電熱油管清蠟技術(shù)

沈陽油田電熱清蠟技術(shù)試驗爭論沈陽油田原油以高凝固點、高含蠟為主要特點，如何對油井進(jìn)展清、防蠟是工藝技術(shù)熱水洗井，據(jù)統(tǒng)計，每年僅此一項就影響原油產(chǎn)量3.9×104t。通過調(diào)查分析覺察，應(yīng)用油管電加熱工藝技術(shù)可有效地去除油管結(jié)蠟，清蠟時不停抽、沒有流體入井，安全、環(huán)保。而該項技術(shù)的主要難點是：局部油井套壓較高，如何解決井下電纜的密封及安全送電問題；套管多為51/2吋，如何解決油套絕緣和井下電纜擠損的問題脫，防止油氣泄漏發(fā)生火災(zāi)的問題。這些都是要通過爭論必需解決的問題。工程原理依據(jù)集膚效應(yīng)原理,當(dāng)工頻溝通電流通過鐵磁性鋼管材料時，由于集膚效應(yīng)的作用，使把油管和套管作為工頻電流的回31電熱清蠟工藝原理圖13井產(chǎn)液排出，從而到達(dá)清蠟?zāi)康?。原理圖見圖１。主要技術(shù)成果3、1為了徹底解決技術(shù)中需要的絕緣短接的斷脫問題，特意研制了鋼連接式絕緣短接的研制：它完全承受鋼連接形式，鋼與鋼之間進(jìn)展絕緣處理，并轉(zhuǎn)變絕緣材料的的受力狀態(tài)—2023528井下未實行錨定措施的狀況下151/22023年、2023年曾在幾口51/2吋套管井中下電熱油管，但均由于短路而未成功，先后共失敗72121—124mm104mm，其一側(cè)與套管的間隙僅有10mm左右，而井下電纜的外徑為12mm，這樣施工時就會發(fā)生絕緣短接擠電纜的現(xiàn)了絕緣處理的銅板導(dǎo)線引到絕緣短接上面，這樣走電纜的空間就增大到了25.5mm，完全可以避開擠電纜現(xiàn)象的發(fā)生，保證了施工的成功。電纜密封器爭論應(yīng)用為解決電熱清蠟技術(shù)的井口密封問題，以及為今后在電熱油管清蠟井上實現(xiàn)流淌送電，特研制了高壓電纜密封器〔即接線器202311井上的推廣掃清了障礙。電熱油管清蠟取得效果有了上述技術(shù)做保證，隨即開頭了電熱清蠟現(xiàn)場試驗，2023年共在沈陽油田實施電熱161、沈611及法哈牛三個區(qū)塊，這三個區(qū)塊的相關(guān)數(shù)據(jù)如區(qū)塊層位區(qū)塊層位油品凝固點含蠟量℃%161S3稀油22-313.8-12.5611S3稀油2610.26法哈牛S3稀油15-3015-301試驗區(qū)塊根底數(shù)據(jù)表本次試驗的首要目的是觀看電熱油管對這些井加熱后能夠到達(dá)的溫度及實際的清蠟效清蠟是有效的。其有效的證據(jù)有以下三點：證據(jù)一：抽油機(jī)電流及示功圖如前42-5880/4388KN，最小負(fù)38KN，示功圖顯示有結(jié)蠟現(xiàn)象；原油出口溫度為20℃。9：50350伏，加熱電流355106KW。在加2203838℃2302030℃，此后漸漸減慢，78/422186KN2KN，35KN，降低了3KN，圖形上原來顯示結(jié)蠟的局部消逝了。5.5小時，耗電583度，花費電費264對其余井的加熱也取得了與該井類似的效果。證據(jù)二：含蠟量變化假設(shè)電熱清蠟工藝對去除油管壁上的結(jié)蠟是有效的，那么當(dāng)加熱溫度到達(dá)肯定值后，降。事實是不是這樣的呢？我們又進(jìn)展了一次現(xiàn)場試驗。