空心杆电加热举升工艺在牛心坨油田的应用
电加热集输在油田应用思考
电加热集输在油田应用的思考摘要：输油管道采用电加热集输，防止管中原油凝固是近几年来发展的一重高新节能技术。
电加热集输是用电能来补充管道在工艺生产过程中所散失的热量，以维持流动介质最合理的工艺温度范围。
但电加热集输技术还很不成熟，电加热埋地管道都存在着设计电加热功率过大的情况，一方面使生产的初投资增加，造成设备闲置、浪费；另一方面使运行管理不合理，增加了运行管理的困难。
关键词：输油管道；电力热集输；应用；思考一、概述（一）课题研究背景油气集输研究的主要对象是油、气田生产过程中原油及天然气的收集和输送问题。
就油田的生产全局来说，油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。
如果说油藏勘探是寻找原料，油田开发和采油工程是提供原料，那么油气集输则是把分散的原料集中、处理使之成为油田产品的过程。
这过程从油井井口开始，将油井生产出来的原油、伴生天然气和其它产品，在油田上进行集中、输送和必要处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿厂油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头；合格的天然气则集中到输气管线首站，再送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。
概括的说油气集输的工作范围是指油井为起点，矿厂油库或输油、输气管线首站为终点的矿厂业务。
油气集输流程：反应自井口产出油气经过集输，分离，计量，脱水，稳定，及其它处理，生产出合格的油气产品的全部工艺过程。
现在油田开发成本越来越来高，面临水、电、气所需能源紧缺的局面，同时随着油田开发难度的逐年提高以及物价上涨因素，建成一定产能的油田的建设投资也逐年提高。
因此，推广高效集输，寻找高效率、低能耗的集输方式，降低油田建设的投资具有重要的意义。
（二）国内现状我们国家的油气集输的发展现状是高效油气集输，时间为90年代至目前，进入90年代以来,我国已开发的主要油田都已进入高含水,节能降耗成为油田开发生产中至关重要的问题。
油气集输流程和油气集输处理工艺,设备,更为突出强调高效节能。
空心杆电加热采油工艺适用性分析与应用
空心杆电加热采油工艺适用性分析与应用
邹会举
【期刊名称】《科学与财富》
【年(卷),期】2015(7)12
【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.
【总页数】1页(P582)
【作者】邹会举
【作者单位】中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司试油测试大队
【正文语种】中文
【相关文献】
1.空心杆电加热举升工艺在牛心坨油田的应用
2.空心杆电加热采油技术的改进
3.高凝油空心杆内连续管热水循环采油工艺研究
4.空心杆电加热工艺在牛心坨油田降低能耗的研究
5.空心杆越泵电加热配套工艺的完善与应用
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电热杆在稠油举升工艺中的应用
电热杆在稠油举升工艺中的应用发布时间：2021-10-08T06:48:23.737Z 来源：《科学与技术》2021年5月第15期作者：谢越[导读] 在螺杆泵采油时泵的深度在制造商使用时是有限的，但对于电热杆来说并不存在问题，因此通常在稠油举升时使用电热杆。
谢越胜利油田石油开发中心有限公司胜凯采油管理区山东东营 257000摘要：在螺杆泵采油时泵的深度在制造商使用时是有限的，但对于电热杆来说并不存在问题，因此通常在稠油举升时使用电热杆。
对电热采油的工艺方面的原理进行了简要的分析，以及电热杆在选井、加热深度等方面如何应用于采油，以提高企业方面的采油效率和采油量。
关键词：电热杆；稠油举升；具体应用石油公司在采油过程中面临着大量的稠油井。
目前有两种处理稠油井的方法:一种是应用稠油冷采技术。
二是电热采油技术的应用。
一般来说，石油公司选择生产稠油出砂用于冷开采，但采用这种方法限制了泵的深度。
达到一定深度后，有必要采用电热采油技术因此，电热杆越来越多地用于稠油举升，也受到大多数企业的青睐一、电热采油方面的相关工作原理共有三种常用的电热采油方面的设备变频、管外电缆以及电磁加热设备。
