[00641687]新型油井加热电源的研究

一、项目所属科学技术领域:辽河油田是中国主要的稠油开发区，稠油由于粘度高、凝度高和含蜡量高给开采和集输带来了巨大困难。二十世纪90年代兴起的“油管管壁电加热技术”从某种程度上降低了稠油开采的难度，但是由于其管壁加热电源采用工频50Hz市电，加热效果差，加重了电网三相不平衡、设备有效容量利用率低、操作不方便。因此新型油井加热电源的研制和应用对于提高石油行业经济效益，节约能源，具有十分重要的意义。二、主要科技内容与技术经济指标:新型油井加热电源用于抽油管加热，把油管和套管作为电流回路，利用集肤效应原理，利用频率跟踪和移相控制技术，通过锁相环寻找最佳工作频率，优化电流控制，提高加热效率。能对电压、电流以及温度实时进行采样检测并自动控制；可实现键盘参数设定，数码显示。具有节约电能、提高采油效率，降低维护费用等特点。三、促进行业科技进步作用及应用推广情况:采用新型油井加热电源实现了对稠油的高效开采，其主要优点如下：1)加热效率高。一方面提高了电源的输出频率，与工频相比涡流加热效果明显；另一方面，采用输出频率自动追踪的方案，即电源输出频率跟踪负载谐振频率的变化，保证了系统的加热效率最高，并大大提高了系统的功率因数。2)体积小、成本低、可靠性高。通过使用无感电容代替现有的一般电源设计中使用的电解电容，使整机不受影响的前提下，减少整机重量，减少体积，降低制造成本，也提高了加热电源的使用可靠性。3)控制性能优越。采用移相方波控制，通过调节桥臂的移相角就可以控制输出功率连续可调；控制系统采用基于微处理器的温度闭环控制系统，可根据油温自动调节功率大小，提高了加热效率，既能满足工艺要求又能保证系统的经济运行。本新型油井加热电源在投入使用1年的时间里，在稠油开采过程通过直接加热抽油管内的液体，化蜡，降粘，使井筒内的原油在举升过程中的温度始终保持在原油凝固点以上连续生产，加热效率高，人机界面友好，即提高了产量又节约了电能。对于提高石油行业经济效益，节约能源，具有十分重要的意义，具有广阔的应用前景。