井 筒 降 粘 技 术 的 特 点 及 能 耗 分 析郎 明 峰 （ 中 国 石 化 胜 利 油 田 分 公 司 现 河 采 油 厂 ） 摘 要 本 文 叙 述 了 现 河 采 油 厂 井 筒 降 粘 技 术 的 现 状 ， 并 根 据 现 场 应 用 情 况 对 各 种 工 艺 技 术 的 特 点 及 能 耗 情 况 进 行 了 分 析 和 比较 ， 同 时 进 行 了 效 益 分 析 ， 得 出 结 论 为 ： 工 频 电 加 热 的 能 耗 较 高 ， 并 且 存 在 三 相 电 流 的 严 重 不 平 衡 ； 智 能 中 频 电 加 热 和 空 心 杆 泵 上 掺 水工艺能耗较低，在技术上合理，经济上可行关键词 电 加 热 可 靠 性 新工艺 节能降耗随 着 世 界 稠 油 开 采 量 的 不 断 增 加 ， 稠 油 的 粘 度 高 、 流 动 性 差 已 成为 制 约 稠 油 开 采 的 主 要 问 题 ， 稠 油 粘 度 对 温 度 的 敏 感 性 使 得 加 热 成 为 稠 油 开 采 的 主 要 方 法 目 前 ， 各 大 油 田 通 常 大 都 采 用 空 心 抽 油 杆 电 加热 方 法 ， 它 具 有 加 热 均 匀 、 成 本 低 等 的 优 势 。
但 是 ， 广 泛 使 用 的 工 频电 加 热 装 置 ， 普 遍 存 在 着 加 热 效 率 低 、 电 耗 大 、 功 率 因 数 差 和 用 电 三 相 不 平 衡 等 缺 陷 1 井 筒 降 粘 技 术 现 状开 采 稠 油 、 高 凝 油 和 高 含 腊 原 油 要 求 井 筒 具 有 较 高 的 温 度 场 ， 一 直 以 来 普 遍 采 用 工 频 空 心 杆 电 加 热 技 术 ， 为 采 油 厂 的 稠 油 生 产 做 出 了 很 大 的 贡 献 但 随 着 国 家 节 能 减 排 政 策 的 实 施 ， 电 加 热 工 艺 耗 电 高 的 缺 点 已 经 不 再 适 用 采 油 厂 的 发 展 如 何 利 用 新 的 节 能 降 耗 工 艺 替 代 传 统 的 电 加 热 工 艺 ， 并 且 能 够 保 证 稠 油 的 稳 定 生 产 ， 成 为 摆 在 科 技 工 作 者 面 前 的 难 题 现 河 采 油 厂 自 2009年 开 始 实 施 工 艺 替 代 试 验 ， 通 过 低 频 电 加 热 、 智 能 中 频 电 加 热 、 空 心 杆 泵 上 掺 水 工 艺 、 空 心 杆 密 闭 循 环 掺 水 工 艺 技 术 、 井 筒 化 学 降 粘 工 艺 的 试 验 改 造 ， 取 得 了 好 的 节 能 效 果。
本文主要针对各种降粘方式的工艺特点和能耗进行研究和分析2 各种降粘技术特点及能耗分析（ 1） 工 频 空 心 杆 加 热 技 术 工 频 电 加 热 采 用 专 用 的 50Hz工 频变 压 器 ， 高 压 端 电 压 为 380V， 低 压 端 加 热 电 压 为 200~650V分 段 可调 ， 主 要 利 用 加 热 电 缆 和 抽 油 杆 通 过 热 传 导 方 式 对 原 油 进 行 加 热 ， 负 载 为 单 相 ， 加 热 电 缆 传 导 电 流 同 时 也 是 加 热 体 功 率 电 加 热 可 根 据 井 深 、 原油粘度、含水率调节加热功率和温度该 技 术 优 点 为 ： 加 热 设 备 成 本 低 、 可 靠 性 高 缺 点 为 ： ① 由 于 整 个 供 电 系 统 是 三 相 供 电 而 工 频 电 加 热 负 载 是 单 相 的 ， 导 致 三 相 线 路 的 负 荷 严 重 不 平 衡 ， 变 压 器 和 线 路 都 增 加 了 附 加 损 耗 ， 甚 至 影 响 整 条 线路的供电质量，常规工频日耗电 1094~1700kWh（折合标煤 0.1345~0.2089tce） ， 