辽河油田稠油集肤效应加热输送研究与应用

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电加热技术在稠油开采中的应用

电加热技术在稠油开采中的应用
稠油又称重质原油，是现代社会中储存量较大的油料，对石油资源的应用非常关键，其中，环烷基稠油更是国防军工和重大工程建设的战略性原材料，被誉为石油中的“稀土”。

但稠油的分子量大，粘度相对较高，所以不利于开采。

在热采工艺研究中发现，稠油经加热后会降低自身的粘度性能，提升其流动性，从而便于开采。

稠油在油气资源中占比较大，其粘度虽高，但对温度极为敏感，每增加10℃，粘度下降约50%，通过稠油热采技术可提升高粘度、高凝、高含蜡稠油的开采效率。

随着我国“双碳”战略目标的提出及绿色电力的大规模应用，传统井下加热技术污染大、热能损耗高的问题愈发明显，亟需一种新型绿色低碳的井下加热技术代替。

电加热技术采用大功率电阻式加热电缆，热效率高，满足加热要求的同时可大幅降低能耗与碳排放，安全可靠，是非常规油气资源清洁开发的技术利器。

其与传统的稠油热采技术相比，电加热技术具备污染小、热能损耗低及热效率高等特点。

该技术通过加热电缆将电能输送至井下并转换为热能，从而实现对稠油的加热，改善稠油的流动性。

目前电加热技术已经在我国多个油田中得到了普遍使用，经过多年实践表明，电加热采油工艺对高含蜡、高凝油井的开采，从技术上和经济上均是可行的。

它可大大降低井筒原油粘度，减少油流阻力，提高泵效，减少因蜡卡造成的杆断、杆卡等故障，延长了洗井周期及作业周期。

集肤效应在辽河油田稠油开发中的研究与应用

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。
表现出较强的集肤效应，当电源频率增高达到中频１６００Ｈｚ时，Ｓ值微乎其微了，集肤效应的效果表现出更强。产生很大的加热功率。
超稠油流变方程，其次是在辽河油田进行了集肤效应电伴热加热输四、集肤效应伴热系统参数的确定送的模拟试验，保证工程实际应用中的合理性和经济性，确保工程（一）输液管线散热量的决定万无一失，一方面它能帮助我们验证设计，确定最经济合理的功输液管的散热量是根据工艺提出的委托资料经计算或查表而得到率，选择合理的电缆界面、防腐措施、绝缘耐温等级和绝缘厚度。的，一般要求工艺提出如下资料：同时，它能直观地帮助设计决策者了解其工程设计富裕度和安全富 ① 管道的工作温度，（维持温度）。裕度。另一方面也帮助我们了解被加热介质的解赌时间、冷却时间 ② 流体的种类、比重、比热、凝固点、融解热。和伴热管道的暴露温度。 ③ 流体的流量、管径、长度。通过比较和针对辽河油田超稠油的特点，保证辽河油田超稠油 ④ 管线位置（地上或地下）及环境温度。正常输送最有效方法是给管线伴热。伴热的方法也是多种多样的， ⑤保温材料、保温材料的导热系数和保温层厚度。如热水、蒸汽、或以原油为热载体补偿管线中原油的热损失。对（二）伴热管发热量的决定于高凝油，保持输液管线的油温在凝固点以上ｌ０～２Ｏ ℃，可以减少伴热管的发热量应大于输油管和伴热管保温层对外空间的散热清蜡次数，解决原油集输的难题。量。伴热管的发热量由输油管线的原油物性和管径两部分组成，其二、集肤效应集输系统的构成安全系数一般为１．５～２．５。管道集肤效应伴热技术装置，基本上由变压器、输液管、配通过综合分析，特别是伴热管的阻抗属非线性电阻，不同的材电系统电源、伴热管和保温层、伴热电缆、保护外壳温控仪表等质，其伏安特性也是不同的。同一材质不同负荷电流也是不同的。部分组成。伴热管一般焊接在输液管上，外面包裹一定厚度的保温应对不同的材料不同的负荷电流得出，以供设计提供必要的参数。层后，由保护外壳封装起来。接线盒把伴热管和耐热电缆有效的连五、结论接起来，使耐热电缆、交流电源、和办热管形成闭合的一个回路。本论文结合了国内外学者对超稠油管道输送过程的研究成果，首三、集肤效应集输系统的基本原理先经过分析比较多种稠油降粘输送方式，最终做出辽河油田超稠油集肤效应加热工作时，电流只沿内壁流过，外壁无电流，且集肤效应电伴热输送为最优输送方式的结论；超稠油的管道加热输管外也无电磁场存在，故可安全应用。当交流电流通过碳钢导体送，需要选择合理的管道伴热方式。在伴热方式上，主要有热媒后，电流就会集中在导体表面通过，我们把这种现象叫做 “ 邻近伴热法和电伴热法，通过分析比较，对于辽河油田超稠油的管道输效应 ” ，它是一种电磁现象。耐热电缆穿在伴热钢管内，在电缆送现状，电伴热法比传统的热媒伴热更先进，容易实现现代化管的一端通人交流电，当交变电流经电缆通过伴热管壁时，在集肤效理。应和邻近效应的作用下，所通过的电流一般不是均匀沿着管壁走，其次通过ＲＳ３００流变仪对辽河油田超稠油流变性进行实验研究，而是集中在伴热管内层流过，管壁集肤层导电截面减小，交流阻抗得出准确的数据结果，超稠油在９Ｏ ℃的时候粘度是１．９１０Ｐａｓ左右，比显著增加，在相同的电流作用下，管线得到较大的加热功率，经８Ｏ ℃时候的粘度低３倍左右，其流动性和粘度大大改观，是进行管传导使输油管线升温。管道内的电流密度的按指数衰减，我们通常输送的最佳温度。把电流密度衰减到１／ｅ倍时，离电流集中的表面的深度称为透人电通过对小管段集肤效应加热试验来确定集肤效应加热超稠油管线流深度。通常用ｓ表示。在这个深度内与电流平方与发热量成正比，的可行性。确定集肤效应电缆在模拟输入功率为８２时能够实现超稠从发热现象来看，此发热量约等于钢管总发热量的８０％以上，所以油油温９Ｏ ℃的输送温度。集肤效应电缆在模拟输入功率为１２６功率透入电流深度说明集肤效应的大小。透入电流深度ｓ的表达式为：时，原油温度可达到１０２℃。