我們對法46-45井進(jìn)展加熱清蠟試驗，加熱過程中，我們在記錄溫度變化的同時，并在相應(yīng)的時間內(nèi)對產(chǎn)出液取樣化驗結(jié)果如下表：加熱時長〔h〕含蠟量〔%〕膠質(zhì)〔%〕凝固點〔℃〕備注018.7125.5212.2523.1939.7151335.7436.37355628.2834.163區(qū)塊原始含蠟量15%-30%246-45從表中數(shù)據(jù)可以看出：在加熱的最初2小時內(nèi)含蠟量雖有上升但，變化不大，仍在尋常3〔就樣品而言3038℃，此后產(chǎn)液中的含蠟量開頭下降。從本次試驗可以看出：產(chǎn)液中含蠟量的變化規(guī)律與我們的推斷是相吻合的，這也證明白電加熱清蠟是有效的。證據(jù)三：產(chǎn)量變化加熱清蠟效果的另一證據(jù)是：油井加熱后產(chǎn)量明顯上升，這一特征比較明顯的是法46-45井，該井到清蠟周期后我們利用井場現(xiàn)有的工頻掌握柜對該井進(jìn)展加熱，加熱功率71KW52235115/37110/35，上585KN、21KN81KN、37KN，功圖外形由原來的較肥大變?yōu)檎?。該井在加熱完后產(chǎn)液量逐步上升，4天后由加熱前13.4噸上181.93.21.38682%，這與熱洗清蠟后含水上升、產(chǎn)油下降形成了鮮亮的比照。在9月11日該井產(chǎn)量消滅下降跡象后723.545℃。加熱后該井產(chǎn)量又逐步上升，目前已由加熱前的日產(chǎn)液6.6噸，日產(chǎn)油1.8噸，含水73%上升到日產(chǎn)液11.53.3711.5證據(jù)四：起管觀看42-582023523800363010.02.278134920231130率87KW；井下回路工作正常。加熱共進(jìn)展了5.579/45，加熱后73/422039℃。為保證能清楚的觀看到油管的結(jié)蠟狀況，作業(yè)前沒有洗井。油管起出后我們現(xiàn)場觀看：25〔230〕3mm2627就是干凈的，沒有蠟，照片如下。2：蠟消逝段〔25、26、27〕3：27上部230米油管內(nèi)有蠟，說明加熱清臘時間稍短，在熔化的蠟還沒有完全排出油管時就停頓了加熱，造成了蠟在該段油管內(nèi)凝固。由于據(jù)現(xiàn)場實際觀看，在正常生產(chǎn)井中300510破，是造成油井間出，蠟排出困難的緣由之一。從上述觀看結(jié)果來看，可以確定的說：電熱油管清蠟是徹底有效的。掌握柜工作頻率及功率確實定在對電熱油管井的跟蹤測試中我們覺察，整個電熱油管的工作回路呈現(xiàn)較強(qiáng)的感性回路的特征，工作電流的頻率越高，整個加熱系統(tǒng)的功率因數(shù)就越小，現(xiàn)場測試最小的僅為0.6，從而造成變壓器及掌握柜容量的鋪張。在此根底上我們提出了降低頻率、提高效率的思路。202381142-5828Hz300350等電流所需的電壓降低，這主要是由于回路的感抗降低造成的。試驗時我們通過柜子自帶的有功電度表計算其實際耗電量，并與計算的視在功率值進(jìn)行比照來確定系統(tǒng)的功率因數(shù)。現(xiàn)場送電621℃上升到37℃。由電度表6576KW.h96KW其視在功率為105KW，由此可算出系統(tǒng)的功率因數(shù)為0.91還會提高。我們還在同一口井上用同一臺柜子進(jìn)展了工頻加熱試驗，現(xiàn)場實際工作頻率為45Hz，35035562038℃。6636KW.h106KW。而由輸出電壓和輸出電流計算出其視在功率為124.25KW，由此可算出系統(tǒng)的功率因數(shù)為0.85，可看出提高頻率后，功率因數(shù)有明顯的降低。但在實際加熱中我們覺察，不管是低頻還是工頻，原油的溫度上升狀況只于加熱的有場變壓器容量許可的狀況下盡量承受工頻加熱頻加熱。為了摸索不同加熱功率下的溫度變化規(guī)律，我們又進(jìn)展了一組比照試驗：試驗選在前42-5889KW21℃37℃只用了250〔4100.064℃/106KW，2037170〔250〕的時間，溫度上升速度為0.1℃/分鐘。