这三种设备具有相同的特性，包括点状或是线状对外。
运行上述加热器时，热量的一部分在输油管道以外的套环空中中损失，损失较大，热效率低于90%。
原因是，如果加热杆没有安装，主要依靠电流来提高温度。
电热杆是空心抽油杆。
变压器接通后，高压进入控制柜，然后将三相工频电和驱动电源供应线连接到电热杆上，让电流在电缆和加热杆之间回流。
其次，结合集肤效应加热原理，只有电热杆的表面温度升高形成热源。
这不仅可以加快加热速度，还可以防止空心杆上的电缆受到温度的损坏，从而缩短它们的实际使用方面的相关寿命。
二、电热杆采油的应用1.选井。
在实践中应用电加热技术时，操作人员需要用电来提高井筒的温度。
所以加热方面的技术需要施工人员提供较多的资金。
如果施工方面的企业不能正确对油井进行选择，油田的经济效果可能会受到影响。
电加热抽油杆采油工艺技术特点及其应用
电加热抽油杆采油工艺技术特点及其应用
季翔
【期刊名称】《试采技术》
【年(卷),期】1997(018)001
【摘要】电加热抽油杆采油工艺是开采高粘稠油的一种重要手段。
本文主要介绍该工艺的技术特点和杆柱设计方法，并对我队使用情况进行了分析和总结。
说明该工艺具有维持稠油井正常生产，延长检泵周期等优点。
【总页数】6页(P62-67)
【作者】季翔
【作者单位】华东石油地质局试采大队
【正文语种】中文
【中图分类】TE933.203
【相关文献】
1.青海油田柔性连续抽油杆采油工艺技术的开发和应用 [J], 刘素云;阿召林;肖华
2.电加热空心抽油杆温度分析与应用 [J], 王立影;李启堂;林建平;王芝斌
3.抽油机井电加热杆抽油工艺优化设计软件 [J], 彭振华;檀朝东;薛兴艳;檀竹南;宋健;崔素敏
4.空心抽油杆穿空心泵电加热采油技术及其应用 [J], 孙宝福
5.空心抽油杆电加热采油技术在三塘湖油田的应用 [J], 张朋举;项红军;张佩玉;任松林;崔智超;王小龙;刘福刚
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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。
空心杆井筒电加热技术
空心杆井筒电加热技术联合石油技术（辽宁）有限公司是美国联合石油公司在亚太区成立的独资石油技术服务公司。
总公司位于美国德州休斯敦石油城，是专门从事石油行业以及与石油行业相关技术的高科技跨国公司，经营范围涉及石油开发、钻采、集输、石油设备以及相关技术的开发研究和现场服务。
一、概述空心杆井筒电热工艺技术是我联合石油技术（辽宁）有限公司的重点产品。
是拌热采油技术的一种，适用于稠油井、高凝油井和含蜡井的原油在井筒内举升过程中的加温降粘和清蜡工作。
该技术采用内集肤效应原理，是通过地面的电流整合，使空心杆壁产生热能，通过热传导对油井进行加热。
通过多年的现场实践与技术研发改进。
该技术趋于成熟，目前已经广泛运用于1000多口油井，并为多个油田开采作出了贡献。
二、工作原理空心杆电加热系统是在空心抽油杆内孔中穿入电缆并与空心杆体形成回路，通以不同频率的交流电，利用内集肤效应在空心杆壁上产生热能，通过热传导，对油管内原油进行全程加热，以提高油管内原油温度，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。
集肤效应加热法（Skin Electrical Current Thermo SyS简e称 SECT 法，它是由日本氮气工程公司经理安藤政夫创造的，后来推广到美国、加拿大、意大利、印度尼西亚和韩国等国家，上个世纪九十年代初传入我国，广泛应用于稠油的开采。
本系统所用电缆是铜制的，是线性电阻，而空心杆是属于铁磁质材料，产生的交流阻抗是非线性的，交流阻抗比直流电阻要大的多，电流沿着空心杆内壁流过，这是因为导线的电流与空心杆的电流方向相反，使两个相邻的导体中产生“接近效应”，使得电流驱向两导体之间。
因为电流是受磁作用的，在铁磁质的空心杆中这种作用要比在铜制导线中强的多（铁磁质材料的磁导率是铜的1000倍），所以电流明显驱向空心杆的内壁流过，实际上“接近效应”和“集肤效应”本质是一样的，所以可以说“集肤效应” 体现在空心杆的内表面。
空心杆超导加热电缆
空心杆超导加热电缆