集肤效应电伴热在石油工业中的应用

集肤效应电伴热在石油工业中的应用
我国生产的原油大多是高凝高粘高蜡的“三高”原油，给输油工作带来很多困难。

温度越低粘度越大压降越大能量损失越大，所以一般采用加热的输送工艺并对管道经行保温绝热。

近几年集肤效应伴热作为一项新的管道加热输送技术出现，给输油气管道加热效率的提高带来一线曙光。

目前管道伴热的方式有蒸汽伴热，热水伴热和电伴热。

在这众多伴热方法中集肤效应电伴热有如下突出优势而越来越受到关注:
(1)防爆功能。

由于集肤效应自身形成绝缘结构，使输液管道和伴热管外表面不带电，输液管做安全接地，保证输液管道始终是零电位，做到安全可靠。

(2)加热均匀。

集肤效应伴热首尾端的加热温度是均匀的，不会出现局部过热现象，随着输油管道距离的加长提高加热电压即可。

(3)装置一体化。

伴热管可实现工厂预制化，减少了工程量，缩短了工程周期。

(4)伴热温度高，有效维持温度可达0~ 260℃.
(5)伴热距离长。

一个电源点的伴热距离最长可达25km.
(6)热量利用率高。

在输送管与加热管间的焊缝间隙内加入传热水泥后的热效率可与电缆伴热的内部敷设方式相比拟。

(7)使用寿命长。

耐热电缆具有十年的使用寿命。

(8)无污染。

因此，在输送高凝原油、高含蜡原油时，国内外大公司多用该方法。

燃料重油、蜡油等稠油管线的热输，被输送介质在常温下(低于50℃)为固态或粘度很高，难以流动，加热到一定温度后又易于流动,要求管道维持温度为50~ 100℃,采用集肤效应伴热，防止管线降温和管道停输再启动，效果特别好。

集肤效应电伴热在石油化工行业液硫管道上的应用

集肤效应电伴热在石油化工行业液硫管道上的应用石油化工行业目前对原油中的硫含量进行回收，硫磺产品以固体成型包装和液体输送两种方式出厂。

考虑到成本、操作简易成都，能耗消费等问题，石油化工行业一般会以液硫管道输送为主要的硫磺出厂方式。

由于液硫的黏度受温度影响比较到，为了保证其良好的流动性，一般需要管道维持温度在130-160℃左右。

原本行业内大多数会采用蒸汽夹套伴热，但因为涉及到长距离液硫的输送，蒸汽夹套伴热成本高，凝结水回收困难，夹套内漏造成管道阻塞难以处理，因此越来越多的企业采用电伴热的方式对液硫进行保温。

2021年，华宁就为石油化工企业供应了集肤效应电伴热系统，有效的解决了液硫管道伴热保温问题。

120kt/a硫磺回收装置液硫换线全场月1850m，管径为DN250，液硫泵输送能力月300t/h。

集肤效应电伴热系统原理SECT 的原理基于交流电的“集肤效应”和“邻近效应”，由于钢管有极强的导磁性，即使在工频电压下也会产生显著的集肤效应。

所谓集肤效应，就是当交流电通过碳钢导体的电流逐渐趋肤在导体表面的一种现象，而邻近效应是一对通以反向等电流电体间的一种电磁现象，在加热管中的电缆和热管间通过电流时，加热管上电流逐渐趋肤在加热管内壁，而正是这薄薄的内壁产生的焦耳热来满足伴热的需要。

集肤效应电伴热系统产生焦耳热主要来自于三部分：1)、集肤电缆通电时，碳钢管上发出的热量,此热量是集肤电伴热系统的主要热量来源。

2)、碳钢管内部电缆产生的热量。

3)、碳钢管内磁滞损耗产生部分热。

在一个集肤效应装置中，绝缘导线（SECT 线）穿过具有强磁性的钢管并与钢管尾端相连接，钢管的首端与绝缘导线分别接电源的零线和相线，施以工频或中频交流电压，电流通过导线和钢管形成回路产生焦耳热。

由于钢管的尺寸、材质、交流电频率之间存在一定的关系，交流电并非均匀地流经钢管截面，而是集中流过自其内表面起的某一深度内，电流密度按指数规律减少，在钢管外表面电压电流几乎为零，很安全。