這兩次加熱的溫度上升曲線如以下圖：42-58溫升曲線(89kw)42-58溫升曲線(89kw)4037373737〕35℃34343233(度溫303131292725209:00232110:1211:2412:36時間13:4815:0016:1238363636343432323030 3042-58溫升曲線〔106kw〕373842-58溫升曲線〔106kw〕3738383838〕℃〔度282929溫26272422209:00232010:1211:2412:3613:4815:0016:12從上述試驗可以覺察：功率越大到達(dá)溫度平衡點所需的時間就越短，考慮到今后的清〔包括抽油機(jī)及其它用電設(shè)備但此功率不能超過電熱油管掌握柜的容量，電流不能超過井下電纜的額定載流值。加熱時間確實定依據(jù)每口井的產(chǎn)液、含水及送電功率狀況來合理確定每口井的加熱清蠟時間，是既要的方法來進(jìn)展。理論計算過程如下：對具體電熱清蠟井，其加熱深度L是肯定的，假設(shè)有一滴液體從泵上向上流淌，當(dāng)其以后加熱過程即完畢,同時這滴液體的溫度到達(dá)最高值。所以這滴液體從接觸器位置始到絕緣短接位置止所需要的時間，就是有效的加熱時間，此后的加熱對該滴液體是無效的。假設(shè)油管內(nèi)的液體是勻速從井底向上流淌的液相流，則有：Q=SVt (1)式中：Q 流量〔m3〕S 流道橫截面積〔m2〕V 流體流速〔m/s〕t 過流時間〔s〕針對每口井而言，我們單井日產(chǎn)〔即、生產(chǎn)時間、和油管的橫截面積、抽油桿的截面積，據(jù)此我們可得液體在油管內(nèi)的流速V：V=Q/St (2)由速度公式：V=L/T (3)式中L 加熱深度〔m〕T 加熱時間〔s〕將式〔2〕帶入式〔3，則得有效加熱時間為：T=L/V=LSt/Q (4)由式〔4〕即可求得不同油井產(chǎn)量下的加熱時間。上述計算只是一個簡潔的計算，沒有考慮油井的實際流態(tài)〔實際是油、水、氣三相混合流或是某一單相流、環(huán)套熱散失及加熱功率等，結(jié)果在現(xiàn)場的準(zhǔn)確度有多少，需要在現(xiàn)場進(jìn)展實際驗證和修正。46-45182.984%，查上表得3.3109KW，出2245℃以后就根本不再上升，45℃可認(rèn)為是此功率下的溫度平衡點，實40.7〔4282.5%。42-58113.172%。該井的加熱深度為8004.8106KW20℃上升到38℃以后就根本不再上升，38℃可認(rèn)為是此功率下的溫度平衡點，實際需要的時間是3小時40分鐘3.7小時，比理論計算1.177.1%。80含水低時實際需要的時間要比理論值少；油井間出時加熱所需時間比理論值多。為了驗證上述結(jié)論，我們又做了一次試驗，是在前18-55井上進(jìn)展的：承受的功率與42-58110KW8.66.2282038.8℃，55.30.394%。這可幫助指導(dǎo)在今后的清蠟工作中對不同井的清蠟時間進(jìn)展估算。經(jīng)濟(jì)效益分析承受電熱油管清蠟代替熱洗方式清蠟所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益如下：401500元／井次，承受油管電加熱1.125萬元〔300÷40×1500＝1.125〕;另外避開了油井的熱洗和摻水，防止了污染的同時也免去了排水期，起到了間接增油的效果。按每次洗井用水４010.42.7410.8，1300÷30×10.8=108(噸)，創(chuàng)效：108×1473=15.91而一口電熱油管清蠟井的費用包括：一次性設(shè)備投資：5.25/6年清蠟所需電費：0.22115.91-