劉洋

【摘 要】 高凝油開采中使用的傳統(tǒng)技術(shù)越來越無法適應(yīng)時代的發(fā)展潮流，其缺陷也愈加凸顯。本篇文章介紹了一種將油管和套管作為發(fā)熱體來加熱油管內(nèi)部原油的技術(shù)，也就是電加熱技術(shù)。該技術(shù)使用的電能是通過三項配電變壓器經(jīng)過逆變電路而輸送到油管中，并且位于油管下面的套管接觸器直接連接到油套管上，從而建立起一個電流回路。在這個過程中將油管作為發(fā)熱體，把輸送過來的電能轉(zhuǎn)變成熱能，然后用來直接加熱油管當(dāng)中的原油，這種技術(shù)能夠很好地處理電網(wǎng)的擾動以及高凝油開采過程中出現(xiàn)的結(jié)蠟現(xiàn)象。通過本文對油管電加熱技術(shù)的分析和研究，希望能夠?qū)σ院蟮母吣烷_采工作提供一定的建議。

【關(guān)鍵詞】 高凝油開采；油管電加熱技術(shù)；應(yīng)用

一、傳統(tǒng)采油油管加熱技術(shù)分析

在我國的原油生產(chǎn)中有一部分是高凝油，這種油含蠟比較高，在副產(chǎn)品工業(yè)中的使用價值是很大的，在我們國內(nèi)市場是相當(dāng)暢銷的。但是這種高凝油由于含有大量的蠟，使得黏性會很高，從而影響其流動性，因此務(wù)必要在開采高凝油的時候使用某些手段來降低高凝油的粘度，同時減少開采成本的指出，提高采油產(chǎn)量。

過去開采原油的方法主要是蒸汽吞吐技術(shù)、化學(xué)降粘技術(shù)以及熱水射流技術(shù)等，這些方法不僅產(chǎn)生的成本很高，而且管理非常不便。我們國家主要采取的技術(shù)是空心抽油桿電加熱技術(shù)。這種技術(shù)的在實際的操作中存在著較多的問題，例如由于單相電源太多而使得三相配電的系統(tǒng)非常不穩(wěn)定，中性點發(fā)生移動，導(dǎo)致運(yùn)作時產(chǎn)生的能耗較多，從而極大地影響了電網(wǎng)的正常運(yùn)行。因為三相電壓的不穩(wěn)定，使得某一相電壓的電流值過高，超過了相應(yīng)變電器的額定電流參數(shù)，使得電壓器出現(xiàn)增容現(xiàn)象，從而加大了設(shè)備的支出成本。另外，相關(guān)的配電設(shè)備其容量的使用率很低，單相供應(yīng)電流會使電網(wǎng)發(fā)生不穩(wěn)定，從而對其他的用電設(shè)備造成較大的影響。為了使電網(wǎng)能夠穩(wěn)定地運(yùn)行，保證三相用電的平衡，我們一般采取的措施是將三相配電系統(tǒng)中的交流電其中的一相通過電抗器、電容器等設(shè)備，然后再疊合到另外的兩相，這三相交流電通過變壓器后直接連接導(dǎo)熱體，這種油管加熱技術(shù)要求裝置、實際的運(yùn)行中調(diào)試要求嚴(yán)格，很難達(dá)到最佳的工況匹配。

二、采油油管電加熱技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點

（一）使用時間長，可多次利用，成本低

使用時間長是采油油管電加熱技術(shù)最大的優(yōu)點。在每次運(yùn)作的過程中，絕緣設(shè)備會有大概5%的損耗，但是其他設(shè)備幾乎不會有損壞，這就使得各種設(shè)備能夠多次地利用，重復(fù)利用率比較高。雖然一次性的投入費(fèi)用比較大，但是由于后期的維護(hù)維修費(fèi)用大大降低，實際上最終花費(fèi)的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的工藝技術(shù)，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和實用性。

（二）避免油管結(jié)蠟，減少洗井工作量，增加產(chǎn)能

通過對采油油管電加熱技術(shù)的運(yùn)用跟蹤，發(fā)現(xiàn)即使長時間地不洗油井，油管也不會發(fā)生結(jié)蠟現(xiàn)象，實際運(yùn)作中產(chǎn)生的蠟是非常少的。產(chǎn)生這種現(xiàn)象是因為油管自身的發(fā)熱使得蠟很難在油管上面結(jié)晶，從而避免了結(jié)蠟的情況出現(xiàn)。另外，采油油管電加熱技術(shù)不僅減少了洗井的工作量，而且也能減少洗井液對環(huán)境的污染，同時排水期的縮短在一定程度上也增加了采油的產(chǎn)能。

