数字化井场原油电磁加热装置研究应用
2021-08-04高宝元谭欢李强
石油化工自动化 2021年4期
高宝元,谭欢,李强
(1. 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 钻采工程技术研究院,陕西 西安710018; 2. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西 西安710018)
原油从地下抽出时,因受地层及空气温度的影响,其温度逐渐降低,尤其是冬天原油在管道内传输过程中,温度降低的速度更快,从而在井口外的输油管道内壁上,很容易出现结蜡现象,减小了管线的有效直径,增大了回压,降低了传输效率和泵效,使得油井产量下降,严重时会把管线堵死,造成经济损失,增加生产成本。目前,长庆油田通过井场燃烧伴生气加热炉和燃煤加热炉给井场原油加热,加热到一定温度后才能输送[1]。然而,大部分井场目前已经没有伴生气,燃气加热炉已经停用,燃煤加热炉又污染环境,地方环保部门已要求停止使用。上述两种加热方法成本高,加热效果差,污染环境,又不能实现数字化远程监控。采用伴热带加热和各种电热管加热,伴热带热效率低且损坏后维修困难[2]。
因此,亟需开展数字化井场原油电磁加热解堵技术研究,代替传统的燃气加热炉和燃煤加热炉给原油加热的设备[3]。
1 井场原油电磁加热清蜡机理研究
电磁加热是利用电磁感应原理将电能转换为热能的能量转换过程,由整流电路将50/60 Hz的交流电压转变成直流电压,再经过功率控制电路将直流电压转换成频率为20~40 kHz的高频电压,当高速变化的交流电流通过线圈时,线圈会产生高速变化的磁场,磁场内的交变磁力线通过大块导磁又导电金属时,金属体内产生无数的小涡流,使大块金属本身自行发热,然后通过大块金属散发热量来完成给物体加热。……
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