超稠油集输技术在辽河油田的研究与应用

处理站，进行大罐沉降、乳化变为燃料油。拉油
生产平台工艺流程见图Ｉ。
（）密度大，２１０℃密度为０９７ｇｅ．／ｒ，最高９ａ
为１Ｉ／ｍ。．３ｃ３０８ｇ
（）黏度高，５黏度为１８００ＭＰ・、８２００ａｓ０１ ℃为５１９ＭＰ・、１０℃为ｌ１２ａｓ３ａｓ０７．ＭＰ・。０（）胶质、沥青质鼍Ｉ３岛，一般在３％一５％，００最高的达５．４９％。（）油气比低，一般在１ｍ：ｔ４０￣以下。／（）黏温敏感性强，在较高温度下呈牛顿流５
（）采用乳化管输。需在超稠油中加入碱性２
维普资讯
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２００６年４月
化合物或表面活性剂水溶液，形成水包油型乳化液，降低管路输送时的摩阻，但乳化液到达管路终点后，需改变温度或剪切条件，再加入适量的
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第３２卷第２期
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李志杰，陈蒜忠，赵文学２，刘成文
（．１辽河石油勘探局基建工程技术部，宁盘锦辽１００２２１；．４中油辽河工程有限公司，宁盘锦辽１４１）２００

基于集肤效应的输油管网预热技术研究

基于集肤效应的输油管网预热技术研究基于集肤效应的输油管网预热技术研究摘要：因为地理条件限制，我国生产的绝大部分原油都具有高凝度、高粘稠、高蜡化三种特性，给输油的过程带来极大的限制与影响。

输送过程中输送管道温度越低，原油损失、能量消耗越大，因此，我国大部分输油管道都属于保温绝热型管道。

集肤效应伴热是近些年兴起的一项管道加热输送技术，其具有消耗能量小、持续时间长、可控性强、运行安全稳定等优点，目前被广泛应用于稠油与超稠油长输管道。

本文着重讲述集肤效应伴热技术基本原理、系统组成及其基本功率计算方法，为其在实际应用中推广提供理论基础。

关键词：集肤效应伴热输油管网功率能耗管道运输具有运输量大、运输范围广、持续运输、运输便捷、安全、经济、平稳等显著特点，同时其投资少、占地面积小、投资管理费用低且能够实现自动控制，目前被广泛应用于石油、天然气的长距离运输。

由于地理位置特殊，我国生产的原油大部分都属于高凝度、高粘稠、高蜡化原油，在较高温度环境下才能保证正常运输，因此需要管道伴热技术。

传统热循环、蒸汽伴热方法需要专人监管，且相等距离下耗能高，因此未被广泛应用。

管道集肤效应伴热技术是应用于石油化工等企业管道运输的一种加热伴热、保温绝热新技术、新工艺，目前主要被应用于长远距离石油化工输油管网。

一、集肤效应伴热技术基本原理及构成1.集肤效应伴热构成集肤效应伴热系统主要系由：输油管道、伴热管、耐热电缆、保温层、保护外壳等几个部分组成。

输油管道为常规抗腐蚀管道；伴热管直径15mm～40mm，伴热管需要间断焊接于输油管道上，根据输油管道输油类型设定具体焊接距离；耐热电缆穿置于伴热管道中，在焊接好之后加设保温层与防水外壳。

整个构成结构如图一：2.集肤效应伴热技术基本原理集肤效应伴热主要是结合“集肤效应”、“临近效应”两个电磁场效应而产生的伴热技术。

集肤效应主要工作原理为交流电流通过输油管网（碳钢导体）时，大部分电流逐渐集中于导体表面通过而产生的一种现象；临近效应主要是指一对通过反向等电流导体之间的一种电磁现象。

集肤效应伴热技术在辽河油田的应用

尼西亚和韩国等国家，广泛应用于原油管道的伴热系统。集肤
ＰＡＮＣｈａｇｍａＷＡＮＧｅ — ｎｎ — ｎ，Ｗｉｍｉ
（ｉｏｉｇＵｉｅｓｙｏｅｒｌｕａｄＣｅｃｌｅｈｏｏｙＦｓｎ１３０，ｈｎ）ＬａｎｎｎｖｒｉｆＰｔｏｅｍｎｈｍｉｃｎｌｇ，ｕｈ１０１ＣｉａｔａＴｎ
（宁石油化工大学，宁抚顺辽辽１３０）１０１
摘要：针对辽河油田油稠、高凝油面积大、固点高，凝在集输过程中易凝、输送困难的特点，集输过程中采用了集肤在
பைடு நூலகம்
效应伴热的方法。集肤效应是一种新型的输液管伴热技术，伴热结构合理、热能利用率高、伴热温度可控、用寿命长，使是管道安全运行的最好措施。介绍了集肤效应国内外的应用情况，着重介绍了集肤效应的基本原理和在实际应用中的经济性对比，集肤效应发热部分和电源部分的基本结构，集肤效应伴热技术在辽河油田中的使用情况。
ｉｌｆｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｖｉ；ｃｏａｉｇｈａ；ｋｉｆｅｔｈａｙｏ１ａｃｍｐｎｙｎｅｔｓｎｅｆｃ
１集肤效应电伴热应用情况集肤效应伴热法简称ＳＣＥＴ法，２是０世纪６ｏ年代的一种新型输液管伴热技术。后来被推广到美国、拿大、加意大利、印度
ＡｂｔａｔＩｇｔｆｈｈｒｃｅｓｉｓｏｅｌｒｅａｅｆｅｖｉ，ｉｈｐｕｏｎｉ，ｉｈｔｍｐｒｔｒｏｉｉｃｔｎｐｉｔｓｒｃ：ｎｌｈｅｃａａｔｒｔｔａｇｒａｏａｙｏｌｈｇｏｒｉｔｌｈｇｅｅａｕｅｓｌｆａｉｏｎ，ｉｏｔｉｃｆｈｈｐｏｄｉｏｃａｕａｉｇｉｅｃｕｓｆｇｔｅｉｇａｄｔｎｐｒａｉｎａｄｄｆｃｌａｓｏｔａｏｔｓｉｆｃｃｏａｙｎｅｔＳｉｆｃｏｇｌｔｎｔｏｒｅｏａｈｒｎａｓｏｔｔｉｕｔｉｔｎｐｒ，ｄｐｓｋｎｅｆｔａｃｍｐｎｉｇｈａ．ｋｎｅｆｔｎｈｎｒｏｎｉｙｎｒｅｅａｃｍｐｎｉｇｈａｓａｋｎｆｅｙｅｏｆｓｏｕｅａｃｍｐｎｉｇｈａｃｎｑｅ，ｃｕｉｇｔｅｒａｏａｌｔｕｔｒｃｏｃｏａｙｎｅｔｉｄｏｗｔｐｆｉｕｉｎｔｂｃｏａｙｎｅｔｅｈｉｕｉｌｄｎｅｓｎｂｅｓｒｃｕｅｏａｃｍ－ｉｎｎｔｎｈｆｐｎｉｇｈａ，ｉｈｈａｎｒｙｕｉｚｔｎ，ｈｏｔｏｌｂｅａｃｍｐｎｉｇｔｍｐｒｔｒｎｎｅｖｃｉ，ｌｏｉｈａｅｆａｉｌａｙｎｅｔｈｇｅｔｅｅｇｔｉｉｔｅｃｎｒｌｌｃｏａｙｎｅｅａｕｅａｄｌｇｓｒｉｅｌｅａｌｆｌａｏａｏｆｗｈｃｒｅｓｂｅｍｅｓｒｓｆｒｓｆｔｐｒｔｎＩｉｔｄｃｓｔｅａｐｉａｉｎｏｅｓｉｆｃｔｈｍｅａｄａｒａ，ｓｅｉｌｈａｉｒｎｉｌｓｏａｕｅｏａｅｙｏｅａｉ．ｔｎｒｕｅｈｐｌｔｆｔｋｎｅｆｔａｏｎｂｏｄｅｐｃａｙｔｅｂｓｃｐｃｐｅｆｏｏｃｏｈｅｌｉｓｉｆｃｎｅｃｍｐｒｏｆｅｏｏｎｐａｔａｐｌａｉｎ，ｈａｉｓｕｔｒｓｏｅｈａｉｇｐｒａｄｐｗｅｐｃｅｏｌｋｎｅｆｔａｄｔｏａｉｎｏｃｎｍｙｏｒｃｉｌｐｉｔｅｈｓｃａｃｏｔｅｂｓｃｔｃｕｅｔｅｔａｔｎｏｒａｋｉｔｉｒｆｈｎｎｈ —

