高凝原油输送管道流动安全保障设计探讨

在高凝原油输送管道的设计与运营管理中,流动安全保障问题尤为突出。以中海油国外某高凝原油管道设计为例,针对管道与转运站分属不同管理作业方的特殊模式,提出两种热输送设计方案。在加热、热水预热与置换方案中,经计算预热时预热水最佳温度为84℃,预热水流量越大越好,建议管道设计输量为6 359 m3/d,并对正、反向置换预热的优缺点进行了比较;在集肤效应电伴热方案中,通过技术经济性比选确定了管道保温层厚度取80 mm,集肤效应电伴热系统加热功率设置为2 534 k W,同时对集肤效应电伴热方案相对于加热、热水预热与置换方案的优势进行了分析探讨。     

井下伴热电缆导体集肤效应的有限元法分析

运用有限元法, 对交频井下伴热电缆导体内部的集肤效应现象进行了数值模拟和分析,比较直观地得出交频电缆中电流密度的分布特性, 以及交流电的不同频率对导体集肤深度的影响。在集肤效应作用下, 电缆导体内部的有效过流面积减小, 交流阻抗显著加大, 其发热量也很大,井下电缆伴热加热技术就是利用这一原理来加热原油的。通过数值模拟, 可以定量地说明电参数对加热效果的影响, 为稠油井井下电缆伴热技术中优化加热参数提供指导。     

辽河油田稠油集肤效应加热输送研究与应用

文章结合了国内外学者对集肤效应电伴热系统和超稠油管道输送过程的研究成果,首先通过试验研究辽河油田超稠油的流变特性,再通过对辽河油田超稠油集肤效应电伴热试验确定实际伴热效果、伴热功率和伴热可靠性.通过比较多种的超稠油管道输送方式,结合辽河油田超稠油的特点,确定了加热输送为最优的输送方式.稠油管道输送伴热方式上,电伴热法比传统的热媒伴热法更先进,不但有利于环境,同时也大大降低了管道输送的人力和占用面积.     

内置式集肤效应电伴热技术在集油系统的应用

为降低产能工程投资,从2006年开始,在大庆外围油田大量应用以碳纤维、穿槽式电热带电热管为主的电伴热集油工艺。该工艺在运行2~3年后,普遍暴露出故障率高、寿命短、维修难度大等问题,严重影响原油生产。为此,自2012年起,方兴公司在台105、台1区块应用内置式集肤效应电伴热技术逐步对原有电伴热管线进行改造。内置式集肤效应电伴热工艺技术较原有的碳纤维电伴热、穿槽式电伴热减少了接头数量,从而降低了故障率和生产运行成本,有效避免了因管线电伴热故障而造成的原油减产;集肤效应电伴热热效率较高,和其他电加热工艺相比耗电量更低,更加节能;该技术与其他伴热方式相比减少了对庞大配电系统的需要。     

集肤效应电伴热在胜利埕岛海底输油管道上的应用研究

如何防止混输的油气在海底管道中凝固结蜡、保证油气的正常输送是合理高效开发海上边远区块的关键。文章介绍了集肤效应电伴热的原理、特点及配套设施,从理论上对集肤效应电伴热用于埕岛油田海底输油管道的可行性进行了探讨,并通过计算分析了集肤效应的效果。理论分析及模拟计算表明,集肤效应电伴热用在海底榆油管道上是可行的,并提出了在实施过程中需要注意的问题。     

集油管线集肤效应电伴热技术

集油管线电伴热法可分为集肤效应电伴热法和电热带电伴热法。电热带电伴热法因成本高 ,使用寿命短而不利于推广 ,集肤效应电伴热技术则是一种新型的管道伴热技术。集肤效应电伴热法在国外很受重视 ,得到了广泛的应用 ,是近 2 0年来国际上油品伴热的首选方法。1 原理及优点集肤效应电伴热的原理是利用交变电流的电磁感应产生焦耳热 ,如图 1所示。穿管普通电缆的远端与伴热钢管短接 ,在穿管电缆的近端与钢管之间通以交变电流 ,钢管内建立了交变的磁场。在磁场作用下 ,钢管管壁内部产生涡流 ,涡流接近于短路 ,发出大量的焦耳热。由此可见 ,集肤…     

