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油井加热系统

油井电加热系统是澳门银银河8228网站262版本专门为稠油、超稠油、高含蜡油气及页岩油热采工艺而研发的井下电加热成套技术和装置, 在陆地及海上油田开采中均可应用,可有效提升原油采收率、 保证油气生产稳定,提高油气产能,降低油气开采总成本。 该系统利用电流的热效应原理,将工频电源电能直接转换为热能, 长线型加热,具有良好的高温性能。 加热长度可达2000m以上,最高电压等级4160Vac, 单位加热功率最大可达5000W/m, 可承受的最高温度高达1000℃。 系统可广泛应用于: ——稠油升温降粘工艺; ——稠油热力采油工艺:火驱、蒸汽驱、蒸汽吞吐; ——油气井防凝化蜡解堵; ——页岩油原位转化工艺加热。 在稠油应用领域,与传统化学及物理降粘开采工艺比较,该系统采用清洁的电力能源,环境友好,安装使用方便,投资及运行与维护成本更低。此外,该系统可减少甚至取消稀油或其它化学物质的使用量及用水量,对影响或破坏环境的风险很低。 我们可以根据您的需要,提供以下服务: (1) 油井电加热系统的设计选型; (2) 油井电加热系统的设施配套; (3) 油井电加热系统的入井作业; (4) 油井电加热系统的运行维保。
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产品描述
产品特性
技术参数
敷设和安装
应用领域

油井电加热系统是澳门银银河8228网站262版本专门为稠油、超稠油、高含蜡油气及页岩油热采工艺而研发的井下电加热成套技术和装置,

在陆地及海上油田开采中均可应用,可有效提升原油采收率、

保证油气生产稳定,提高油气产能,降低油气开采总成本。

该系统利用电流的热效应原理,将工频电源电能直接转换为热能,

长线型加热,具有良好的高温性能。

加热长度可达2000m以上,最高电压等级4160Vac,

单位加热功率最大可达5000W/m,

可承受的最高温度高达1000℃。

系统可广泛应用于:

——稠油升温降粘工艺;

——稠油热力采油工艺:火驱、蒸汽驱、蒸汽吞吐;

——油气井防凝化蜡解堵;

——页岩油原位转化工艺加热。

在稠油应用领域,与传统化学及物理降粘开采工艺比较,该系统采用清洁的电力能源,环境友好,安装使用方便,投资及运行与维护成本更低。

此外,该系统可减少甚至取消稀油或其它化学物质的使用量及用水量,对影响或破坏环境的风险很低。

我们可以根据您的需要,提供以下服务:

(1) 油井电加热系统的设计选型;

(2) 油井电加热系统的设施配套;

(3) 油井电加热系统的入井作业;

(4) 油井电加热系统的运行维保。

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油井加热系统以冷热段一体化矿物绝缘加热电缆(简称一体化电缆)为核心组件,配套电热控制柜、升压变压器等电气控制系统及安装附件,构成电热成套系统。

一体化电缆组件

结构

由一体化电缆、终端和尾端组成,通常由制造商工厂预制成可直接入井使用的加热器件。对于具备相应设计和加工能力的客户,也可自行配套终端和尾端制作成加热器件。

一体化电缆由外径一致的冷端电缆(俗称“冷段”)和发热电缆(俗称“热段”)两部分组成,在制造过程中形成了外径一致、连续一体的金属护套矿物绝缘电缆。其中:

——冷段:用于发热电缆的电力输送,不明显发热;

——热段:利用电流的热效应将引入的电能转换为热能,发热明显,温度较高。

其结构由冷段及热段导体、紧密压实的矿物绝缘粉末与金属护套构成。按导体芯数区分,有以下三种结构形式:

(1) 单芯,应用于:

——三相电气回路(3根电缆),

——两相电气回路(2根电缆),

——单相电气回路(2根电缆);

(2) 两芯,应用于单相或两相电气回路;

(3) 三芯,应用于三相回路。


材料

一体化电缆的结构材料如下表所示,其中金属护套材质应根据使用温度、周围介质的腐蚀性等进行优选,从而保证预期的经济使用寿命。

结构名称

材    料

导 体

冷 段

热 段

铜、铜镍合金、镍铬合金

矿物粉末绝缘层

氧化镁粉

金属护套

300系列奥氏体不锈钢:321、316、317、347、309、310等

镍基合金:Inconel 600,825耐蚀合金

电气控制系统

该系统由电热控制柜、升压变压器、接线盒及出井连接电缆组成,用于油井加热系统的运行控制与监视,实现系统的经济运行。

电控柜具有漏电、短路、缺相、过电流、过电压及超温保护功能,为电控系统的安全运行提供全方位的保障。配置有调压调功器,用于系统软启动及输出功率调整,可避免大功率油井加热系统启动时对电网的冲击。

