【摘要】稠油井應(yīng)用電加熱油管技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采能實(shí)施有效降粘，保證稠油井生產(chǎn)時(shí)率，是稠油油田比較常見(jiàn)的采油工藝。為了解決稠油井油管電加熱能耗高問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，用擬合法建立能耗動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)模型，制定出油管電加熱制度優(yōu)化方法，從而實(shí)現(xiàn)稠油井油管電加熱節(jié)能開(kāi)采。

【關(guān)鍵詞】稠油；電加熱；制度優(yōu)化；節(jié)能

1.前言

稠油（也稱(chēng)重質(zhì)油）是石油烴類(lèi)能源中的重要組成部分，富含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，粘度高，密度大，流動(dòng)性差，給其開(kāi)采和集輸帶來(lái)很大困難。目前，雖然稠油產(chǎn)量占原油總產(chǎn)量的10%左右，但是隨著原油價(jià)格的持續(xù)升高和保持在高價(jià)位，以及稠油開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展和開(kāi)采成本的降低，許多專(zhuān)家和分析家預(yù)計(jì)，稠油在滿(mǎn)足世界能源需求中的作用會(huì)日益增加。因此不斷發(fā)展新的稠油開(kāi)采技術(shù)，大幅度提高稠油單井產(chǎn)量、降低單位開(kāi)采成本和提高稠油油藏采收率對(duì)促進(jìn)稠油開(kāi)發(fā)、提高稠油在石油能源中的地位起著至關(guān)重要的作用。

2.引起稠油井非正常生產(chǎn)原因

由于稠油具有高粘度和高凝固點(diǎn)物理特性，在稠油開(kāi)采過(guò)程中，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等含量造成原油在地層和井筒中的流動(dòng)性較差，管桿壁結(jié)蠟使得油管的油流通道變小，抽油桿柱的上、下行阻力增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使抽油桿卡死在油管中，甚至造成抽油桿斷脫檢泵事故。此外，對(duì)于油層溫度較低的井，在抽油泵固定凡爾、固定凡爾以及防砂篩管等部位，在生產(chǎn)過(guò)程中也容易形成堵塞，使油井產(chǎn)液量下降，甚至因此而引起檢泵作業(yè)。

總之，由于稠油的物理特性造成稠油開(kāi)采成本高，油井生產(chǎn)時(shí)率低下。因此，對(duì)稠油井實(shí)施降粘開(kāi)采方法的研究對(duì)于減小稠油問(wèn)題檢泵井次及降低稠油開(kāi)發(fā)成本具有非常重要的意義。

3.稠油井電熱油管采油工藝技術(shù)

利用油井中的油管作為熱源體，所需電能由三相配電變壓器輸出，經(jīng)電路變換，將電能直接輸送到油管，經(jīng)油管下部的油套管連接器連接到套管，構(gòu)成完整的回路，利用集膚效應(yīng)原理，電能轉(zhuǎn)化成熱能直接對(duì)油井油管內(nèi)的液體加熱，達(dá)到降粘化蠟?zāi)康摹Ｔ诤∮?0%、井斜小于40°的油井上可正常使用，一般通電加熱40～80min后，油井井口溫度能達(dá)到50℃左右，最高可達(dá)到65℃以上，連續(xù)加熱5～6h即可達(dá)到清蠟?zāi)康?。其特點(diǎn)是電纜長(zhǎng)度僅有20m左右，故障率減少，熱效率高，能有效的解決稠油井卡泵問(wèn)題。

目前，尚9區(qū)塊有29口井使用電熱管加熱技術(shù)，從生產(chǎn)情況來(lái)看，存在的主要問(wèn)題是耗電量較大，耗電量是常規(guī)抽油機(jī)井3倍以上。因此，如何合理優(yōu)化電加熱井工作制度，確保安全生產(chǎn)的同時(shí)，盡可能降低電加熱井耗電量，是降低油井管理成本的重點(diǎn)。

4.電熱油管合理加熱制度優(yōu)化

眾所周知，電加熱耗電量高，如果全天加熱平均單井日耗電達(dá)500Kwh以上，在節(jié)能形勢(shì)日趨緊張的情況下，進(jìn)一步挖掘電加熱間歇加熱潛力，摸索合理的電加熱周期尤為必要。

以往雖然也制定了間歇加熱周期，但一般都是關(guān)幾天開(kāi)一天加熱制度，基本是靠經(jīng)驗(yàn)法確定的，沒(méi)有合理理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐，這種方法一方面會(huì)造成實(shí)際加熱周期小于合理周期，間歇加熱潛力沒(méi)有充分挖掘，另一方面可能會(huì)造成實(shí)際加熱周期大于合理周期，使得不加熱時(shí)因載荷增加耗電量大于加熱時(shí)耗電量。

所以說(shuō)，間歇加熱制度確定的核心在于在保證不卡井情況下，找出不加熱時(shí)由于載荷增加耗電量與加熱耗電量的平衡點(diǎn)。為進(jìn)一步摸索合理電加熱周期，我們對(duì)29口電加熱油管井連續(xù)監(jiān)測(cè)電流、載荷、電機(jī)實(shí)耗有功功率等指標(biāo)。經(jīng)過(guò)細(xì)致思考、分析，得出了電機(jī)實(shí)耗有功功率是反映井況的綜合指標(biāo)，不論電流、載荷如何變化，最終都會(huì)反映到電機(jī)實(shí)耗功率上的結(jié)論。

根據(jù)以上結(jié)論，以單井為研究單元，采取每周監(jiān)測(cè)1次單井實(shí)耗有功功率，連續(xù)監(jiān)測(cè)多個(gè)數(shù)值，然后將實(shí)測(cè)數(shù)值繪制在X-Y散點(diǎn)圖上（橫坐標(biāo)為周，縱坐標(biāo)為實(shí)測(cè)有功功率），對(duì)散點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合（擬合系數(shù)大于0.9），得出擬合公式。

例如：尚100-108井按照以上算法最后計(jì)算出x=6.8，即該井電加熱加熱周期為48天（6.8×7=48）。

5.結(jié)論

通過(guò)對(duì)電加熱油管加熱制度進(jìn)行合理優(yōu)化，即滿(mǎn)足了稠油井生產(chǎn)需求，避免了卡泵等現(xiàn)象發(fā)生，保證了油井生產(chǎn)時(shí)率，降低了維護(hù)成本；又達(dá)到了節(jié)能降耗的最佳效果，通過(guò)加熱制度優(yōu)化前后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，平均單井年節(jié)電約2.5萬(wàn)度。

參考文獻(xiàn)

[1]張錦輝，胡巖.采油油井電加熱技術(shù)在高凝油開(kāi)采中的應(yīng)用[J].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，2（1）：28-30.

[2]陶德倫.稠油區(qū)塊采油工程技術(shù)的研究和應(yīng)用[J].大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)，1999，18（5）：36-38.

作者簡(jiǎn)介

李春風(fēng)（1976-），男，漢族，黑龍江蘭西縣人，畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專(zhuān)業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事石油工程工作。