投稿—电加热工艺技术改进应用与节能潜力分析

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1、电加热工艺技术改进应用与节能潜力分析李倩（大庆方兴有限责任公司技术保障中心，黑龙江大庆）摘要：对于外围油田，电加热工艺的应用简化了站外集油工艺，有效的降低了地面投资。但在运行中出现一些问题，给生产管理和维护带来不便，鉴于上述情况，本次对台1和台105区块电加热工艺进行调查，从工艺和设计的角度归纳存在的问题，并进行技术改进。探索电加热低温集输的可行性，制定低温集输方案，加大地面集油系统节能降耗力度。关键词：电加热碳纤维节能降耗低温集输一、电加热工艺的应用及技术现状1.应用情况2010年台1和台105区块地面集输系统进行优化调整，采用单管树状电加热集油流程,截止2011年底，应用电加热集油工艺的

2、油井275口，建成井口高频电磁加热器194台，碳纤维电热保温管道78.5kmo表1电加热工艺应用情况统计区块高频电磁加热器（台）碳纤维电热管井数（口）产油(t/d)氏度(km)台186155133.336.8台105108120170.741.7合计19427530478.52.技术原理每口油井或丛式井平台设置一台电加热器，将油井产液由井口出油温度升温至原油凝固点，然后由电热管保温输送至转油站。电加热设备主要为两部分：井口高频电磁加热器和碳纤维电热管道。图1电热管集油工艺示意图（1）高频电磁加热器：利用电磁感应原理，电磁线缠绕金属管道外壁，管道上产生涡流而使管道自身发热。安装形式：地上卧式。

3、优点：集屮加热，升温快，热效率高；自动控温，安装简单，维护方便；节能环保，防爆性强，安全可靠。（2）碳纤维电热管：工厂预制成型，由钢管、加热层和保温层三部分组成°沿钢管外壁铺设碳纤维线作为电热元件，电热线与钢管外壁Z间放置导热膜、外部逐层包裹聚氨脂泡沫保温层和聚乙烯黄夹克，每根管道为一个独立加热单元。碳纤维电热管可以通过温控箱进行调节，控制电热管的温度。优点：预制成型，保温好，可长距离使用；碳纤维耐热性能好，升温极快；热效率高图3碳纤维电热管示意图(95-98%),比一般金属发热体节能30%以上。图2电磁式电加热器原理图二、电加热工艺存在的问题及改进应用新技术的应用是一个逐步完善的过程，电加

4、热工艺在油田应用中暴露出自身技术缺点。1.电磁加热器测温不准确电磁加热器测温点分别在进口位置和出口位置，出口探头靠近弯头处，容易存有原油,对原油加热后的温度测暈有偏差。改进措施：改变电加热器2个测温点的位置①将进口探头改在岀口附近，准确测量进液温度，监测电加热器运行状态，防止干烧;②将出口探头改在距出口0.2米左右，准确测量出液温度，及时调控运行状态。技术应用：目前该项技术己经在大庆油田采油八厂运用，并且取得较好的效果。进口探头出口探头TK二WI伽皿皿皿皿I图4电磁加热器改进前后2.碳纤维电热管故障率高碳纤维电热线接头多(10m/个)，接头工艺不完善，使用寿命短。改进措施：①减少碳纤维电热线

5、接头：保温管生产时预留穿线孔，电热线现场穿入管中,每40m/个接头，接头数量降为原来的1/4,有效的降低故障率；②改进碳纤维电热线接头：采用新型碳纤维接线密封盒，增强密封性，降低故障率。技术应用：目前该项技术已经在台1区块茂404井区集油系统改造中应用，取得较好的图5改进后的碳纤维电热线接头三、电加热流程的不适应性及设计完善根据现场反馈的情况，电加热设计流程在运行过程中出现的问题较多，我们归纳存在问题，适时调整设计思路，完善设计流程，主要体现以下两个方面。1.井口工艺流程的不适应性及设计完善井口工艺流程：井口出油经井口组合阀，经闸阀，通过电磁加热器升温，经闸阀进入输油管线。存在问题：①闸阀遭

6、到破坏，干线内油倒流，损失较大；②组合阀损坏，干线原油倒灌油井；③取样为干线原油，取样不准确：完善设计：①将井口电加热器前的普通闸阀换成止回闸阀，止回阀抗破坏性能优于普通闸阀，可有效避免干线原油倒流，避免井口取样为干线油流。②将电加热器后的闸阀埋地，防止闸阀遭破坏，避免干线内原油倒流。图6井口流程不意图图7截止阀技术应用：目前该流程己经大庆油田采油9厂应用，有效降低了因盗油、倒灌等因素引起的产量损失。2.单管树状流程的不适应性及设计完善单管树状工艺流程：油井呈树状挂接，每条干线最多可挂接油井40口以上。存在问题：①支线或干线出现问题，整条干线停运，停井的时间佼长。②干线管辖油井数太多，干线停

7、运，造成大而积停井，影响的井数比较多。完善设计：①对于已建埋地电热管线进行改造，在支线与干线连接处和干线中间位置增加切断阀。达到分段控制，管线故障时减少停井数，缩短停井时间。技术应用：台1转油站进站两条干线，分别为1号和2号干线，控制井数分别为68和87口，控制井数过多。目前己在2号干线设置切断阀，把1号间和5号间分开控制。建议在1号干线设置切断阀，把2号间和3号间分开控制。②对于新设计规划的电热管线，增加入