電加熱技術在油田集輸工藝中的應用

邱 琪，趙 樣，王培培

（中國石油工程建設有限公司華北分公司，河北滄州 062550）

在油田生產活動中應用電加熱集輸工藝技術可以滿足生產實踐需求，具有能耗較低、生產效率較高且設備實現難度小的優勢。為了進一步介紹電加熱技術應用于油田集輸工藝的實際情況，現就相關內容簡單介紹如下。

1 電加熱技術概述

電加熱技術作為一種新型生產技術，主要用于一些邊遠油田儲油罐、集油管線距離較遠地區的管線伴熱保溫問題。通過電熱技術優化，不但實現了能源的合理綜合利用，同時也為更好地滿足原油生產儲運工作，提升技術創新升級水平創造良好的條件。電加熱技術本身具有很好的環保適應性，在工作過程中通過科學能源轉化，提升了能源的綜合利用效率，同時能夠通過外表面積控制的方式來實現持續的加熱。相比于其他的加熱保溫技術，該技術不但可以縮短施工的流程，提升投資回報比例，同時具有使用便捷、穩定性強、后期維護維修成本小的優勢。最重要的是，該技術能夠滿足溫度監控的設計要求，可以實現全過程跟蹤識別檢驗，從而極大提升了油田生產的安全性。

2 集輸工藝流程控制的現狀

集輸工藝流程控制需要做好多方面的系統管理。目前，我國的油田生產陷入新的問題當中，主要由于復雜小斷塊類型的油氣田普遍存在水文地質條件復雜、管理難度較大的問題。采取傳統的集輸工藝技術往往難以滿足固定生產模式的客觀需求，需要采用集輸流程一體化控制的方式來實現多元化的發展。在該過程中，常規伴熱流程是使用較為廣泛的技術流程模式，該模式更適應于油井相對集中的區域。由于可以采用大站集中供熱供電的處理模式，所以可以有效提升建設的整體效率。相比于其他類型的流程控制模式，該模式的優勢是管理簡單、回壓小，同時集輸的距離較長，可以滿足復雜的生產實踐需求；井口不加熱單管輸送集輸則是一種針對中后期開發油田的專用技術。一般來說，中后期油田采出的產品含水量較高，甚至一些特殊的油田可能存在含水量超過95%的情況，此時可能會需要面臨無法穩定采集的問題，需要采用更為合理的技術，即不加熱單管輸送的技術類型。針對邊遠地區而言，由于供電供熱的難度較高，氣量較大的情況下單井可以采取多功能儲油罐密封處理技術，而一些相對比較小的油田，則可以選擇電加熱輔助條件下的單管集輸操作工藝。

3 電加熱技術應用于油田集輸工藝的技術原理與優勢

電加熱集輸工藝技術可以適應一些特殊邊遠地區的生產實踐需求。從客觀上來看，不但可以滿足集油管線的伴熱保溫生產問題，同時也能夠切實解決油井的正常生產各個環節。在電加熱集輸工藝技術實現過程中，需要借助于中頻加熱技術，該技術的應用不但在一定程度上拓展了生產管理的整體水平，同時也通過密切關聯環保與安全等環節，為實現油田工程技術水平的提升，滿足節能減排工作的實際要求創造了良好的條件。從工作技術原理上來看，電加熱集輸工藝技術能夠借助于電熱棒實現電能向著熱能的方向轉變。在該技術實現過程中，加熱的電纜緊緊圍繞著棒體結構，能夠實現熱量的科學傳遞，通過足夠的外表面積來達到科學送溫的效果，提升了整體的穩定性，其技術優勢包括如下幾個方面的特征：首先，工藝流程簡單。從整體技術實現的難度上來看，由于選擇成熟的電加熱技術，技術實現并不存難點，采購來源廣泛，成本較為低廉，前期的投資需求較小。從現場裝配角度上來看，由于設備的總數不多，匹配難度較小，所以也十分便捷；其次，電熱棒發熱均勻，整體效率較高。選擇電熱棒進行均勻加熱，可以實現整體溫度的穩步提升，效率較高且不存在后期使用的安全風險問題。在整個加熱過程中可以實現連續加熱，不存在無功損耗，節能效果十分突出，綜合加熱效率在97%以上；再次，操作便利，維修難度小。日常維護的需求較小使得電加熱集輸工藝技術在應用的穩定性方面得到了很好的保障。一方面可以縮減維護檢修的人工成本，提升效益，另外一方面也說明該技術的穩定性與可靠性較強，可以嘗試穩定使用；而且電熱棒抗腐蝕性能優秀。由于使用了特殊的耐腐蝕材料，在電加熱集輸工藝技術應用過程中電熱棒的熱穩定性十分強大，能夠長期穩定使用，還具有節能、環保的功能。最后，具有溫度自動控制系統。在配置溫度控制的同時，進行裝置穩定性調節，并實現加熱系統的自動監控與管理，以提升安全運輸的實際效果。電加熱技術通過電能轉化熱能的方式實現了邊遠油田的科學生產，效率較高且能夠采用中頻加熱處理技術來滿足回油壓力的控制問題，效果良好。

4 電加熱技術應用于油田集輸工藝的效益

電加熱集輸工藝技術實現過程中需要考慮到單管電加熱的流程控制，一些邊遠地區的末點回壓較高，實現過程中需要特別針對油井的回油壓力問題進行穩定性的設計規劃，通過降低原油的黏度以及回調溫度等方式來縮減成本。值得注意的是，隨著溫度的提升，生產過程中的電能消耗水平也會相應地提高。以某項目為例，該項目在初期運行過程中將加熱器的整體溫度全部設置為最高值，在工作過程中油壓持續穩定在0.8MPa左右，高于常規流程要求。在采取一般技術方法后，添加電加熱集輸工藝技術來進行平臺油壓表的設置與規劃，采用隨時跟蹤監測的方式進行電加熱處理。在實驗過程中，選擇電加熱帶纏繞加熱的處理模式，通過上述技術實現后，針對不同的平臺進行整體的效益評估與綜合評價。

在引入電加熱技術后，成套拉油工藝能夠整體節約投資總額度21萬元，同時節約超過51萬元/a的整體成本，其中包括有日常的維護、養護、管理以及人工材料等費用。另外，該項目共建有30口油井，通過平均值計算，可以獲得該項目使用電加熱集輸工藝技術能夠整體節約成本600余萬元投資額度，每年可以降低運行成本1 500余萬元，效果十分突出。

5 結語

綜上所述，采用電加熱集輸工藝技術能夠滿足站內工藝升級的技術要求。從客觀上來看，該技術不但降低了投資的額度，同時也可以滿足生產的全過程需求。另外，通過電加熱技術的巧妙應用，實現了回油溫度的合理控制，同時可以借助于原油管理的方式來避免出現凝固，提升工藝技術的整體經濟效益水平。在設備管理過程中，由于設備的使用數量較多，需要做好防盜管理，否則可能會影響到正常的運行。在本次研究中，對比了常規技術與電加熱集輸工藝技術的效益差異，發現某項目通過應用電加熱集輸工藝技術可以獲得良好的經濟效益，一次性節約投資600萬元且每年節約1 500萬元投資，效果突出，值得推廣使用。