连续油管电缆加热新技术研究

China 中国 Plant 设备
Engineering 工程
连续油管电缆加热新技术研究
贾俊敏（中国石油辽河油田分公司，辽宁盘锦 124010）
摘要：本文针对油气井生产过程中井筒结蜡问题，进行了连续油管电缆加热工艺及配套装置研究，通过在井下生产管柱中下入连续管缆，利用集肤效应进行电缆加热，提高井筒温度，使得井筒温度高于井筒流体结蜡温度，避免结蜡。同时，为满足气井井口密封性要求，开发出了专用管缆悬挂装置，并通过了密封试验，耐压等级满足设计要求。现场试验表明，该工艺达到了设计预期，具有良好的应用效果。
10.7mm）的铜绞线；绝缘材料 4.8mm+ 填充材料 +0.4mm 钢带
装铠，耐温 200℃；规格为 31.8mm×2.8mm 2205-90 连续油管。
对井口悬挂装置进行了受力计算，压力载荷传递流程图
如图 4 所示，载荷传递主要包括井压作用受力传递和连续油
中国设备工程 2019.07（下） 141
针对上述问题，如图 1 所示，在天然气生产管柱中下入连续管缆，利用电感应加热原理将连续油管变成热载体，加热通过油管和连续管缆环空的天然气，使得井筒流体的温度升高，高于析蜡温度，实现消除结蜡。系统采用悬挂密封井口，
加热连续管缆 , 地面配套
电源。
2 配套设备研制及校核
该工艺配套装置包括
连续管缆专用悬挂器以及
能、密封芯轴与壳体密封
性能、三通气密封测试、
密封井口抗上顶 / 悬挂性
能、电缆拉断实验。用气
体增压机为芯轴打氮气，
打压至 105MPa，稳压
15min，压降 1.25MPa，图 2 连续管缆专用悬挂器设计图
无气泡，测试合格。通过

