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    一、概述

     過去普遍采用的空心抽油桿電加熱技術(shù)，解決了一般稠油（粘度在1萬mPa?s以下，50℃時(shí)）開采的難題，取得了很大成績，很受廣大用戶的歡迎。1997年，我公司研制、開發(fā)的空心抽油桿越泵采油技術(shù)解決了特稠油（粘度在1萬mPa?s以上，50℃時(shí)）、超稠油（6萬mPa?s以上，50℃時(shí)）、高凝油（凝固點(diǎn)65℃以上）的開采難題。讓電纜穿越空心泵給原油進(jìn)行加熱，使多年來用常規(guī)方法不能啟抽、不能正常生產(chǎn)的油井恢復(fù)了正常生產(chǎn)，給超稠油、特稠油的開采提供了新的采油工藝。1999年以來，為了解決工頻電熱采油耗能大、熱效率低的缺點(diǎn)，我公司在對工頻電加熱實(shí)踐資料分析和研究的基礎(chǔ)上，自行研制成功了智能式中頻電熱采油成套裝置。它以程控中頻電源取代工頻電源，與常用的工頻加熱
電源相比，體積縮小了40％、重量減輕了50％，鋼鎧電纜取代特種加熱電纜，高效熱阻保溫油管取代普通油管，形成一種新式電熱采油裝置。

圖1 智能式中頻電熱采油技術(shù)裝置

    1、中頻電源

     程控中頻電源是智能式中頻電熱采油裝置的核心部分，分左右兩室，左室為機(jī)芯、斷路器和控制板；右室為環(huán)形中頻變壓器和電容，彼此用隔板隔開。上下方均有散熱通風(fēng)道。程控中頻電源是按照集膚效應(yīng)原理進(jìn)行工作的。

    2、空心抽油桿，參見空心抽油桿越泵電加熱采油裝置。

    3、鋼鎧電纜

    鋼鎧電纜由金屬護(hù)管、加熱導(dǎo)線（Φ6.5TV-1型銅棒）、耐高溫絕緣材料三部分組成，鋼鎧電纜是本裝置的核心加熱部件，其主要技術(shù)特點(diǎn)及性能優(yōu)點(diǎn)如下：

    耐 溫：-30℃～＋280℃ 

    絕緣電阻：≥10MΩ 

    額定電壓：交流2000V 

    抗拉強(qiáng)度：50kN 

    長期使用發(fā)熱極限溫度：500℃ 

    使用壽命：≥2年 

    由于表層使用了金屬護(hù)管，因此完全克服了電纜表皮易破損這一缺陷，大大減少了短路事故的發(fā)生。 

    4、空心抽油泵，參見空心抽油桿越泵電加熱采油裝置。

    三、工作原理

    首先，將輸入的380V，50Hz的三相電流經(jīng)整流濾波后變成530V的直流電壓，再經(jīng)逆變電路在主控板的控制作用下，變成350～2000Hz的單相中頻電壓，最后，經(jīng)中頻變壓器輸送到油井加熱鋼鎧電纜輸入端，直到井底（加熱深度點(diǎn)），通過回路接頭與鋼鎧電纜的外護(hù)管，形成回路。通電后，使兩個(gè)載流導(dǎo)體，基本上形成電流方向相反，大小相等的條件，在鋼鎧電纜的外護(hù)管內(nèi)壁上產(chǎn)生集膚效應(yīng)，使電流集中在外護(hù)管內(nèi)膚壁極薄層內(nèi)流出，從而大幅度增加了交流阻抗。在集膚效應(yīng)、鐵損、臨近效應(yīng)和屏蔽效應(yīng)的共同作用下，產(chǎn)生熱量，實(shí)現(xiàn)電熱轉(zhuǎn)換。由于加熱體在油管內(nèi)部，故產(chǎn)生的熱量，隨時(shí)被舉升的油流帶走，升溫降粘，實(shí)現(xiàn)連續(xù)舉升的目的。

    四、技術(shù)特點(diǎn)

    過泵中頻電熱采油技術(shù)，是在工頻電熱采油技術(shù)基礎(chǔ)上研制的，該裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：

    安全可靠，操作方便，易實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。并采用先進(jìn)的數(shù)字過程控制，易于產(chǎn)品的更新、升級換代。 

    范圍大，泵上，泵下加熱均可，加熱深度可達(dá)2500m，耐溫高達(dá)280℃。 

    程控中頻電源采用最先進(jìn)的硬件組合(MCU微處理器)，并輔以數(shù)字溫度傳感器，精確實(shí)現(xiàn)數(shù)字閉環(huán)溫控。 

    抗干擾能力強(qiáng)，優(yōu)化了移相法信號生成技術(shù)，輸出諧波少，無尖峰，有利于三相電網(wǎng)平衡。
 
    多口井現(xiàn)場生產(chǎn)試驗(yàn)表明，在同種工況下比工頻電熱采油節(jié)能25～42%，節(jié)能效果十分明顯。 

    有軟啟動和軟關(guān)斷功能，有過壓、失壓、過流、零值短路等保護(hù)功能。同時(shí)，還有自動頻率跟蹤和調(diào)整功能，使負(fù)載的電流達(dá)到諧振狀態(tài)，從而獲得最大功率輸出。 

    空心抽油泵的柱塞凡爾是采用機(jī)械強(qiáng)制性開閉，而固定凡爾是靠磨擦力和自重半機(jī)械化開啟，泵的充滿系數(shù)高，可防止氣鎖，因此泵效高。同時(shí)在提泵時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動泄油，不用泄油器。 

    與無線數(shù)傳裝置配套，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，自動化管理。