电伴热技术在原油输送中的应用与展望

电伴热是指用电能补充被伴热物体在输送工艺过程中的热损失，使流动介质温度维持在一定的工艺温度范围内。本文介绍了在原油管输过程中各种电伴热技术结构、机理及应用现状，并指出自限式电热带伴热和集肤效应伴热有着较为广阔的发展前景。     

海底管道集肤效应电伴热在渤南油气田中的应用初探

渤南油气田渤中13—1平台向渤中26—2平台输送油气的海底管道距尾端约13km需要伴热,由于距离较长,普通的电伴热不能满足要求。集肤效应电伴热适合长距离管道的伴热,陆地使用已较普遍,但在国际上用于海底管道还没有成熟的经验。从理论上对集肤效应电伴热用于海底管道的可行性、施工过程中可能出现的问题进行了探讨。     

海底管道集肤效应电伴热在渤南油气田中的应用初探

渤南油气田渤中13-1平台向渤中26-2平台输送油气的海底管道距尾端约13 km需要伴热,由于距离较长,普通的电伴热不能满足要求.集肤效应电伴热适合长距离管道的伴热,陆地使用已较普遍,但在国际上用于海底管道还没有成熟的经验.从理论上对集肤效应电伴热用于海底管道的可行性、施工过程中可能出现的问题进行了探讨.     

基于集肤效应的空心抽油杆电热系统的数值计算

基于集肤效应原理及电磁场有关耦合理论,利用有限元方法,推导了描述交流电加热井下原油的数学物理模型。在数值计算中,假设在同一级空心抽油杆和杆内电缆在每个截面上的电磁场完全相同,并忽略空气中的漏磁。根据建立的模型,对加热系统中空心抽油杆及杆内电缆的电磁场进行了模拟和分析,得出了在不同的操作频率下,空心抽油杆及杆内电缆的电流密度分布情况以及频率与集肤深度的关系。计算结果表明,电流频率越高,集肤深度越小。对空心抽油杆而言,电流主要分布在杆体的内表面上,因而该装置使用安全。     

超稠油中频电加热采油技术

方法　采用交 -直 -交变频技术 ,改变集肤效应电加热供电方式 ;通过提高交流电频率加强集肤效应 ,提高电热转换效率。目的　降低超稠油井筒举升电加热费用 ,保证电网供电平衡。结果　中频电加热比工频电加热功率平均降低 10～2 0 k W,平均节电率达到 2 0 %。结论　通过改变集肤效应电加热供电方式 ,电热转换效率得到明显提高 ,起到了节能、提高电网供电质量的作用 ,可作为超稠油井筒举升工艺技术领域降低成本的有效手段。     

中频电源控制柜的试验与应用

针对冷家油田特超稠油油藏普遍使用电杆越泵加热技术所存在的耗能高、造成原油操作成本上升的矛盾，引进了中频电源控制柜节能装置，替代电杆越泵井工频电源，该装置是根据集朊效应原理，通过单片机智能控制，使电流以间歇方式送电，既可降低耗电，又能使温度控制在设定范围内，从而达到稳定加热和延长整个装置使用寿命。目前已推广应用了64台与电杆越泵技术相配套，经现场测试，与工频电杆越泵装置相比，节电率可达40％以上，经济效益显著。     

新型电动潜油泵变频控制系统的开发与应用

针对电动潜油泵工频全压启动时存在启动电流过大等诸多问题 ,开发出新型电动潜油泵变频控制系统。从设计入手 ,提出系统应具有保护功能、控制功能、调速功能和操作简单等特点。简要介绍了电泵变频控制系统的组成及原理 ,并对其各部分的功能做了详细叙述。该系统具有两个创新点 ,即增加了二次滤波器和拓展了电泵控制系统的应用范围。 4口井的现场应用结果表明 ,新型电泵控制系统运行状态良好 ,节能效果明显 ,延长了检泵周期 ,经济效益较好     