空心杆超导加热电缆是一种应用于石油开采领域的电加热设备，它利用电加热原理提高油管内原油的温度从而降低粘度，改善流动性。
这种技术针对的是高凝、高粘、高含蜡的“三高”原油，这些类型的原油在开采过程中常常会遇到举升困难和进泵困难等问题。
通过在空心抽油杆内穿入电缆并与抽油杆体形成回路，通电后利用集肤效应产生的热能对原油进行加热，以解决上述问题。
该技术具备以下特点：
1.全程加热：可以对整个油井内油品进行有效加热，不仅局限于油井的某个部位。
2.高温耐受：金属Ml加热电缆能耐温高达250-800℃,适应恶劣的井下环境。
3.高机械强度：具有密实、圆滑、无缝的特性以及高的机械强度，确保了应用的可靠性和长使用寿命。
4.三种形式：适用于游梁式和皮带式抽油机，根据需求选择指定深度内加热、到泵加热或穿越泵加热。
此外，在塔里木油田，为适用高凝油、高黏度和高含蜡原油的开采，进行了优化设计和产品改进，如优选H级高强度空心抽油杆，并采用多级组合的方式加深热度达到1600米。
空心抽油杆在油井举升中的应用
实际应 用情 况 ，结合 目前 空心抽 油杆 的材料 及 性 能参数 ，研 究分析 了空・ 抽 油杆 用于以 Ｃ ． ／
上 工 艺 的 采 油 装 置 组 成 、 工 作 原 理 、 性 能 特 点 及 适 用 条 件 。 该 研 究 结 果 时 特 殊 类 型 油 井
部分 、控制及 换 向部分 和井 下部分 等组 成 。因采 用 了空心 杆驱 动螺杆 泵 ，其 抗扭 承载 能力 比相 同横 截 面积 的实心 杆增大 近一倍 。另外 ，装 置通 过在 空心 杆 的内孔下 入整体 电缆 ，经 终端 器使 电缆 和空 心杆 内壁 构成 回路 ，利用 交流 电的集 肤效 应原 理 ，使杆 壁 发热 ，以加热 油管 内原 油 ，达 到 防止油 管 内壁结
力 状 况 ，从 而 防 止 了 杆 柱 的 断 脱 事 故 。 （ ） 选 用 空 心 转 子 可 以 实 现 电 加 热 空 心 杆 泵 下 ４
苏联 和 奥地 利等 国家 都有空 心抽 油杆 的生 产和应用 历 史 。 目前 美 国 、奥 地利 、俄罗 斯均 研制集 中空心 抽 油杆 ，其 大部 分都 是 由接 箍 、抽油 杆体组 成 的三
（ ） 电 加 热 空 心 抽 油 杆 驱 动 螺 杆 泵 装 置 特 别 适 １
随 着 机 械 采 油 工 艺 的 不 断 发 展 ，空 心 抽 油 杆 在
全 国各 油 田都有 不 同程度 的应用 。在浅井 中由于抽
合 于高 粘 、高 凝 、高 含 蜡 、 含砂 和 含 气 原 油 的开 采 ，可开 采粘度 高 于 ｌ ０ ０ ａ・ ５ ℃地 面脱气 Ｏ ０ ｍＰ Ｓ（ ０
套 使用 ，将泵 下 、泵 上原 油 同时加 热 。电加热 抽 油
杆 与抽油 泵配 置要根 据油 井资 料 、产 出液 的物性 等
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牛 心 坨油 田 闭式 热 水循 环 管 柱 具 体 为 ： 升油 举 管下 部 安装 封 隔器 ， 加热 油管 同心 安装 ， 水从 两 油 热 管环 形 空 间注入 ， 加热 举升 油 管及其 产 出液 ， 油套 经
环空 返 出地 面 ， 出 流 体 由 中 心 油 管 举 升 至 地 面 。 产
蚀增 多 和井 下管 柱 及循 环 管 线 结 垢 严 重 ， 加 了作 增
业及 维护 费用 。
收 稿 日期 ：０ ０一ｉ ２１ ０—０ ６
作者 简 介 ： 立 龙 ， 级 工 程 师 ，９ ５年 生 ，１ ９ 杨 高 １７ ９ ７年 毕 业 于 大 庆 石 油学 院 油 藏 工程 专 业 ， 主要 从 事油 田开 发 管 理 工 作 。 现
缆 的 下 入 深 度 及 油 井 动 态 参数 ， 引进 相 应 配 套 工 艺 ， 发 了 高凝 稠 油 电 加 热抽 汲 系 统 优 化 软 件 。 电加 热 举 升 工 艺 开
在 牛 心 坨 油 田应 用取 得 了成 功 。 关 键 词 ： 心坨 油 田 ； 牛 高凝 稠 油 ； 升 工 艺 ； 心 杆 电加 热 举 空
（） 水 循 环 工 艺 复 杂 ， ２热 油井 管 理 难 度 大 。首 先， 闭式 热水 循 环管 柱密 封性 较差 ， 存在 循环 水漏 失 问题 ， 小 了生 产压 差 ， 低 了泵 效 ， 制 了油 井 的 缩 降 抑 产 量 。其次 ， 由于热 水 循 环 工 艺 井 下管 柱 结 构 上 的
