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1、空心桿井筒電加熱技術聯(lián)合石油技術（遼寧）有限公司是美國聯(lián)合石油公司在亞太區(qū)成立的獨資石油技術服務公司。總公司位于美國德州休斯敦石油城，是專門從事石油行業(yè)以及與石油行業(yè)相關技術的高科技跨國公司，經營范圍涉及石油開發(fā)、鉆采、集輸、石油設備以及相關技術的開發(fā)研究和現場服務。一、概述空心桿井筒電熱工藝技術是我聯(lián)合石油技術（遼寧）有限公司的重點產品。是拌熱采油技術的一種，適用于稠油井、高凝油井和含蠟井的原油在井筒內舉升過程中的加溫降粘和清蠟工作。該技術采用內集膚效應原理，是通過地面的電流整合，使空心桿壁產生熱能，通過熱傳導對油井進行加熱。通過多年的現場實踐與技
2、術研發(fā)改進。該技術趨于成熟，目前已經廣泛運用于1000多口油井，并為多個油田開采作出了貢獻。二、工作原理空心桿電加熱系統(tǒng)是在空心抽油桿內孔中穿入電纜并與空心桿體形成回路，通以不同頻率的交流電，利用內集膚效應在空心桿壁上產生熱能，通過熱傳導，對油管內原油進行全程加熱，以提高油管內原油溫度，降低原油粘度，改善其流動性，從而有效地開采高粘度、高凝固點、高含蠟原油。集膚效應加熱法（SkinElectricalCurrentThermoSystem）簡稱SECT法，它是由日本氮氣工程公司經理安藤政夫創(chuàng)造的，后來推廣到美國、加拿大、意大利、印度尼西亞和韓國等國家
3、，上個世紀九十年代初傳入我國，廣泛應用于稠油的開采。本系統(tǒng)所用電纜是銅制的，是線性電阻，而空心桿是屬于鐵磁質材料，產生的交流阻抗是非線性的，交流阻抗比直流電阻要大的多，電流沿著空心桿內壁流過，這是因為導線的電流與空心桿的電流方向相反，使兩個相鄰的導體中產生“接近效應”，使得電流驅向兩導體之間。因為電流是受磁作用的，在鐵磁質的空心桿中這種作用要比在銅制導線中強的多（鐵磁質材料的磁導率是銅的1000倍），所以電流明顯驅向空心桿的內壁流過，實際上“接近效應”和“集膚效應”本質是一樣的，所以可以說“集膚效應”體現在空心桿的內表面。空心桿內表面流通電流的截面積
4、要比空心桿整個截面積小得多，電流通過桿內表面的截面積稱為有效截面，有效截面與整個截面之比愈小，集膚效應就愈強，集膚效應可用下式表示：δ=5030ρ/μ?式中：δ——集膚電流透入空心桿的深度（cm）ρ——加熱空心桿的電阻率（Ωcm）μ——加熱空心桿的電磁導率?——交流電頻率三、工藝技術的組成1、抽油桿井筒電加熱技術示意圖配套螺桿泵結構示意圖2、工藝技術組成空心桿井筒電加熱工藝技術主要由空心抽油桿、特種加熱電纜、地面控制系統(tǒng)及附件等組成。適合各類型抽油機及地面驅動井下螺桿泵油井配套使用a常用空心抽油桿的規(guī)格及尺寸b特種加熱電纜的技術性能及指標項 目單
5、 位指 標使用長度m300--2000最高電壓50HZ、60HZV5000最大允許電流A180導體截面積mm23540工作溫度℃120205250耐低溫溫度℃--60整體抗拉斷力N1500030000最小彎曲半徑mm250絕緣電阻不小于ΜΩ1500c中頻電源電源輸入相數、電壓、頻率三相、380V（1140V）、50Hz允許波動電壓380V±20%.1140V±20%、頻率±2%抗瞬時電壓降電壓在300V（920V）以上繼續(xù)運行輸出頻率設定在260-1000Hz之間任意設定精度±1Hz操作面板操作顯示數字顯示運行頻率、脈沖占空比、運行電流、故障碼保
6、護功能短路保護、過熱保護、過、欠壓保護、缺相保護環(huán)境使用場所屋內、海拔1000m以下，無腐蝕性氣體、灰塵、直射陽光環(huán)境溫度-10～+50℃濕度20～80%RH不結露振動5.9m/S2(0.6G以下)冷卻方式強迫風冷四、中頻電源的推廣應用空心桿電加熱技術從開始應用到現在已有十幾年的時間，這期間的大部分時間一直采用工頻電源進行電加熱。由于工頻加熱電源具有設備簡單、一次性投資少、資金回收快等優(yōu)點，因此一直被廣泛應用。但隨著某些油田開發(fā)進入中后期，石油開采成本逐漸增高，工頻加熱電源耗電量大、電能成本高這一問題變得更加明顯突出。而采用變頻加熱技術則可以有效減少
7、耗電量，從而達到節(jié)能的目的。因此，研究及推廣電加熱桿變頻加熱技術具有現實意義和巨大的經濟價值。中頻電源的節(jié)電原理空心桿電加熱采油裝置主要由電加熱控制柜、空心抽油桿、加熱電纜三部分組成，主要是利用內集膚效應原理使原油在井筒內得到加熱，從而達到稠油開采的目的。工頻/中頻數據對比情況井號加熱方式日產油量加熱功率(KW) 節(jié)電率(%)液量(t)出油溫度(t) SJ56-0X5?工頻21.911807029中頻23.5155772SJ56-10X10?工頻74.2786928中頻74.25669SJ56-11-17?工頻226.3877626中頻22.76.
8、26476SJ56-15-11?工頻137837227中頻13.47.76073SJ56-15-13?工頻1