一种新型空心抽油杆中频感应电加热技术

稠油和高凝油开采过程中的降粘和降凝问题一直是国内外石油开采业所关心的问题之一。现文提出一种新型空心抽油杆中频感应电加热技术,有效地克服了原空心抽油杆单相工频电加热技术在应用中存在的加热效率低、三相电网不平衡和电气设备有效容量利用率低等问题,并给出了运行结果。     

游梁式抽油机的智能化改造

在保留游梁式抽油机优点的基础上,采用变频调速、可编程控制和电力电子等高新技术将游梁式抽油机改造成为智能抽油机。智能抽油机主要由变频控制系统、传感器、异步电动机和游梁式抽油机等组成,可根据油井工况自动调节运动特性,从而满足开采工况复杂多变的油井和复杂油藏的需求。试验结果表明,智能抽油机可根据油井工况无级调节冲次和上下冲程速比,使油井供排液系统达到动态协调,泵充满度明显提高,启动电流接近抽油机正常工作时的最大电流,功率因数由使用游梁式抽油机时的０３～０５上升到０９以上,具有明显的增产、节能效果     

钢管3PE防腐生产线的电能监测与节能探讨

为了探寻钢管3PE防腐生产线的节能空间,通过对某钢管生产企业外防腐生产线的主要用电设备进行电能监测,并结合生产数据对电能消耗情况进行了分析。分析表明,加强生产管理、严格稳定控制抛丸除锈和涂敷生产工艺、及时关停不必要的辅助设备、将中频预热设备工作频率适当提高、将水喷淋系统改造成变频控制,可实现较好的节能效果;中频预热设备增设温度检测与输出功率自动控制装置、抛丸除锈设备增设抛丸钢砂自动加料装置,可保证3PE防腐质量的一致性。     

基于DSP的电阻炉温度控制系统研究

温度控制系统通常是时变的、非线性的和具有纯滞后的复杂大惯性系统,控制效果与采用的控制算法有很大关系。为此,研究了基于DSP的电阻炉温度控制系统。该系统采用积分分离-变速积分PI控制,通过多次试验调节控制参数,能够得到加热炉设定温度和维持该温度所需功率之间的关系,根据热量平衡特点以及阶跃响应曲线特点,得到设定温度情况下控制较准确的参数,并且设定温度能够维持数小时不变。试验表明,基于DSP的电阻炉温度控制系统能够实现22～400℃误差±1℃的精度控制,具有很好的稳定性。     

JC-15D直驱绞车的研制及应用

研制的JC-15D绞车主要由绞车架、滚筒轴、320 kW电动机、液压盘式刹车、电气控制系统和润滑系统等组成。该绞车采用主电动机直接驱动滚筒轴,整个变速过程完全由主电动机交流变频控制系统操作实现,具有提升和下放钻具、取心和处理事故等功能;主电机还可实现恒钻速或恒钻压自动送钻,主刹车采用主电动机能耗制动,辅助刹车采用液压盘式刹车。试验情况表明,在井架上段的起升和下放及正常钻井过程中绞车运行平稳,润滑充分,密封及连接可靠;主电动机连续调速、能耗制动减速及零速悬停功能良好,主电动机恒钻压(恒钻速)自动送钻速度和扭矩能满足钻井工艺要求;滚筒缠绳整齐有序;液压辅助刹车灵敏可靠。截止到2011年7月5日,JC-15D绞车已无故障累计运行700 h。     

变频调速技术在离心泵节能中的应用

分析了变频调速技术在离心泵节能中的应用;装置泵送系统通过采用变频调速技术,可大幅减少或消除调节阀附加阻力的多余动力消耗,从而起到节能、降耗的作用。