劉廣友

中國石化勝利油田孤東采油廠

熱流體閉式循環(huán)井筒的加熱降黏

劉廣友

中國石化勝利油田孤東采油廠

熱流體閉式循環(huán)系統(tǒng)耗電部件主要是驅動加壓泵的電機，該電機實際耗電功率小于2 kW，與電加熱相比，其耗電量大幅度降低。熱流體閉式循環(huán)井筒加熱降黏存在溫度分布不合理問題，其技術改進思路有3個：一是提高內管隔熱性能；二是優(yōu)化流速；三是提高注入熱水溫度?？招某橛蜅U里的內管隔熱效果是制約井筒溫度合理分布的關鍵因素，采用較小直徑的連續(xù)PB管，取得了較好的應用效果。

空心抽油桿；熱流體閉式循環(huán)；黏度；井筒

空心抽油桿內熱流體閉式循環(huán)是在空心抽油桿中加入一個直徑更小的內管，熱流體由內管注入，從內管與空心抽油桿之間的環(huán)空返出。采用水作為熱流體，水經加熱、加壓后注入，從井內循環(huán)出來的水重復加熱、加壓，形成閉式循環(huán)。

1 技術特點

1.1 節(jié)電

熱流體閉式循環(huán)系統(tǒng)耗電部件主要是驅動加壓泵的電機，該電機實際耗電功率小于2 kW，與電加熱相比，其耗電量大幅度降低。

1.2 熱功率大且可調節(jié)

熱流體閉式循環(huán)給井下輸入的熱量折合成熱功率為0～60 kW，最多可以提升井筒溫度30℃以上，不會出現電加熱井筒局部過熱問題。停井時間不受限制，長時間停井后可重新開啟熱流體循環(huán)，待井筒溫度達到預期值后再開啟抽油機采油。該技術應用的油井黏度和產量范圍非常廣。對于油黏度較高的井，如蒸汽吞吐熱采的井，可以在采油初期停止熱流體循環(huán)加熱，待井筒溫度下降后再開啟使用。對于普通稠油井，可以長期連續(xù)加熱。燒鍋爐消耗燃料的量可根據加熱需求而變化，以燃煤為例，每天耗煤量可在50～400 kg調節(jié)。

1.3 對原油油品無影響

溫度是影響原油黏度最敏感的參數，熱流體閉式循環(huán)僅提升產出液溫度，與產出液不混合，相對于開式熱流體加熱和加藥降黏，可以避免對原油品質的影響。

2 技術改進

熱流體閉式循環(huán)井筒加熱降黏存在溫度分布不合理問題，技術改進思路有以下3個：

（1）提高內管隔熱性能。PB管的熱導系數較一般塑料低，為0.17W/（m·K），熱水在這種材質的內管中傳輸熱損失較少。選擇聚丁稀作為內管材料是一個比較好的方案。不銹鋼導熱系數為16.2 W/（m·K），不銹鋼管需要制作成雙層真空管或者在管外加工隔熱層。

（2）優(yōu)化流速。適當減小內管外徑和內徑，入井通道的內管面積小于上返通道的環(huán)空面積。此技術一方面可以加快入井熱水的流速，盡快把熱水輸入到深井段；另一方面還可使上返通道面積增大一些，降低流速，增加向產出液傳遞熱量的時間。例如，內管外徑由25 mm減小為22 mm，內徑由18 mm減小為15 mm，可以提高注入熱水流速44%，降低返出流速33%，使井筒溫度趨于合理。

（3）提高注入熱水溫度。采用壓力鍋爐和不銹鋼內管方案，可以實現注入熱水溫度120℃的目標。

3 現場應用效果

A井是蒸汽吞吐熱采井，50℃原油黏度為8 890 mP·s。注蒸汽結束后燜井、放噴、轉抽，采用連續(xù)小直徑PB管作為內管，循環(huán)注入熱水溫度90℃，返出溫度67℃，日耗燃煤約150 kg，井口產出液溫度不低于55℃，油井生產正常。

4 結論

（1）空心抽油桿內熱流體循環(huán)加熱相對于電加熱可大幅度降低耗電量，對原油油品無影響，熱功率可調節(jié)范圍大，是一種較好的井筒加熱方式。

（2）空心抽油桿里的內管隔熱效果是制約井筒溫度合理分布的關鍵因素，采用較小直徑的連續(xù)PB管，取得了較好的應用效果。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.076