智能式中频电热采油技术与配套装置0枣阳
智能式中频电热采油技术与配套装置
智能式中频电热采油技术与配套装置 2011年12月09日 来源: 一、概述
过去普遍采用的空心抽油杆电加热技术,解决了一般稠油(粘度在1万mPa?s以下,50℃时)开采的难题,取得了很大成绩,很受广大用户的欢迎。1997年,我公司研制、开发的空心抽油杆越泵采油技术解决了特稠油(粘度在1万mPa?s以上,50℃时)、超稠油(6万mPa?s以上,50℃时)、高凝油(凝固点65℃以上)的开采难题。让电缆穿越空心泵给原油进行加热,使多年来用常规方法不能启抽、不能正常生产的油井恢复了正常生产,给超稠油、特稠油的开采提供了新的采油工艺。1999年以来,为了解决工频电热采油耗能大、热效率低的缺点,我公司在对工频电加热实践资料分析和研究的基础上,自行研制成功了智能式中频电热采油成套装置。它以程控中频电源取代工频电源,与常用的工频加热电源相比,体积缩小了40%、重量减轻了50%,钢铠电缆取代特种加热电缆,高效热阻保温油管取代普通油管,形成一种新式电热采油装置。
二、 装置构成
智能式中频电热采油技术装置,由四大部分构成:程控中频电源、空心抽油杆、钢铠电缆和空心抽油泵。
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过去普遍采用的空心抽油杆电加热技术,解决了一般稠油(粘度在1万mPa?s以下,50℃时)开采的难题,取得了很大成绩,很受广大用户的欢迎。1997年,我公司研制、开发的空心抽油杆越泵采油技术解决了特稠油(粘度在1万mPa?s以上,50℃时)、超稠油(6万mPa?s以上,50℃时)、高凝油(凝固点65℃以上)的开采难题。让电缆穿越空心泵给原油进行加热,使多年来用常规方法不能启抽、不能正常生产的油井恢复了正常生产,给超稠油、特稠油的开采提供了新的采油工艺。1999年以来,为了解决工频电热采油耗能大、热效率低的缺点,我公司在对工频电加热实践资料分析和研究的基础上,自行研制成功了智能式中频电热采油成套装置。它以程控中频电源取代工频电源,与常用的工频加热电源相比,体积缩小了40%、重量减轻了50%,钢铠电缆取代特种加热电缆,高效热阻保温油管取代普通油管,形成一种新式电热采油装置。
二、 装置构成
智能式中频电热采油技术装置,由四大部分构成:程控中频电源、空心抽油杆、钢铠电缆和空心抽油泵。
1、中频电源 程控中频电源是智能式中频电热采油装置的核心部分,分左右两室,左室为机芯、断路器和控制板;右室为环形中频变压器和电容,彼此用隔板隔开。上下方均有散热通风道。程控中频电源是按照集肤效应原理进行工作的。2、空心抽油杆,参见空心抽油杆越泵电加热采油装置。3、钢铠电缆 钢铠电缆由金属护管、加热导线(Φ6.5TV-1型铜棒)、耐高温绝缘材料三部分组成,钢铠电缆是本装置的核心加热部件,其主要技术特点及性能优点如下:
耐 温:-30℃~+280℃ 绝缘电阻:≥10MΩ 额定电压:交流2000V 抗拉强度:50kN 长期使用发热极限温度:500℃ 使用寿命:≥2年 由于表层使用了金属护管,因此完全克服了电缆表皮易破损这一缺陷,大大减少了短路事故的发生。 4、空心抽油泵,参见空心抽油杆越泵电加热采油装置。
三、工作原理
首先,将输入的380V,50Hz的三相电流经整流滤波后变成530V的直流电压,再经逆变电路在主控板的控制作用下,变成350~2000Hz的单相中频电压(见图五),最后,经中频变压器输送到油井加热钢铠电缆输入端,直到井底(加热深度点),通过回路接头与钢铠电缆的外护管,形成回路。通电后,使两个载流导体,基本上形成电流方向相反,大小相等的条件,在钢铠电缆的外护管内壁上产生集肤效应[2],使电流集中在外护管内肤壁极薄层内流出,从而大幅度增加了交流阻抗。在集肤效应、铁损、临近效应和屏蔽效应的共同作用下,产生热量,实现电热转换。由于加热体在油管内部,故产生的热量,随时被举升的油流带走,升温降粘,实现连续举升的目的。
四、技术特点
过泵中频电热采油技术,是在工频电热采油技术基础上研制的,该装置具有以下优点:
全可靠,操作方便,易实现人机对话。并采用先进的数字过程控制,易于产品的更新、升级换代。 范围大,泵上,泵下加热均可,加热深度可达2500m,耐温高达280℃。 程控中频电源采用最先进的硬件组合(MCU微处理器),并辅以数字温度传感器,精确实现数字闭环温控。 抗干扰能力强,优化了移相法信号生成技术,输出谐波少,无尖峰,有利于三相电网平衡。 多口井现场生产试验表明,在同种工况下比工频电热采油节能25~42%,节能效果十分明显。 有软启动和软关断功能,有过压、失压、过流、零值短路等保护功能。同时,还有
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