集肤效应电伴热在油气长输管线中的应用

ＣｈｉｎａＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｚｉｅｓ
Ｑ
：（２
工业技术
集肤效应电伴热在油气长输管线中的应用
薛利娜张彩婷
（西安长庆科技工程有限责任公司，陕西西安７１００１８）
摘要：集肤效应电伴热技术可以通过维持油气输送管道中的介质温度来防止混输的油气在输送管线中凝固结蜡。从而保证油气等物料的正常输送，是油气长距离输送领域的发展方向。实践证明，原有的蒸汽伴热系统因其具有运营成本高、运行不稳定、维护繁琐、耗能大等缺点逐渐被集肤效应电伴热系统替代。本文重点则介绍与输油管线相配套的集肤效应电伴热系统的工作原理、集肤效应电伴热用于长距离油气输送管线的优越性以及施工过程中应当注意的问题进行了探讨。关键词：油气长输管线；电伴热；集肤效应；维持温度中图分类号：ＴＥ８３２文献标识码：Ａ大部分的运输油气的管线、设备的正常运行都需要在能达到平衡状态的特定温度下才能正常运输或工作，而这一特定的温度常常在外界的环境温度之上，由于热量损失的存在，一般的保温措施并不能达到应有的效果，最终温度也会随时间的延长而降到和环境温度一样低。因此对于油气长输管线和设备的伴热，必须要有一个外界能够产生与其损失相当的热量的装置为管线或设备不断的供热，才能使其在特定温度下正常运行。２Ｏ世纪８Ｏ一９０年代我国大多数输油管线都采用蒸汽伴热，而现阶段我国的油气长输管线大多采用集肤效应电伴热技术为其供热。１集肤效应电伴热系统集肤效应电伴热系统的工作原理是当交变电流经电缆通过伴热管壁时，在邻近效应的作用下，电流不是均匀沿着管壁流动，而是集中在伴热管内表层通过的现象，因管壁电阻的存在，就可在电流通过时产生一定热能，从而可为石油运输管线和设备提供热能，以维持其恒定的温度。而热管的外表面则不会有电流通过，还可将热管安全接地，另外集肤效应伴热系统因其阻抗较小，可以承受较高的电压，因此十分适合为一些中、长输油管线伴热。集肤效应电伴热系统的主要组成部分有运输油气的管线、伴热的热管、集肤电缆、保温层以及保护外壳等，通常在选择伴热热管的材质时会应用具有铁磁性的钢管。而电伴热系统的具体安装操作是将集肤电缆从伴热热管中穿过，然后在外部罩上保温层和保护外壳。２集肤效应电伴热系统在长距离油气输送管线的应用优势（１）适应范围方面相比于不适合为复杂或远离装置的管线伴热的蒸汽伴热系统，集肤效应电伴热系统扩大的供应伴热的范围，它不仅能为距离较近的钢质输送管道提供伴热，也能给远离装置的被直埋或架空敷设的管线提供伴热。（２）可靠性强安全由于集肤效应电伴热的热管机械强

集肤电流加热技术在输油管线中的应用探讨

集肤电流加热技术在输油管线中的应用探讨摘要：由于成品油在进入管道之前有可能脱不净水，或者一部分以乳化状态存在的水分，会在油品输送过程中分离出来，当环境温度降低时，这部分水就在管道内部结冰，严重时会造成管线的局部冰堵，导致全线运行停止。

集肤电流加热技术（SECT）出现在60年代中期是一种先进的电加热技术。

具有结构简单，安全可靠，热能利用率高及易于自动控制等优点，是解决输油管线冰堵的一种好方法。

本文对集肤电流加热技术的原理的理论分析，设计所需参数的定量计算及集肤电流伴热装置进行了介绍，其中包括电流透入深度，功率因数等等。

关键词：管线冰堵电加热1 集肤电流加热技术的简介1.1集肤电流加热技术的理论分析1.1.1 集肤电流加热装置的基本形式导线接在交流电源的一端，穿入加热管中，穿出后与管接头相接，管子本身作为电路的归路。

另一端接在电源上，组成一个导线与钢管串联的回路。

1.1.2 集肤电流加热基本原理当工频交流电流通过铁磁性材料钢管时，在集肤效应，临近效应，屏蔽效应的共同作用下，产生两个重要的现象：一是电流不是均匀的流过钢管的横截面，而只是留经其中的一部分，相应地减少了钢管的有效截面积，交流阻抗显著增大；二是电流集中在钢管的内表面，外表面几乎没有电流通过，钢管自身形成很好的电绝缘结构。

1.2集肤电流加热法的电路参数⑴电流透入深度式中－电流透入深度，cm;－媒质电阻率，Ωcm;－电源频率，1/s;－媒质相对磁导率。

⑵交流阻抗式中－加热管的内径，m。

⑶集肤加热管的功率式中－单位长度穿管导线的电阻，Ω∕m。

⑷功率因数式中－单位长度加热管的阻抗，Ω∕m；⑸内集肤加热管的漏电压V L=1.3集肤电流加热技术用于工业生产的几个技术问题的处理1.3.1漏电压的技术处理漏电压是指集肤管外壁存在的小电流在集肤管外壁电阻上产生的电位降，它于管长、电压、电流、电阻率成正比，与管径，壁厚，透入深度成反比。

⑴将集肤管紧贴焊接或用管卡捆接在介质管道上；⑵并联降压线。

集肤效应技术在超稠油长距离输油管线上可行性探讨

可行性。
关键词：集肤效应；稠油；输油管线；应用；探讨
１概述
时・ ℃），这个是表示介质散热的大小，理论表达式：
辽河油田由于盛产大量的超稠油，为了满足了超稠油输送的生
产需要，２００４年１０月１日，曙光特油２号站至石化分公司超稠油输
根据管道敷设的方法，管道直径，输送流体的流量等因素，选
超稠油在输送过程中，必须需要加热才能实现。环境的温度远确定公式中的有关参数值，然后进行相应系数的计算，最后计算出低于管道内的温度。由于温差的存在，必然导致热量交换，带来热Ｋ值。量损耗，通常即引起轴向温降。原油在输送过程中存在散热损失和由于辽河油田曙光特油２号站至石化分公司超稠油输油管线摩阻损失。需要一定热能补给，由压力靠泵站传输供应，热能由加全部采用埋地方式，并且埋地平均深度大于２ｍ，故可采用公式来计热站燃烧燃料供给。管道输送要想保持正常，必须解决这两种能量算总传热系数Ｋ值。其中Ｄ＝பைடு நூலகம்４０６．４ｍｍ，保温层厚度３０ｍｍ，钢管的导的相互关系。因为他们之间存在一定关系，必须保持一定的平衡比热系数Ｘ￣＝４６Ｗ／ｍ・ ℃，聚氨酯泡沫塑料导热系数２＝０．０３５Ｗ／ｍ・ ℃，根例。管道散热损失是起主要因素。而原油在管线输送过程中摩擦损据以上条件，通过计算可知总传热系数Ｋ＝０．５４Ｗ／ｍ・ ℃。曙光特油２失取决于原油的粘度，输送温度的高低由原油粘度的大小决定。故号站超稠油储存温度为９０ ℃，环境温度按照０￣Ｃ来考虑，输油量按照对于某一输送任务，存在着总能耗最小的最优输送条件，也就是计划流量考虑，分段管长取１０００ｍ，输油管线沿程温降可根据公式计热油输送管工艺计算所要确定的目标。为此，首先要确定沿线的温算。计算出站温度为：７６．８￣Ｃ。平均温降速率为：５ｘｌＯ＇￣＂Ｃ／ｍ。降。６输油管道的水利计算方法３沿程温度的分布由于超稠油受温度影响明显，粘度在不同温度下变化很大，需原油在输送前，经过加热站加热后，通过中转进入输油管道。原要分段计算。油在输送过程中不断向外散热。管线中的混合液体温度不断降低。