系统的运行控制方式采用双闭环控制,内环为功率环,调压调功器通过检测到的输出电压与电流值计算实际输出功率值与外部给定功率值之间的偏差,经PID运算自动调整输出功率;外环为温度环,通过温度传感器检

测到的工艺温度,反馈至温度控制器或PLC温度控制模块,与给定的工艺温度进行比较,经PID运算自动调整输出调压调功器给定信号,从而消除加热环境中各种干扰因素的影响,实现系统的精确控温。

升压变压器用于调功器输出电压的升压,以满足电压等级超过1140V的一体化电缆组件的工作电压需求。升压变压器为户外型油浸式变压器,维护量小,并加强了其散热面积,运行更可靠。

另外,电控系统可根据您的需要,增设通信模块,将系统运行数据信息及时传送至上级工作站,并接受工作站指令,实现系统的远程监视与控制。

稠油井筒电加热系统

参数名称

直接入井

嵌套入井

绑扎入井

额定电压,Va.c.

380/220,660/380,1140/660,1500/860

1140/660,1500/860,1980/1140

电缆外径,mm

16 - 32

7.8 - 15.4

加热长度,m

≤ 2500

≤ 3000

≥ 2000

电缆芯数

3芯

1芯(3根组合)

单位功率1),W/m

80,100,125,150,200,250

出液温度2),℃

65 - 98

护套材料3)

321、316、317、347、Inconel 600、825耐蚀合金

抗拉强度,MPa

≥ 620(常温)

注:1) 表中单位加热功率为常用数值,不在所列范围内时,可根据您的需求单独设计;

  2) 出液温度可根据降粘工艺需要,加热至更高的温度;

  3) 护套材料需根据原油组份对金属材料的腐蚀性优选。

 

热力采油电加热系统

参数名称

蒸汽驱及蒸汽吞吐伴热

火驱加热

油层加热

额定电压,Va.c.

660/380,1140/660,1500/860

660/380,1140/660,1500/860,1980/1140,2600/1500

单位功率1),W/m

150,200,250,300

1500,2000,2500,3000

900,1200,1500,2000

电缆外径,mm

22.5,25.4,27,30,32

25.4,27,30,32

16 - 32

加热长度,m

≤ 2500

≤ 300

≥ 400

电缆芯数

3芯

2芯或3芯

1芯(3根组合)或3芯

运行温度,℃

≤ 400

≤ 650

护套材料2)

321、316、317、310、347、Inconel 600、825耐蚀合金

抗拉强度,MPa

≥ 620(常温)

注:1) 表中单位加热功率为常用数值,不在所列范围内时,可根据您的需求单独设计;

  2) 护套材料需根据原油组份对金属材料的腐蚀性优选。

 

油气井化蜡防凝电加热系统

参数名称

化蜡解堵间歇加热

防蜡防凝连续伴热

设计功率1),kW

200 - 600

50 - 200

额定电压,Va.c.

660/380,1140/660,1500/860

380/220,660/380,1140/660

电缆外径,mm

21.4,22.5,25.4,27,30,32

16,19.2,21.4,22.5

加热长度,m

600 - 2000

运行温度,℃

50 - 75

护套材料2)

321、316、317、347、Inconel 600、825耐蚀合金

抗拉强度,MPa

≥ 620(常温)

注:1) 表中设计功率为常用范围,不在所列范围内时,可根据您的需求单独设计;

  2) 护套材料需根据原油组份对金属材料的腐蚀性优选。

 

页岩油原位转化井下电加热系统

参数名称

1芯电缆

3芯电缆

2根单相(L-N

2根两相(L-L

3根三相

三相

电压等级,Va.c.

