发进入中后期,石油开采成本逐渐增高,工频加热电源耗电量大、电能成本高这一问题就变得非常突出。
而采用中频(500~2000Hz)加热技术则可大幅减少耗电量,从而达到节能的目的,同时高科技电力电子器件的飞速发展与进步,也为制造中频电源控制设备提供了特别有利条件。
因此,现在研究及推广油井空心杆井筒中频节能加热技术更具现实意义和经济价值。
2.2油井空心杆井筒中频节能加热技术装置该装置主要由空心抽油杆(包括变扣、终端器、短节、光杆、悬接器、防喷盒)、加热电缆、回路电缆、中频电源控制柜等几部分组成。
其正是在空心抽油杆内孔中穿入铜电缆并与空心杆体形成加热回路,通以不同频率的交流安全电压,利用内集肤效应在空心杆壁上产生的热能,通过热传导对油管内原油进行全程加热,降低原油粘度,改善其流动性,从而有效地开采高粘度、高凝固点、高含蜡原油。
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doi:10 3969/j issn 1006 6896 2010 11 025
双空心杆电加热井筒降黏技术
冯学军 胜利油田河口采油厂
摘要:自2008年10月以来,先后在河
口采油厂10口电加热油井上开展了双空心
杆电加热井筒降黏技术试验。
试验井涉及普
通稠油和特稠油,基本上覆盖了河口采油厂
所有电加热井的电加热参数。
试验效果表
明,降黏效果显著,技术适应性较强。
关键词:油井;电加热;双空心杆;降黏;能耗
1 电加热技术应用状况
电加热技术是在空心抽油杆内下入加热电缆,使空心抽油杆和加热电缆组成集肤效应加热体,利用集肤效应加热原理使原油在井筒内降黏的采油工艺技术。
电加热技术以其地面管理简单、维护方便及热效率高等特点,在采油厂各稠油区块生产中发挥着显著作用,是稠油区块井筒降黏的主要工艺之一。
随着稠油区块的持续开发,大规模应用电加热井筒降黏技术导致的高能耗问题日益突出,给采油厂生产运行和成本控制带来较大压力。
据统计,截至2008年底,河口采油厂有51口井应用了电加热技术,平均单井日耗电818kW h,全年耗电1252 2 104kW h,全年附加电费达到813 9万元。
为此,开展了评价不同稠油区块的加热效果和能耗状况工作,以界定需替代的电加热井条件。
采用电加热井筒温度场优化设计软件,结合各区块电加热井实际生产参数,分析了各类稠油油藏中产液量和含水对井筒温度场的影响。
分析认为,普通稠油含水达到一定值(该区约在60%左右),黏度降低,日耗电降低。
如果应用替代技术,应首先选择低液量和中低含水井(60%以下)。
双空心杆技术是近年发展起来的一项新型降黏技术。
该技术在井筒工艺和地面加热装置上均有较大突破,应用了专利产品!!!井筒双空心杆内循环加热配套设备。
2 双空心杆技术简介
双空心杆外管选用外径 36m m或 42mm 优质的合金结构钢35Cr Mo,内管有两种类型:一种是插接式内管,选用 19mm1m m的1Cr18Ni9T i不锈钢,外敷硅烷胶联聚乙烯,填充航天用无机中空颗粒,成型后的杆体外径25mm,井筒加热效率和地面加热温度较早期产品大大提高,隔温层的导热系数小于0 02W/(m ∀),地面入口温度可达到150∀,井口出液温度最高可达到95∀以上;另一种是由改性有机超高分子隔热材料制成的高分子连续内管,导热系数小于0 25 W/(m ∀),工作温度范围为-180∀~250∀。
两种内管性能相比,高分子连续内管隔热性能稍弱,但整体封闭性好,使用过程中可避免局部渗漏问题。
双空心抽油杆是在普通空心抽油杆的腔内又设计了一个独立的空心通道,形成了与外部完全隔离的闭路循环系统。
循环的热载体不进入井筒,这样既可达到井筒加热目的,又克服了井筒污染和热量损耗。
