注水井井下電加熱技術(shù)裝置
| 一、概述 注水井注水驅(qū)油是石油開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。特別在油田開(kāi)發(fā)后期及在改善高凝油開(kāi)采效果的開(kāi)發(fā)中,注水更顯其重要性。由于前期采油大量注水，地面注水受地溫梯度影響，目的層注水溫度低，對(duì)油層造成冷傷害。加之地層溫度低、高凝油流動(dòng)性差，通道堵塞勢(shì)必造成注水阻力大、注水壓力高、使注水量減少。注水井以前采用的常規(guī)方法是在地面用鍋爐將水加熱80℃～90℃,再由集輸管線注入井下.由于集輸管線和井筒散熱量大,一般注水量在50m3/d,井深2000m左右,到達(dá)油層后水溫只有46℃～47℃（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果），與常溫注水效果基本相同，采用井下電加熱方法可節(jié)省井口加熱設(shè)備成本,減少熱能損失,加大地?zé)崂? 建立溫度場(chǎng)，提高了對(duì)目的層的注水水溫，明顯節(jié)約了熱能。并改善稠油流動(dòng)性，增大注水量、有利于驅(qū)油，從而解決了油層冷傷害的技術(shù)難題，提高了注水效果。 二、加熱原理 采用集膚效應(yīng)和井下局部加熱相結(jié)合的方法。注水井采用電加熱后,常溫水直接注入井下,在地溫梯度及連續(xù)管的集膚效應(yīng)作用下,逐步提高注水溫度至65℃(井深2000m),然后再利用下部電加熱器集中加熱，使水溫升高至85℃左右,以減少注水阻力,降低注水壓力,提高注水量,防止因注水溫度低對(duì)油層造成的冷傷害,并通過(guò)改善原油流動(dòng)性來(lái)提高原油的采收率。 三、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù) 注水井電加熱設(shè)備是由:電加熱部分,注水井電加熱控制系統(tǒng)和注水井測(cè)溫系統(tǒng)三個(gè)部分組成。變壓器電壓6300V/1600V、******輸出功率153.3kW、最高使用電壓1600V、******電流90A、井下壓力50Mpa,最高溫度80℃。各部參數(shù)如下: 1、加熱器是由20號(hào)鋼φ18X2.5mm無(wú)縫鋼管,內(nèi)穿32mm2銅導(dǎo)線,外注聚四氟乙烯絕緣。根據(jù)集膚效應(yīng)整體加熱和底部局部電加熱相配合的加熱原理制造得來(lái)。其中集膚效應(yīng)管加熱功率42.9kW、電加熱器功率62.4 kW、井深2000m、耐壓50Mpa，抗拉強(qiáng)度525N/mm2（加熱功率為105.3kW）。采用井口懸掛方式固定,配套井口裝置采用聚四氟乙烯盤(pán)根密封。 2、注水井電加熱技術(shù)參數(shù)的確定 容量與電壓設(shè)定 電源變壓器:容量170kW,初級(jí)電壓6300V,次級(jí)電壓分5檔:1600V、1400V、1200V、220V,其中220V、0V是控制電壓.負(fù)載功率因數(shù)0.9以上,工作電壓1400V。工作電流85.2A，變壓器效率為87.4%. 控制柜設(shè)定: 電加熱器有過(guò)流、欠流及短路保護(hù)。過(guò)流保護(hù)防止導(dǎo)線過(guò)流和短路。欠電流保護(hù)是在電纜短路時(shí),自動(dòng)斷開(kāi)電路,并有運(yùn)行電壓、電流指示和井下溫度指示,且可按要求整定。 接地裝置設(shè)定: 用接地導(dǎo)線直接將注水管導(dǎo)入大地,接地電阻≤4歐姆。 3、注水井電加熱井下測(cè)溫系統(tǒng) 方案中測(cè)溫裝置采用的是PN結(jié)溫度傳感器。其PN結(jié)的結(jié)電壓是隨溫度變化的。該種溫度傳感器具有很好的線性度，尺寸小，其熱時(shí)間常數(shù)為0.2～2秒，靈敏度高，測(cè)溫范圍寬。 具體結(jié)構(gòu)： 該套測(cè)溫裝置由測(cè)溫導(dǎo)線和PN結(jié)溫度傳感器構(gòu)成。測(cè)溫導(dǎo)線采用同軸電纜，******外徑為5mm左右,與PN結(jié)溫度傳感器點(diǎn)焊連接。工作時(shí)利用新的小型絞車，將傳感器穿套在特制連續(xù)管中下井。 要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)： 測(cè)溫深度：0～2000m，并可連續(xù)測(cè)溫； 測(cè)溫范圍：0～220℃±2℃； 顯示方式：數(shù)字顯示； 二次儀表：99－3WD；儀表精度±1.5℃; |