因 此 ， 电 加 热 系 统 的 效 率 不 高 ； ② 通 过 改 变 变 压 器 的 绕 组 抽 头 来 调 节 输 出 功 率 ， 达 到 调 节 温 度 的 目 的 ， 功 率 调 节 只 能 在 高 压 停 电 的 情 况 分 段 有 级 调 节 ， 不 能 连 续 调 节 ， 因 此 ， 井 口 温 度 无 法 实 现 精 确 控 制 ， 且 温 度 调 节 不 方 便 ； ③ 功 率 因 数 较 低 ， 因 采 用 高-低 -高 变电模式，整体功率因数低（一般在0.6~0.7之间），损耗高。
2） 智 能 中 频 加 热 技 术 中 频 加 热 回 路 结 构 与 工 频 的 相 似 ， 利 用 加 热 电 缆 和 抽 油 杆 通 过 热 传 导 方 式 对 原 油 进 行 加 热 ， 加 装 逆 变 电 路进 行 变 频 和 调 压 ， 输 出 频 率 范 围 100~2000Hz， 加 热 电 压 500~1000V，当 加 热 电 缆 通 过 中 频 交 流 电 时 ， 在 加 热 电 缆 与 空 心 抽 油 杆 之 间 建 立 起 交 变 磁 场 ， 由 于 趋 肤 效 应 产 生 涡 流 和 磁 滞 损 耗 ， 从 而 产 生 大 量 的 热 量，然后再通过空心抽油杆将热量传递给被加热稠油该 技 术 优 点 为 ： 智 能 控 制 温 度 ， 加 热 效 率 较 高 ， 三 相 电 源 平 衡 ， 由 于 采 用 交 -直 -交 变 频 方 式 ， 功 率 因 数 高 ， 可 达 0.95以 上 缺 点 为 ：① 变 频 过 程 中 用 到 大 功 率 元 器 件 、 要 损 耗 一 部 分 功 率 ， 并 且 可 靠 性 比工 频 电 源 差 ； ② 变 频 电 源 成 本 较 高 ， 使 用 过 程 中 需 加 较 高 电 压 ， 对 设 备耐压等级要求较高。
针 对 稠 油 油 藏 常 规 工 频 电 加 热 举 升 技 术 耗 能 高 的 问 题 ， 2009年 上半 年 ， 在 王 140-王 90区 块 、 广 9区 块 以 及 草 古 125区 块 的 9口 稠 油 井 开 展了智能中频电热举升试验9口 试 验 井 日 耗 电 在 310~1073kWh（ 折 合 标 煤 0.038~0.1319tce） 范 围 ， 平 均 单 井 日 耗 电 543kWh， 保 持 井 口 温 度 55℃ 左 右 ， 与常 规 工频 日 耗 电 1094~1700kWh 相 比 ， 在 保 证 高 效 加 热 同 时 ， 节 电 已 达 到40％ 以 上 表 1 智能中频电热生产情况统计表（ 3） 低 频 加 热 技 术 低 频 加 热 回 路 结 构 与 中 频 的 相 似 ， 利 用 加 热 电 缆 和 抽 油 杆 通 过 热 传 导 方 式 对 原 油 进 行 加 热 ， 加 装 逆 变 电 路 继 续 宁 变 频 和 调 压 ， 输 出 频 率 范 围 8~20Hz， 加 热 电 压 100~250V 在 低频 电 场 的 作 用 下 ， 液 体 中 带 电 粒 子 运 动 ， 形 成 低 频 电 流 ， 导 致 负 载 阻 抗 的 变 化 。
这 种 加 热 方 式 除 通 过 电 缆 和 空 心 抽 油 杆 对 稠 油 和 高 凝 油 的 热 传 导 加 热 外 ， 还 通 过 稠 油 中 带 电 粒 子 剧 烈 运 动 、 摩 擦 碰 撞 使 液 体 本 身 发 热 该 技 术 优 点 为 ： 加 热 效 率 高 ， 输 出 电 压 低 ， 安 全 性 能 好 ， 三 相 电 源 平 衡 ， 功 率 因 数 高 ， 可 达 0.95以 上 缺 点 为 ： 变 频 过 程 中 用 到 大 功率 器 件 ， 要 损 耗 一 部 分 功 率 ， 可 