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注水井井下電加熱

 

概述

注水驅油是石油開采中一項重要技術措施,特別在油田開發后期及改善高凝油開采效果的開發中,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,對油層造成冷傷害。加之地層溫度低、高凝油流動性差,通道堵塞勢必造成注水阻力大、注水壓力高、注水量減少。注水井以前采用的常規方法是在地面用鍋爐將水加熱,再由集輸管線注入井下。由于集輸管線和井筒散熱大,到達油層后水溫較低,與常溫注水效果基本相同。

采用集膚效應和井下局部加熱相結合的方法可以解決這一問題。注水井采用電加熱后,常溫水直接注入井下,在地溫梯度及連續管的集膚效應作用下,逐步提高注水溫度,然后再利用下部電加熱器集中加熱,使水溫升高。采用這種方法可減少了熱能損失,加大地熱利用,建立溫度場,提高了對目的層的注水水溫,明顯節約了熱能,并改善原油流動性,增大注水量,有利于驅油,從而解決了油層冷傷害的技術難題,提高了注水效果。

裝置構成

注水井電加熱設備是由電加熱系統、控制系統和井下測溫系統三個部分組成。

1. 電加熱系統:由鋼鎧電纜和集中加熱器組成。根據集膚效應和臨近效應原理可實現整體加熱和底部局部加熱。采用井口懸掛方式固定,配套井口裝置采用聚四氟乙烯盤根密封。

2. 控制系統:由變壓器、控制柜組成。變壓器可實現多級可調,控制柜可實現過流、欠流及短路保護。

3. 井下測溫系統:采用PN結溫度傳感器。其 PN 結的結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,其熱時間常數為 0.2 ~ 2 秒,靈敏度高,測溫范圍高。

井下測溫系統

1、結構:

由測溫導線和 PN 結溫度傳感器構成。測溫導線采用同軸電纜,最大外徑為 5mm 左右,與 PN 結溫度傳感器點焊連接。工作時利用新的小型絞車,將傳感器穿套在特制連續管中下井。

2、技術指標

  • 測溫深度: 0 ~ 2000m ,并可連續測溫
  • 測溫范圍: 0 ~ 220 ℃ ± 2 ℃
  • 顯示方式:數字顯示
  • 二次儀表: 99 - 3WD
  • 儀表精度:± 1.5 ℃

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