集肤效应电伴热在油气长输管线中的应用研究

集肤效应电伴热在油气长输管线中的应用研究我国是工业大国，也是能源消耗大国。

广大的国土上分布着纵横数千里的管道，每天为工业生产和能源使用提供石油和天然气输送服务。

由于其物质特性，油气在运输过程中必须维持一定温度以上，否则就会降低输送效率，严重时甚至会造成管道事故。

为了保证油气输送安全，人们开发出集肤效应电伴热技术，较为妥善地解决了油气远距离管道输送中温度下降的问题。

文章围绕集肤效应电伴热技术在油气远距离管道输送中的应用进行了探讨，介绍了集肤效应电伴热系统的基本原理和主要组成，分析了集肤效应电伴热系统的设计要点，最后强调了在集肤效应电伴热技术的实际使用过程中需要重视的问题。

标签：集肤效应电伴热；介质；油气输送；基本原理；设计引言石油、天然气是重要的能源物质和基础化工原料。

在实际使用过程中，石油、天然气与许多化工产品、半产品一样，都是采用管道运输方式进行输送的。

由于许多输送对象在常温状态下流动性较差，出于便于输送的目的，使用管道运输物料的过程中往往采用了保温措施，将被输送的物料温度维持到一定限度以上。

但在长距离输送过程中，必然会伴随着热量损失，从而导致物料温度下降，如果被输送的物料温度输送要求温度，物料物理形态发生改变，就会给输送带来负面影响，严重时造成管道堵塞。

比如原油、天然气输送过程中温度下降，就会导致管道中出现凝固结蜡现象。

为了保障无论输送顺利正常，人们在实际输送物料过程中主要使用热量补偿的方法，维持物料在输送过程中的温度，具体通过对输送管道进行伴热处理来实现。

根据管道的实际特点和需求不同，伴热的具体方式也会发生变化。

对于要求不高的普通输送管道，常用的伴热方式有蒸汽伴热、热水伴热和电伴热等几种方式。

而石油、天然气等输送管道具有输送距离长，途径环境复杂多变，条件严苛等特点，有的输油管道还会有海底管道和陆地管道的变化，如果采用常用的蒸汽伴热或热水伴热等伴热方式，不仅设备复杂、给建设、使用、维护管理带来很大困难，还会有资金需求量大，使用周期短等问题，所以通常会考虑施工更加经济的电伴热方式。

稠油热采配套技术应用及效果分析

稠油热采配套技术应用及效果分析稠油热采是一种常用的油田开发方法，其采用热力作用改变油的物理性质，降低油的粘度，以提高采油效果。

稠油热采配套技术是指在稠油热采过程中，采用各种技术手段来加强采油效果，提高开采率。

本文将从稠油热采配套技术的应用及效果两个方面进行分析。

稠油热采配套技术的应用主要有以下几种：2. 燃烧技术燃烧技术是一种通过燃烧油层中的一部分油来加热油层的方法。

该技术主要有地面燃烧和井底燃烧两种方式。

地面燃烧是指在井口或油井周围设置燃烧装置，将燃料燃烧产生的热量传导到油层中，达到加热的效果。

井底燃烧是指在油井井底设置燃烧装置，直接将燃料燃烧产生的热量传导到油层中。

燃烧技术适用于一些高温油藏，能够快速加热油层，提高采油效果。

3. 电加热技术电加热技术是利用井筒内的电热元件来加热油层的方法。

该技术可以根据油层的特点和需求进行灵活的调节，能够在不同层位、不同油质和不同渗演系统中实现有效的加热效果。

电加热技术具有技术难度低、安全可靠、环境污染小等优点，适用于高粘度、高含水、高渗透性油藏的开发。

1. 提高采油效率稠油热采配套技术能够有效地改变稠油物理性质，降低粘度，提高渗透性，从而提高采油效率。

蒸汽驱和电加热技术是目前应用较广的稠油热采配套技术，能够在不同的油藏条件下实现较高的采油效率。

2. 延缓老化速度稠油热采配套技术能够延缓油藏的老化速度，延长油田的使用寿命。

蒸汽驱采油技术能够改变油的物理性质，降低粘度，提高原油采出率，延缓油藏的老化速度，延长油田的开采时间。

稠油热采配套技术应用广泛，能够有效地提高采油效率，延缓油藏老化速度，提高采油率。

在油田开发中，选择合适的稠油热采配套技术，结合实际情况，能够取得较好的开采效果。

希望本文对稠油热采配套技术的应用及效果有所帮助。

简述集肤效应电伴热在输油管道中的应用

简述集肤效应电伴热在输油管道中的应用摘要：随着现代工业的发展，电伴热工艺方式已被广泛应用于石油、化工、电力、医药、船舶、海洋平台等场所的管道、阀门、容器、仪表及管线的防冻、防凝、保温。