６ ． ％ ， 于注水 开 发 中高含 水期 递减 阶段 。 ８５ 处
１ ２ 举 升 工 艺 现 状 ．
很少 ， 部 分 由老 区 （ 升 油 田） 给 。近 几 年 随 着 大 高 供
老 区天 然气 产量 大 幅度 降低 ， 供给 越来 越 困难 ， 已开 始 制约 牛心 坨油 田的正 常生 产 。
石
油
地
质
与
工
程
２１ ０ １年
第 １期
２ 降粘 举 升 工 艺 的 确 定［ １ ］
目前举 升 高 粘度 、 高凝 固点原 油 的方 法 主 要 有
中 图分 类 号 ： Ｅ ５ Ｔ ３７ 文献 标 识 码 ： Ａ
１ 牛 心 坨 油 田概 况
１ １ 油 田 基 本 概 况 ．
牛心 坨 油 田构 造 上 位 于 辽 河 断 陷西 部 凹 陷 北
端 ， 牛心 坨 断裂背 斜构 造 带南部 的一个 断块 ， 是 主要
开发 目的层 为新 生界 古 近 系沙河 街 组 四段 牛心 坨 油 层及 太 古 界 花 岗 岩 潜 山 油 层 ， 用 含 油 面 积 ５ ８ 动 ．
杨 立 龙
（ 国 石 油 辽 河 油 田公 司 高 升 采 油 厂 ， 宁 盘 锦 １ ４ ２ ） 中 辽 ２ １ ５
摘 要 ： 心坨 油 田 属 于 高凝 稠 油 油 田 ， 油 含 蜡 量 高 、 固点 高 、 度 高 ， 体 采 油 工 艺 为 闭 式 热 水 循 环 ， 着 开 发 牛 原 凝 粘 主 随
（ ） 然气 消耗 量大 ， 然气供 给 紧张 。牛心 坨 １天 天 油 田 日耗天 然气 ４ ３ ０ ． ×１ Ｎｍ。 而 自身天 然气 产 量 ，
月试 注水 ，９ １年 ３月 全 面 转 注 ， 导 采 油 工 艺 为 １９ 主 闭式 热 水 循 环 。截 止 目前 牛 心 坨 油 田有 油 井 １ ７ ５ 口， 开井 １ １口 ， 中 热水 循 环 井 １ ２口， 加 热井 ３ 其 ３ 电 ８口 ， 干抽 井 ４口 ， 日产 油 ４ ０ ７ｔ 区块 综 合 含水 达 １． ，
２１ ０ １年 １月
石 油 地 质 与 工 程 ＰＴ ＯＥ Ｅ Ｒ Ｌ ＵＭ Ｏ Ｏ Ｙ ＡＮ Ｎ Ｉ Ｅ Ｉ Ｇ ＧＥ Ｌ Ｇ Ｄ Ｅ Ｇ ＮＥ Ｒ Ｎ
第２卷 ５
第 期
文 章编 号 ：６ ３—８ １ （ ０ １ ０ —０ ０ —０ １７ ２ ７２ １ ） １ １１ ４
空心 杆 电加 热举 升 工 艺 在 牛心 坨 油 田的应 用
０ ８ ～０ ９ ／ｍ。析 蜡 温 度 ５ ～ ６ ． ９ ． ２ｇ ｃ ， １ ４℃ ， 质 沥 青 胶
质 含量 ３ ． ～７ ． ， １５ ９ ６ 含蜡 ８ ７ ． ％～１ ． ％ 。 ８５ 牛 心坨 油 田 １ ８ ９ ９年 全 面投 入 开 发 ， ９ ０年 ８ １９
个 问题 ：
限制 ， 法 完成 油井 的洗 井及 动液 面 的录取 ， 无 增加 了 油 田开发 后 期油 井精 细化 管理 的难 度 。 （） ３ 长期 高温 热 水 循 环 ， 致 套 管 损 害 、 网腐 导 管
热水循 环 地 面流 程及 井下 管柱 结构 见 图 １ 。 热水 循 环 工 艺 地 面 主要 流 程 为 ： 环水 在 站 内 循 加 热后 ， 经站 内配 水 间 进 入各 单井 热 水 循 环 管 线 到 达油井 ， 与井 筒 内油 流 热 交 换 后 ， 回站 内再 加 热 ， 返 如 此往 复 循环 。通 过 近些 年 的开发 ， 暴露 出以下 几
ｋ ， 油地 质 储 量 １６ ８×１ ｔ 牛 心 坨 油 田属 于 ｍ 石 ４ ０ ；
加 热炉
高凝 稠 油 ， 具有 高凝 油和 稠油 的 双重特 性 ， 原油 粘 度
４ ０ ７ ． ａ・ ， 固点 ３ ￣５ 原油 密度 ０ ￣６９ ３ ６ｍＰ Ｓ 凝 ２ ０ｏ Ｃ，
图 １ 热 水循 环 地 面 流 程 及 井 下 管 柱 结 构
时 间的 延 长 ， 渐 暴 露 出一 系列 问题 ， 必要 开展 举 升 工 艺转 换 研 究 ， 保 证 油 田 有 效 开 发 和 产 量 稳 定 。 通 过 研 究 逐 有 以
对 比 各 种 不 同 降粘 工 艺 的 优 缺 点 ， 终确 定 空 心 杆 电加 热 举 升 工 艺替 代 热 水 循 环 井 的 主 体 生 产 工 艺 ， 优 化 了 电 最 并