優(yōu)化抽油機智能中頻電加熱設(shè)定溫度

吳濤

[摘 要]超稠油在井筒舉升過程中的熱量補充，遼河油田目前所采取的主要方式為空心抽油桿電纜加熱方式。利用地面中頻電加熱裝置，交流電在空心桿內(nèi)產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到提高井筒溫度，降低原油粘度，補充超稠油在井筒中的熱量損失，增加原油流動性。電力是石油工業(yè)的主要動力，也是完成油氣生產(chǎn)的重要保證，而油井用電也占據(jù)油田用電的很大比例，因此，降低油井用電對油田有重大意義。

[關(guān)鍵詞]抽油機 中頻 溫度 節(jié)電

中圖分類號：TE345 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）20-0040-01

一、 研究目的意義

（一） 作業(yè)區(qū)塊具體情況

超稠油物性具有“三高”特點，即原油粘度高、凝固點高、膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量高。遼河油田曙一區(qū)超稠油油藏構(gòu)造位于遼河斷陷西部凹陷西斜坡中斷，主要生產(chǎn)層為興隆臺油層，油藏埋藏淺，原油粘度大，其中杜84塊主力含油區(qū)塊的原油粘度超過20×104mPa·s，最高達(dá)到50×104mPa·s。油呈粘塑體狀態(tài)，在油層中不能流動，然而一經(jīng)受熱，原油粘度急劇下降。杜84塊超稠油粘溫曲線拐點溫度在65℃左右，比普通稠油和特稠油要高15℃～20℃，所需的流動溫度高，可流動溫度為70～80℃，啟動溫差25℃，是普通稠油的2倍多。因此原油在油層中流動性差，開采困難是該油藏的主要特點。

（二）理論依據(jù)

超稠油在井筒舉升過程中，要求原油溫度保持在一定的溫度底線以上，才能滿足超稠油良好的流動狀態(tài)，使油井穩(wěn)定生產(chǎn)。油井在周期性生產(chǎn)過程中，隨著井底溫度的降低及井筒舉升過程中熱量的散失，周期中后期需要進(jìn)行相應(yīng)的熱量補充。

超稠油在井筒舉升過程中的熱量補充，我們目前所采取的主要方式為空心抽油桿電纜加熱方式。利用地面中頻電加熱裝置，交流電在空心桿內(nèi)產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到提高井筒溫度，降低原油粘度，補充超稠油在井筒中的熱量損失，增加原油流動性。

（三）目前現(xiàn)狀

隨著中頻電加熱技術(shù)的不斷完善和提高，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為智能中頻電加熱技術(shù)，在設(shè)備功能上，增加了溫控系統(tǒng)、保護(hù)器、報警器及恢復(fù)模塊等裝置。它可以自動在線調(diào)節(jié)加熱電流，實現(xiàn)了油井溫度閉環(huán)控制，只需要設(shè)定油井的井口溫度，該裝置便可以自動調(diào)節(jié)電流、實施自動間歇性送電，既可以保證油井出油溫度，也可以有效控制電能浪費。

目前普遍認(rèn)為井口設(shè)定溫度為80℃—85℃。但是在生產(chǎn)中我們發(fā)現(xiàn)如果設(shè)定溫度低于80℃時，油井同樣可以正常生產(chǎn)。如果能夠降低設(shè)定溫度的標(biāo)準(zhǔn)，那么油井每天所減少的能耗費用是相當(dāng)可觀的。

二、 可行性論證

根據(jù)理論研究，結(jié)合杜84塊現(xiàn)場管理經(jīng)驗，確定了“在抽油機不脫抽的前提下，確定最低生產(chǎn)運行溫度，確定最小電加熱電流”的原則，同時要保證電流小于電機額定電流，油井產(chǎn)量不下降。

根據(jù)對2014年所有送電加熱的油井進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得出下圖。

三、 現(xiàn)場實施及效益分析

（一）實驗步驟

2015年8月份先在101中心站十號站158#平臺優(yōu)選了八口井，分別處于生產(chǎn)中期、生產(chǎn)中后期和生產(chǎn)末期，井口設(shè)定溫度分別定為70℃、75℃、80℃，比原來的設(shè)定溫度平均降低10℃，降溫生產(chǎn)后八口油井生產(chǎn)情況正常，日產(chǎn)油量沒有明顯變化，管輸壓力與降溫前管輸壓力對比基本一樣均在0.1Mpa以內(nèi)。但中頻加熱電流平均下降10A見表1。

由于處在生產(chǎn)中后期的油井，原油溫度已經(jīng)很低，在井筒舉升中完全依靠電流加熱補充熱量，因此設(shè)定溫度的高低對其影響很大。在杜84-37-120井進(jìn)行降溫試驗，設(shè)定溫度逐步降低，觀察其生產(chǎn)效果如下表2。

從試驗數(shù)據(jù)中我們可以看出，設(shè)定溫度下降到75℃時，井口溫度有了波動，但產(chǎn)量變化不大，進(jìn)一步降低后發(fā)現(xiàn)井口溫度與產(chǎn)量明顯降低，已經(jīng)影響了該井的正常生產(chǎn)，因此，該井在生產(chǎn)中后期階段生產(chǎn)溫度要在75℃以上。而后，又從中心站優(yōu)選10口處在生產(chǎn)中后期階段的油井進(jìn)行了試驗，其生產(chǎn)溫度平均要保持在72℃以上，才能正常生產(chǎn)。

（二）效益分析

根據(jù)試驗結(jié)果，2015年9月份在101中心站中后期油井的生產(chǎn)設(shè)定溫度的設(shè)定界限，要求設(shè)定溫度為75℃，比原來降低了5℃—10℃，中頻加熱電流降低了7—12A。從9月份的推廣效果來看，除有少數(shù)油井生產(chǎn)出現(xiàn)異常，97%的油井都能夠正常生產(chǎn)，全月較8月份節(jié)約電費20萬元，取得了良好的效果。

四、 結(jié)論

實施效果表明，對中頻電加熱設(shè)定溫度的界限標(biāo)定可以有效的降低電能的消耗，降低生產(chǎn)成本。但油井的生產(chǎn)溫度受季節(jié)影響，所以要在不同的季節(jié)摸索出不同的設(shè)定溫度界限，進(jìn)一步發(fā)揮智能中頻電加熱技術(shù)的應(yīng)用潛力。在今后的工作中將重點對不同季節(jié)氣候條件下，標(biāo)定設(shè)定溫度的界限。并針對含水的不同細(xì)化溫度設(shè)定要求。以期取得更大的效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 嚴(yán)萬洪，王玉洪，汪瀾 《遼河含水超稠油粘度預(yù)測模型》，遼寧化工，2007.6

[2] 喻高明 《超特稠油流變性綜合研究》，河南石油，2004.5

[3] 崔永亮 《稠油降粘方法比較概述》，科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013.5

[4] 萬仁溥 《采油工程手冊》，北京：石油工業(yè)出版社，2000.8：430～431.

[5] 萬仁溥，羅英俊等 《采油技術(shù)手冊》，北京：石油工業(yè)出版社，2002.1：217～255.

[6] 王鴻勛，張琪等 《采油工藝原理》，北京：石油工業(yè)出版社，1989.5：100～110.