而管道集肤效应电伴热技术则是近年出现的管道伴热新工艺，具有伴热温度高，功率密度大，伴热距离长，安全高效，适应性强，应用范围广，可实现自动化控制以及维修方便等多项优点，因此在各种输油管道中得到了广泛的应用。

关键词：输油管道；电伴热；集肤效应；集肤效应电伴热1、前言输油管道（也称管线、管路）是由输送管及其附件所组成，并按照工艺流程的需要，配备相应的油泵机组，设计安装成一个完整的管道系统，用以完成物料接卸及输转任务。

输油管道在石油化工行业应用过程中具有运量大、占地少、费用少、可靠性强、能耗低等优点，目前已成为国内外石油化工行业输送油气的首选方案。

电伴热是利用电能致热在线长度或大平面上发出均匀的热量，以弥补被伴热物体在工艺流程中的耗散热，维持其介质温度在适宜的工作范围内、满足其工艺技术的要求。

对于许多粘性油品如原油、燃料油、润滑油等在低温时具有较高的粘度，同时为了防止冬季输送油品的冻结、凝固等，因此在冬季对输油管道必须进行伴热输送，以减小管路输送阻力、提高输油效率。

与传统的蒸汽、热水伴热相比，电伴热的伴热输送工艺方式具有许多优点，它的出现已被广泛应用于石油、化工等场所的输送管道的伴热。

目前我国的输油管线常采用电伴热的方式[如无机盐矿物绝缘电缆（MI电缆）、恒功率电热带（RDP）、串联型电热带（RDC）等]来解决其伴热输送问题，其中，集肤效应电伴热（SECT）在输油管道伴热过程中具有发热均匀、热效率高、操作方便、易于自控等优点，因此适宜于各种管线尤其是中长距离输油管线的伴热输送。

2、集肤效应电伴热基本原理集肤效应电伴热技术是最近几年来出现的一种新的金属管道加热方法，是大型石油化工等企业热输管道加热保温的新技术、新工艺，国外简称SECT法。

浅谈相变加热炉在辽河油田的应用

浅谈相变加热炉在辽河油田的应用【摘要】辽河油田油品性质多样，既有稀油、稠油，又有高凝油和天然气，是全国最大的稠油和高凝油开采基地。

在生产过程中需要加热处理。

由于相变加热炉具有安全性高、可靠性高、热效率高等特点，可在油田广泛应用。

【关键词】相变加热炉热效率加热节能目前，辽河油田曙光采油厂、锦州采油厂及沈阳采油厂部分联合站内原油加热设备为陶纤毡加热炉，该设备是管式加热炉，火焰通过炉管直接加热炉管中的原油，盘管易结焦，从而导致盘管温度过高烧穿。

盘管内原油一旦发生渗漏，将产生严重的后果，安全隐患极大。

近年来，国家、地方政府对安全工作的要求越来越高，加之社会公众对企业安全生产的监督力度越来越大，安全事关个人的幸福安康和社会的和谐稳定。

因此重点治理存在安全隐患的陶纤毡加热炉迫在眉睫。

针对辽河油田目前的生产开发运行情况，陶纤毡加热炉已不能较好的适应现阶段油田生产的需要，并且存在较大的安全隐患，将被逐步淘汰更换。

通过近些年来辽河油田集输加热系统的实际应用经验来看，目前相变加热炉应用效果较好，因此，将辽河油田各联合站目前使用的共23台陶纤毡加热炉更换为相变加热炉。

通过这次改造，大大提高了加热炉的效率，降低了生产成本及维修费用，，年节约燃料气454.89×104m3/a，折合6050 吨标煤，效益十分可观。

本文针对相变加热炉的使用范围、工作原理、主要特点等进行阐述。

1 使用范围相变加热炉在油田应用范围广泛，可以加热的介质有原油、水、油水混合物等，主要安装于油田的转油站、计量接转站、联合站和管输加热站。

2 工作原理相变加热炉为火筒式间接加热炉，火筒置于壳体的下部，盘管置于壳体的上部。

盘管采用经过实践检验的蛇形盘管，火筒采用U型火筒。

火筒式间接加热炉制作完毕后，进行真空度处理，真空度为0.02MPa，实现相变换热，以提高热效率。

燃料油（气）从燃烧器喷出在炉胆内呈微正压燃烧，燃烧产生的高温烟气在炉胆内辐射换热，经回燃室进入烟管，最终经烟囱排入大气。

探讨集肤效应在石油输油管线中的应用

探讨集肤效应在石油输油管线中的应用【摘要】随着经济的快速发展，石油的需求量日益增加，对石油输油管线提出了新的要求。

辽河油田生产的原油大都是高凝、高蜡、高粘的“三高”原油，给输油工作带来很多困难[1]。

为了切实保证石油输油管线的规范化建设，确保石油输送的连续性、高效性和安全性，需要我们在石油输油管线中加强对新技术的应用，本文将从集肤效应的优点、构成条件和工作原理入手，着力分析集肤效应在石油输油管线中的应用，希望对辽河油田石油输油管线的铺设提供借鉴性意见。