靠 性 比 功 率 电 源 低 ， 使 用 过 程 中 较 大 电 流 表 2 低频电热生产情况统计表3口 试 验 井 日 耗 电 在 1020~1500kWh（ 折 合 标 煤 0.1254~0.1844tce） 范 围 ， 平 均 单 井 日 耗 电 1189kWh， 保 持 井 口 温 度 60℃ 左 右 ， 与 常规 工频 日 耗 电 1094~1700kWh相 比 ， 在 保 证 高 效 加 热 同 时 ， 节 电 已 达 到30％ 以 上 4） 空 心 杆 泵 上 掺 水 技 术 。
空 心 杆 泵 上 掺 水 原 理 是 将 污 水 （ 或 降 粘 剂 溶 液 ） 通 过 掺 水 管 线 输 送 到 各 计 量 站 ， 经 计 量 阀 组 计 量 后 通 过 加 热 炉 加 热 到 70℃ 左 右 分 配 到 每 口 单 井 ， 加 热 后 的 水 （ 或 降 粘 剂 溶 液 ） 经 过 井 口 高 压 软 管 、 三 通 进 入 空 心 杆 后 经 单 流 阀 、 筛 管 进 入 油 管 ， 在 泵 上 与 原 油 混 合 后 形 成 水 包 油 乳 化 液 ， 加 热 后 的 井 口 产 出 液 温 度 可 达 50℃ 左 右 ， 从 而 达 到 降 粘 抽 稠 目 的 ， 同 时 由 于 掺 入 液 量 较 大 、 温度高，可解决稠油井的干线回压高的难题，不再需要掺污水伴输 该 技 术 优 点 为 ： ① 掺 水 单 向 流 动 ； ② 油 管 内 掺 水 ， 水 不 回 渗 地 层；③油、水混合充分，降粘效 果 好 ； ④ 工 艺 简 单 ， 成 本 低 缺 点 ：① 对 掺 水 压 力 有 一 定 要 求 ； ② 水 质 对 工 艺 影 响 大 ； ③ 适 用 范 围 有 限 ， 如没有掺热水流程，新上加热系统成本和能耗会大幅增加。
针对草27超稠油区块油井均有掺热水流程的特点，在草27馆陶距 离 草 古 1站 掺 水 水 源 较 近 的 油 井 开 展 2井 次 空 心 杆 泵 上 掺 水 工 艺 试 验 目 前 井 下 生 产 管 柱 均 配 套 φ 36mm空 心 杆 ， 实 施 空 心 杆掺 水 工 艺 只 需 配套地面离心泵及相应掺水装置，实施该工艺后， C27-2和 C27-P7的日 总 耗 电 由 2852kW·h降 至 288kWh（ 单 日 耗 电 是 按 24小 时 计 算， 折 合 标 煤 0.035tce） 5） 井 筒 化 学 降 粘 技 术 CG125井 是 草 古 125潜 山 一 口 试 油井 ， 注 汽 后 采 用 环 空 泵 电 加 热 生 产 ， 泵 深 448m ， 50℃ 原 油 粘 度 47134mPa·s 鉴 于 生 产 中 后 期 日 产 液 量 低 （ 8m /d） ， 光 杆 下 行 慢 ，3参 数 调 不 上 去 （ 0.4次 ） ， 为 提 高 油 井 产 量 ， 应 用 稠 油 冷 采 剂 共 1.5吨在该井开展井筒化学加药降粘及辅助电加热试验 该 井 试 验 共 6天 ， 合 计 用 药 1.5t。
试 验 第 1~2天 针 对 井 筒 死 油 ， 共加 药 1t与 6m 3热 污 水 配 制 后 进 行 环 空 洗 井 降 粘 ， 调 高 冲 次 （ 转 63页 ）高 校 论 坛 （ 2） 明 确 培 育 目 标 ， 做 好 整 体 设 计 大 量 研 究 和 实 践 表 明 ， 每个人都具有领导潜能，这种潜能可以借助各种形式的教育得以发展 有 意 识 、 有 组 织 地 促 进 所 有 大 学 生 领 导 能 力 的 发 展 具 有 重 大 战 略 意 义，我们应该把领导能力培育作为大学生共同教育的必要组成部分高校在设计领导能力教育课程体系时，应把领导科学基础理论及其能 力培养课程纳入学校整体教学计划，统筹安排。