中频电加热装置在郑6区块的应用.doc

中频电加热装置在郑6区块的应用 单位：鲁胜公司鲁祥采油管理区 论文完成时间：2016年4月 摘 要 胜利油田郑6区块原油具有密度高、粘度大的特点，平均密度1.0212g/cm3，平均粘度达到6900mPa.s（80℃测粘），属特超稠油油藏。自2004年全面开发以来，一直采用空心杆加温工艺开采，2008年开始，陆续采用中频电加热装置取代工频电加热装置进行井筒降粘开采，效果较好。中频电加热装置是拌热采油技术的一种设备，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。生产实践证明,该套装置明显克服了工频电热技术耗电量大、运行成本高、影响电网平衡等不足。且与工频相比运行的可靠性增强，节电20%-40%。目 录 摘 要 II 第1章 前言 1 第2章 中频电加热装置介绍 2 2.1 装置构成与工作原理 2 2.2 分类构成及规格型号 3 2.3 主要参数及应用条件 9 第3章 中频电加热装置在郑6区块的应用 10 3.1 分布及使用情况 10 3.2 中频和工频参数对比 11 3.3 中频电加热的维护保养 12 3.4 中频电加热的故障处理 13 第4章 结论 15 第1章 稠油油藏的开采，必须具备两个基本条件。一是在油层内，稠油能够连续不断的流入井底。二是在井筒中，流入井底的稠油能够连续不断地举升到地面，缺一不可。解决稠油在地层中的流动，通常采用最多的是热采的方法，来解决稠油在井筒内举升问题。25%或稍多一些。但是，电能传输方便，管理简易，在某些特定条件下，反而更显其优越性，这也是一些油田仍然倾向于采用井筒电加热，以满足井筒中通过的原油防蜡、降粘的原因。 第2章 中频电加热装置介绍 2.1 装置构成与工作原理 1.构成 中频电热采油装置，由四大部分组成：中频电源、空心抽油杆、空心泵。如图所示。 2.2 分类构成及规格型号 1. 电热采油专用中频电源 中频电源是智能式电热采油装置的核心部分，是一种用电力电子器件IGBT，把工频电源变成中频电源的装置，与工频电源相比，涡流感应加强，导致集肤效应更强，亲近效应更好，漏磁通少，因此电加热效果大大高于工频电源。 图2.2. 占空比调节示意图 由于CPU可以对占空比进行连续调节，所以可以实现设备的软启动和软关断。 如图2.3所示，电热采油专用中频电源为动态开关（断路器、接触器）和静态开关（IGBT）组合使用的设备，其中的静态开关为高科技产品IGBT，具有开关速度快，控制触发电压低，开关无火花等特点。同时由于电热采油专用中频电源本身已经内置了软启动和软关断功能，就能保证间歇控制过程中动态开关（断路器、接触器）保持原来的吸合状态，不参与启停控制，只有静态开关（IGBT）以软启动和软关断的方式参与启停控制，所以既不会对电网、负载有冲击，也不会影响设备本身的功能及寿命。 图2.3. 电热采油专用中频电源原理框图 图2.4. 电热采油专用中频电源带间歇式供电装置实物构成图 2.空心抽油杆 空心抽油杆除了将抽油机的动力传给抽油泵，抽吸井液外，还可使电缆穿过泵筒，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杆其规格性能见（表2.1）。 空心抽油杆规格性能pa） 允许最大载荷 （t） 1 36★6 35CrMo 4.54 620 35.04 2 36★5.5 35CrMo 4.23 620 32.66 3 34★5.5 35CrMo 3.92 620 30.18 4 34★5 35CrMo 3.67 620 28.23 5 32★5 3.4 620 26.28 图2.5. 空心杆 3. 钢管护套油井加热专用电缆电缆 额定电压分为：1500V、2000V、2500V。 绝缘电阻：≥300 MΩ·km (温度20℃，湿度80％)； 钢铠护套抗拉强度：≥335MPa； 温度范围：-30℃～250℃； 使用寿命：≥ 2年。 图2.6.钢管护套油井加热专用电缆 4．空心抽油泵 空心抽油泵是实现泵下加热、降粘的重要组成部分。主要由泵筒系统和柱塞系统组成。泵筒系统由泵筒、固定凡尔外壳、导流档块、护管等组成；柱塞系统由加长杆、柱塞中心杆、柱塞、柱塞凡儿座、柱塞凡儿体、固定凡儿座、固定凡儿体、滑动密封杆等组成。该泵采用机械开启，自动泄油，泵效高，金属密封，耐温可达350℃。可作为注采一次泵。表2.2为空心抽油泵主要技术参数。 表2.2. 空心抽油泵主要技术参数表 项目 公称尺寸(mm)（泵筒内径/中心杆外径） 间隙代号 冲程长度范围 （m） 冲次 n/min 泵常数 过流面