≤ 2400

≤ 4160

≤ 1500

单位功率,W/m

600 - 2300

600 - 3450

600 - 1200

电缆外径,mm

17.5 - 32

16 - 32

12.7 - 32

27,30,32

加热长度,m

400 - 2300

400 - 4000

400 - 6000

400 - 800

最高运行温度,℃

650(连续运行),700℃(间歇运行)

护套材料

321、316、317、310、347、Inconel 600、825耐蚀合金

抗拉强度,MPa

≥ 620(常温)

注:1) 电压等级及单位功率不在表中所列范围内,可根据您的需求单独设计;

  2) 护套材料需根据原油组份对金属材料的腐蚀性优选。

一体化加热电缆组件的入井作业可根据其应用方式及现场条件选择:

(1) 采用连续油管注入头直接入井,适用于直接入井及嵌套入井安装方式;

(2) 随抽油杆、油管或连续油管绑扎入井,适用于绑扎入井安装方式;

(3)将一体化加热电缆组件穿入连续油管后采用连续油管作业车入井,现场需具备连续油管展开平铺的场地条件,适合于油层直接加热及页岩油原位转化加热应用方式;

(4) 在连续油管制造过程中,将一体化加热电缆组件包覆在连续油管内,成品后采用连续油管作业车入井,适合于油层直接加热及页岩油原位转化加热应用方式。

稠油井电热升温降粘

利用稠油黏度对温度敏感的特性,采用油井电加热系统将井筒内的稠油加热并维持在黏温拐点温度之上的合适温度,使其黏度大大降低,从而获得较好的流动性,应用于:

(1) 掺稀降粘工艺的井筒升温降粘,降低稠油举升过程的沿程摩阻,从而减少甚至取消稀油掺入量,降低掺稀成本,提高产油量;

(2) 泵前升温降粘,减小稠油入泵阻力,使稠油入泵顺畅,并降低泵挂深度及油泵负荷,从而降低生产及维护成本;

(3) 注热水及化学降粘工艺替代,降低运行、维护及后处理成本。

根据不同的应用,一体化加热电缆组件的入井安装,可:

——直接入井:将三芯一体化电缆组件从采油树顶阀中心孔直接下入油管内,在自喷井或电泵井采油树顶阀法兰上悬吊固定,最大加热深度可达2500m,适用于自喷井及电泵井;

——嵌套入井:将三芯一体化电缆组件置入空心抽油杆或连续油管内,借助空心抽油杆或连续油管入井,最大加热深度可达3000m以上,适用于自喷井、电泵井及有杆机抽井;

直接入井安装            嵌套入井安装           绑扎入井安装            泵前加热泵后伴热

——绑扎入井:将三根单芯一体化电缆绑扎在抽油杆或连续油管外表面入井,从采油树小四通侧翼引出安装固定及外部电源连接,适用于加热深度2000m以上的自喷井及电泵井;

——将三芯一体化电缆组件直径内置于泵前油管内,经转换器将三芯一体化电缆转换为三根单芯一体化电缆从油管中引出,引出的单芯电缆绑扎固定在泵后油管外表面,从采油树大四通侧翼安装固定及外部电源连接,从而实现泵前加热及泵后伴热。如果只考虑泵前加热,则过泵及泵后电缆可采用井泵扁电缆或三根单芯矿物绝缘电缆将工作电源引入。


热力采油工艺加热

基于一体化加热电缆良好的高温性能,将其:

(1) 内置于火驱注射井压缩空气输送管内,沿程加热压缩空气,使末端的压缩空气温度达到要求的工艺点火温度(400℃以上),实现油层点火;

(2) 蒸汽驱及蒸汽吞吐井的蒸汽注入管内,补偿蒸汽输送过程的热量损失,使末端蒸汽维持在入井时的高温高压状态注入油层,或在注入管内通入常温水将其加热成高温高压蒸汽注入油层,从而提高采收率及采收周期;

(3) 借助连续油管置入油层中直接焖井加热,在其周围形成高温温度场,使稠油加热到较高的温度后自流汇集到采油井进行开采。


高含蜡井及气井防蜡除蜡

将三芯一体化加热电缆组件直接置入高蜡井井筒内、借助空心抽油杆或连续油管置入高蜡井井筒油管内安装,或三根单芯加热电缆绑扎在井筒油管外部进行安装,实现:

(1) 化蜡解堵间歇加热

根据结蜡凝堵周期,间歇通电运行,在油液(气)产出量处于下限值时,短期通电加热井筒,融化井筒内壁凝结的蜡质或胶质物,疏通凝堵管段,实现油/气井的化蜡解堵;

(2) 防蜡防凝连续伴热

长期通电运行,使井筒内的油/气温度始终维持在析蜡及凝胶温度之上,防止井筒内壁蜡质物或胶质物的凝结,确保油/气井产量稳定。

 

页岩油原位转化加热

   在页岩油生产井四周或下方小间距设置加热井,将一体化加热电缆组件借助连续油管下入加热井油层中,通电后将周边油层均均加热到320℃左右或更高的转化温度,使页岩油层中的重油、沥青等有机物质转化为轻质油和天然气,然后通过生产井采出,实现页岩油的清洁、高效开发利用。

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