优化抽油机智能中频电加热设定温度

[摘 要]超稠油在井筒举升过程中的热量补充，辽河油田目前所采取的主要方式为空心抽油杆电缆加热方式。利用地面中频电加热装置，交流电在空心杆内产生热量，从而达到提高井筒温度，降低原油粘度，补充超稠油在井筒中的热量损失，增加原油流动性。电力是石油工业的主要动力，也是完成油气生产的重要保证，而油井用电也占据油田用电的很大比例，因此，降低油井用电对油田有重大意义。

[关键词]抽油机 中频 温度 节电

中图分类号：TE345 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0040-01

一、 研究目的意义

（一） 作业区块具体情况

超稠油物性具有“三高”特点，即原油粘度高、凝固点高、胶质沥青质含量高。辽河油田曙一区超稠油油藏构造位于辽河断陷西部凹陷西斜坡中断，主要生产层为兴隆台油层，油藏埋藏浅，原油粘度大，其中杜84块主力含油区块的原油粘度超过20×104mPa・s，最高达到50×104mPa・s。油呈粘塑体状态，在油层中不能流动，然而一经受热，原油粘度急剧下降。杜84块超稠油粘温曲线拐点温度在65℃左右，比普通稠油和特稠油要高15℃～20℃，所需的流动温度高，可流动温度为70～80℃，启动温差25℃，是普通稠油的2倍多。因此原油在油层中流动性差，开采困难是该油藏的主要特点。

（二）理论依据

超稠油在井筒举升过程中，要求原油温度保持在一定的温度底线以上，才能满足超稠油良好的流动状态，使油井稳定生产。油井在周期性生产过程中，随着井底温度的降低及井筒举升过程中热量的散失，周期中后期需要进行相应的热量补充。

超稠油在井筒举升过程中的热量补充，我们目前所采取的主要方式为空心抽油杆电缆加热方式。利用地面中频电加热装置，交流电在空心杆内产生热量，从而达到提高井筒温度，降低原油粘度，补充超稠油在井筒中的热量损失，增加原油流动性。

（三）目前现状

随着中频电加热技术的不断完善和提高，现在已经发展成为智能中频电加热技术，在设备功能上，增加了温控系统、保护器、报警器及恢复模块等装置。它可以自动在线调节加热电流，实现了油井温度闭环控制，只需要设定油井的井口温度，该装置便可以自动调节电流、实施自动间歇性送电，既可以保证油井出油温度，也可以有效控制电能浪费。

目前普遍认为井口设定温度为80℃―85℃。但是在生产中我们发现如果设定温度低于80℃时，油井同样可以正常生产。如果能够降低设定温度的标准，那么油井每天所减少的能耗费用是相当可观的。

二、 可行性论证

根据理论研究，结合杜84块现场管理经验，确定了“在抽油机不脱抽的前提下，确定最低生产运行温度，确定最小电加热电流”的原则，同时要保证电流小于电机额定电流，油井产量不下降。

根据对2014年所有送电加热的油井进行数据分析，得出下图。

三、 现场实施及效益分析

（一）实验步骤

2015年8月份先在101中心站十号站158#平台优选了八口井，分别处于生产中期、生产中后期和生产末期，井口设定温度分别定为70℃、75℃、80℃，比原来的设定温度平均降低10℃，降温生产后八口油井生产情况正常，日产油量没有明显变化，管输压力与降温前管输压力对比基本一样均在0.1Mpa以内。但中频加热电流平均下降10A见表1。

由于处在生产中后期的油井，原油温度已经很低，在井筒举升中完全依靠电流加热补充热量，因此设定温度的高低对其影响很大。在杜84-37-120井进行降温试验，设定温度逐步降低，观察其生产效果如下表2。

从试验数据中我们可以看出，设定温度下降到75℃时，井口温度有了波动，但产量变化不大，进一步降低后发现井口温度与产量明显降低，已经影响了该井的正常生产，因此，该井在生产中后期阶段生产温度要在75℃以上。而后，又从中心站优选10口处在生产中后期阶段的油井进行了试验，其生产温度平均要保持在72℃以上，才能正常生产。

（二）效益分析

根据试验结果，2015年9月份在101中心站中后期油井的生产设定温度的设定界限，要求设定温度为75℃，比原来降低了5℃―10℃，中频加热电流降低了7―12A。从9月份的推广效果来看，除有少数油井生产出现异常，97%的油井都能够正常生产，全月较8月份节约电费20万元，取得了良好的效果。

四、 结论

实施效果表明，对中频电加热设定温度的界限标定可以有效的降低电能的消耗，降低生产成本。但油井的生产温度受季节影响，所以要在不同的季节摸索出不同的设定温度界限，进一步发挥智能中频电加热技术的应用潜力。在今后的工作中将重点对不同季节气候条件下，标定设定温度的界限。并针对含水的不同细化温度设定要求。以期取得更大的效益。

参考文献

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[2] 喻高明 《超特稠油流变性综合研究》，河南石油，2004.5

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