【关键词】集肤效应超稠油输油管线伴热温度1 前言辽河油田是全国最大超稠油生产基地，具有丰富超稠油资源。

辽河油田超稠油的特点；密度大；黏度高；胶质、沥青质含量高；油气比低；黏温敏感性强[2]。

超稠油油品性质决定了超稠油的脱水、储存、运输、输送都非常困难。

我们必须采用一种更为科学的技术，加强石油输油管线的设计和施工，提高管线的输油能力。

集肤效应作为一项新的技术，在石油输油管线的铺设中具有较好的节能效果，且设备安装和维护过程较为方便，运作起来有较强的安全性，且运行成本较低，能够切实保证石油输油管线的规范化建设，确保石油输送的连续性、高效性和安全性。

2 集肤效应集肤效应伴热法（国外称为SECT法）是20世纪60年代发展起来的一种新型输液管伴热技术，由日本智索工程公司（CEC）原董事安藤政夫发明，后来推广到美国、加拿大、韩国等国家，广泛应用于高温、原油管道、海底、重油管道、路面加热、LNG基础的伴热等场合[3]。

集肤效应电伴热技术是一种新型的金属管道加热技术，特别对于石油输油管道建设来说，集肤效应电伴热技术作为一项新工艺、新技术得到了广泛的应用。

2.1 集肤效应的优点与传统的电伴热、热水伴热、蒸汽伴热等方式相比，集肤效应具有自身的优点。

首先，集肤效应清洁无污染，这是其他三个传统的伴热方式所无法比拟的，因为集肤效应伴热的方式属于等温加热法，这种伴热方法的一个突出优点就是伴热效率高，因此，极大的减少了资源的浪费，具有清洁无污染的特点。

辽河油田超稠油地面工艺技术的应用与进展

辽河油田超稠油地面工艺技术的应用与进展摘要：辽河油田超稠油具有动力粘度大，密度高等特点，解决这种原油的粟输、脱水、外输等地面工艺设施的建设是一个新的攻关难题。

依照超稠油开发的需要，对含水超稠油集输、超稠油脱水、脱水超稠油管输工艺技术和相关设备进行7攻关研究，形成了井口含水超稠油管道集输、两段大罐半动态、静态沉降脱水、脱水超稠油长距离管道输送的工艺流程，有效地实现了超稠油的集输、脱水等生产工艺需求。

关键词：超稠油；集油系统；静态沉降脱水；蒸汽辅助重力泄油引言辽河油田超稠油50℃时的动力粘度为5×104-18．7×104mPa·s，20"C时原油密度O．9980-0．10019g／cm3，超稠油储量较大，要紧散布在曙一区杜84块、杜32块和洼60块等。

但由于开采难度专门大，长期以来一直未被动用。

随着油田开发时刻的推移及油田稳产的需要，从1996年开始，慢慢进入了超稠油开发时期。

经历了十连年攻关研究和生产运行实践，成功地研制出一套完整的超稠油地面工艺及配套技术，为我国的超稠油开发开辟了一个全新的模式，填补了我国超稠油地面工艺及配套技术领域的空白。

1 超稠油集油系统工艺技术1．1 低含水期集油系统超稠油特点是密度大，粘度高，含胶质、沥青质高，流动性差。

因此，不易输送、脱水。

开采低含水期集油系统采取井口拉油方式，其条件及特点为：产液量小，含水少，管道集输热力、水力条件差，管输温降大、摩阻损失大；适于车运，建设速度快捷。

1．2 高含水期集油系统1．2．1油井平台技术1997年实现了油井平台集油生产工艺，所谓油井平台，是利用丛式井组和水平井组的采油平台。

依照工艺需要，井站集输系统设自压平台、泵平台．中心平台。

自压平台靠井口回压将单井超稠油输送至泵平台或中心平台，泵平台将所辖井和自压平台的超稠油通过提升泵输至中心平台或集输干线。

中心平台所辖井和泵平台的超稠油通过提升泵输至集输干线。

电热杆加热工艺在稠油开采中的应用

电热杆加热工艺在稠油开采中的应用【摘要】由于电加热抽油杆本身的独特优点，使得它特别适合于稠油的开采。

电热杆采油工艺适应范围广，而且能连续加热。

根据电加热采油工艺原理和技术指标，从选井、选择加热深度等几个方面进行了电热杆采油工艺研究，根据现场试验表明，该工艺适合在稠油井筒举升应用。

【关键词】稠油电加热杆集肤效应设计＜b＞ 1 工作原理＜/b＞＜b＞ 2 电加热杆集肤效应原理＜/b＞导线穿过空心抽油杆，并与抽油杆在末端相连，形成一闭合串联电路。

当闭合串联电路中通过交变电流时，导线周围将产生交变磁场。

由于空心抽油杆属于铁磁性物质，当空心杆周围所处的磁场强度发生变化时，通过空心抽油杆的磁通也会随之发生变化，此时便有感应电动势产生，感应电动势的大小和方向可由电磁感应定律来确定。

＜b＞ 5 结论＜/b＞电热杆采油工艺是解决高凝、高含蜡、高粘度原油开采的有效措施之一，并且地面设施少，杆柱结构比较简单，作业方便，生产易于管理。

该项技术除了电费比较高外，本身使用范围广，不受井底温度、井下管柱、含水和环境等因素的影响，长期使用不会对油层造成伤害，只是选井时斜度不能太大。

电热杆也可应用于油层的清蜡，一些区块也可用此工艺来进行清蜡，防止油层污染。

其中还存在问题是一次性投资比较大，加热周期还不能进行科学的确定，在以后的研究中需对其加以重视。

参考文献[1] 崔卫冠，李现东，等.电热抽油杆技术[J].断块油气田，2004，11（1）[2] 王爱民.电热空心抽油杆越泵加热装置在稠油开发中的应用[J].石油矿场机械，1997，26（5）[3] 刘利，林军，李国玉.集肤效应电热杆的加热原理及径向震动分析[J].石油机械，2000，28（6）。