（三）系統(tǒng)耗能量減少

通過對熱線和油管電加熱的耗能功率進(jìn)行跟蹤和測量，發(fā)現(xiàn)熱線比油管電加熱的耗能量是一樣的，不過因為采取采油油管電加熱技術(shù)使得空心桿和桿內(nèi)部的加熱部分減少了，從而極大地降低了抽油設(shè)備的負(fù)荷，工作電流也就隨之降低，最終使得整個抽油設(shè)備的耗能量降低。

三、油管電加熱技術(shù)在高凝油開采中的實際應(yīng)用分析

針對單相交流電加熱技術(shù)存在的種種問題，我們提出了一種將油管和套管作為發(fā)熱體來加熱油管內(nèi)部原油的技術(shù)，也就是電加熱技術(shù)。該技術(shù)在實際的應(yīng)用中，可以從根本上解決高凝油開采過程中結(jié)蠟的問題，它是利用IGBT作為逆變的開關(guān)器，并且經(jīng)過相關(guān)的逆變體系來保證三相的供電穩(wěn)定。

（一）具體應(yīng)用分析

油管電加熱技術(shù)所應(yīng)用的系統(tǒng)使用的是一種比較特別的處理方式，它是借助油井當(dāng)中的油管來作為導(dǎo)熱體，通過將電能轉(zhuǎn)化為熱能來加熱油井內(nèi)部的原有，從而實現(xiàn)化蠟、降低粘度的效果，并且也能使油井當(dāng)中的原油始終在凝固點之上生產(chǎn)。三相交流電壓經(jīng)過相關(guān)的逆變系統(tǒng)變成單相的交流電壓，然后直接輸送到采油油管中，通過油管下面的接觸設(shè)備連接到套管上，從而形成了一個回路。由于電流在經(jīng)過油管以及油井壁的套管時會遇到電阻從而產(chǎn)生熱量，熱量的大小和電流平方是呈正相關(guān)的，電能直接變成了熱能，從而對油管內(nèi)部的液體進(jìn)行加熱，其中絕緣隔離設(shè)備保證了油井口的安全。從逆變系統(tǒng)中出來的電壓是直接加在油管上面的，由于油管作為導(dǎo)熱體，這就解決了傳統(tǒng)單相供應(yīng)電壓多引起的結(jié)蠟問題。

（二）應(yīng)用結(jié)果分析

采油油管電加熱技術(shù)由于采取了三相平衡供電的方式，使得對電網(wǎng)造成高的污染降為零，同時又能方便油管內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，提高了高凝油的開采效率，另外因為使用了絕緣式的雙極晶管體，這就使得逆變電源的體積變得很小，質(zhì)量也變輕了。在實際的運(yùn)行中，采取采油油管電加熱技術(shù)比空心抽油桿電加熱的技術(shù)能夠節(jié)省更多的電費(fèi)、設(shè)備維護(hù)維修費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)等等。其中電源控制設(shè)備是采油油管電加熱技術(shù)中非常重要的部件，由于電源控制柜投入使用的周期比較長，伴隨著各種電源控制柜的出現(xiàn)和改型，給操作人員帶來了極大的不便。所以在實際的技術(shù)應(yīng)用中，我們會先對各種型號的控制柜進(jìn)行比較和分析，從而選擇一種性價比高的型號進(jìn)行推廣和使用，從而提高了采油效率，但是控制柜的故障發(fā)生率是比較高的，容易出現(xiàn)斷電和短路的意外，使得工作頻率不夠穩(wěn)定。

四、結(jié)束語

三相交流電壓經(jīng)過逆變系統(tǒng)變成了單相交流電壓，這種單相的交流電壓能夠使頻率和占空比例在一定條件下進(jìn)行調(diào)整，有利于處理電網(wǎng)不穩(wěn)定問題以及采油油管結(jié)蠟的問題。但是因為油井下面加熱設(shè)備是采油油管本身，油井下面的裝置和設(shè)備基本上不需要進(jìn)行維護(hù)，可以進(jìn)行多次的利用，從而提高了采油油管電加熱設(shè)備的使用壽命。因為采油油管電加熱技術(shù)是直接對油井中的油管直接加熱的，從根本上避免了采油油管的結(jié)蠟問題，不僅減少了油井內(nèi)部的清潔工作量和熱洗成本，而且清蠟的效果非常好，從而提高了高凝油的生產(chǎn)時率。

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