由于该装置是密闭的,热载体不与原油接触,对井口原油计量不会造成影响。
双空心杆电加热井筒降黏技术循环加热流程如下:利用地面热交换器把热载体(水、油等)加热,经循环泵加压后,通过特制四通接头,注入同轴式双空心抽油杆的内空心通道(见图1);热载体在循环泵的高压驱动下,高速流至双空心杆的加热尾端,通过环空返至地面加热炉内再次加热。
该技术地面流程见图2,井筒结构见图3。
49
油气田地面工程第29卷第11期(2010 11)
doi:10 3969/j issn 1006 6896 2010 11 026
萨南油田伴生气二氧化碳对深冷装置的影响
刘岩1 付东辉2 林川3
1大庆油田设计院 2牡丹江师范学院物理与电子工程学院
3中国石油天然气运输公司东北燃气运输分公司
摘要:萨南油田二氧化碳含量的升高直
接影响了天然气处理装置的制冷温度。
在外
输商品气及轻烃产品对CO2含量没有限制的
条件下,为简化设计、方便操作、降低投
资,不推荐同步建设脱碳设施,但需要预留
脱碳及回收设施位置,同时使制冷能力为脱
碳做适当预留。
关键词:天然气;装置;二氧化碳;深冷;工艺
大庆油田伴生气中二氧化碳(CO2)平均含量呈现逐年升高的趋势,与1983年相比,各区块伴生气中CO2的含量升高了16~33倍。
目前萨北油田伴生气中CO2含量达到了3 5%;喇嘛甸油田伴生气中CO2平均含量已接近5%;萨南油田联合站伴生气中CO2含量已超过5%。
1 对深冷装置制冷深度的影响
CO2在深冷低温部位会形成干冰,CO2含量越高,干冰形成温度就越高。
目前已投产的红压、北I-1、南压深冷装置的制冷深度均达不到设计值。
为确保装置不形成干冰冻堵,实际制冷温度设计值一般比预测值高5∀左右。
根据H YSYS模拟计算,可预测出CO2形成干冰的温度。
当CO2含量达到6%(V)左右时,制冷温度只能达到-79∀左右。
2 对深冷轻烃饱和蒸气压的影响
伴生气中CO2含量升高,深冷装置所产轻烃的CO2含量也相应升高。
由于CO2的沸点与乙烷接近,为得到高的乙烷收率,大量CO2也相应冷凝在轻烃产品中,在脱甲烷塔中难以有效脱除,导致深冷轻烃的蒸气压升高。
根据模拟计算数据,在表1中列出了萨南油田伴生气在不同CO2含量下深冷所产轻烃的CO2含量及50∀下的饱和蒸气压。
大庆油田已建萨南、北1-1、南压深冷装置轻烃储罐设计压力均为2 5MPa,是按原料气中CO2含量不超过2%
考虑设计参数的。
图3 井筒结构
3 实施效果分析
自2008年以来,先后在河口采油厂10口电加
热油井上开展了双空心杆电加热井筒降黏技术试
验。
试验井涉及普通稠油和特稠油,原油黏度
2980~29784mPa s,含水31%~62%,日产液
量2~26t,加热深度946~1200m。
其技术参数
基本上覆盖了河口采油厂电加热井的加热参数。
从试验情况看,该技术能够替代以往电加热井
筒降黏技术,实现油井的正常生产。
双空心杆井筒
降黏试验效果对比见表1。
表1 双空心杆井筒降黏试验效果对比
项目产液量/t d-1产油量/t d-1含水/%冲程/m冲次/min-1日耗电量/kW h动液面/m井口温度/∀回压/M Pa 措施前124 661 950 34 561 9911487 8797 3431 0
措施后273 6123 954 74 562 41504914 1520 9差值157 96200 42-10983 8116 89-0 1从表1数据中可以看出,10口井产液量增加
157 9t/d,产油量增加62t/d,日节电量10984
kW h,井口温度增加9∀,井口回压降低0 1
M Pa。
该技术降黏效果显著,技术适应性较强。
(栏目主持 张秀丽)
50 油气田地面工程第29卷第11期(2010 11)。