阅读说明：本技术 高压高气油比油井电磁加热节流方法及装置 (High-pressure high gas-oil ratio oil well electromagnetic heating throttling method and device ) 是由 戚亚明 黄强 詹有辉 夏新宇 蒋旭 罗国勤 王龙 田啊林 张斌 胡筱波 燕纪星 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及油井采出液井口加热节流技术领域,是一种高压高气油比油井电磁加热节流方法及装置,前者按照下述方法进行：高压油井采出液出采油树通过引接管进入加热段后,由加热段的电磁加热节流装置先对对高压油井采出液进行加热；加热后的高压油井采出液进入节流油嘴,经电磁加热节流装置再进行节流降压至油田集输管网所需的压力后,送入油田集输管网。本发明工艺简单,操作便利,通过电磁加热段和高压节流段采用加热后再节流的方法,可有效增加采出液与电磁加热段的换热时间,提高装置的加热效率,降低油田开发过程中能量的消耗,提高油田开发效益。(The invention relates to the technical field of oil well produced liquid wellhead heating throttling, in particular to an electromagnetic heating throttling method and device for a high-pressure high-gas-oil ratio oil well, wherein the electromagnetic heating throttling method is carried out according to the following steps: after the high-pressure oil well produced liquid is discharged from the Christmas tree and enters the heating section through the lead pipe, the high-pressure oil well produced liquid is heated by the electromagnetic heating throttling device of the heating section; the heated high-pressure oil well produced liquid enters a throttling oil nozzle, is throttled and depressurized by an electromagnetic heating throttling device to reach the pressure required by an oil field gathering and transportation pipe network, and then is sent to the oil field gathering and transportation pipe network. The invention has simple process and convenient operation, adopts a method of heating and then throttling through the electromagnetic heating section and the high-pressure throttling section, can effectively increase the heat exchange time of the produced liquid and the electromagnetic heating section, improves the heating efficiency of the device, reduces the energy consumption in the oil field development process and improves the oil field development benefit.)

高压高气油比油井电磁加热节流方法及装置

技术领域

本发明涉及油井采出液井口加热节流技术领域，是一种高压高气油比油井电磁加热节流方法及装置。

背景技术

目前国内外油田针对采出液凝点高的问题多采用井场加热工艺，即油井采出液经采油树设置的油嘴节流装置减压以后，低压采出液进入井场设置的加热装置进行加热至一定的温度，以满足集输温度的要求。但对于气油比大的油井，采用井口油嘴节流后温度降低，经常发生油嘴冻堵问题，影响了油井的正产生产，还对油田的安全生产带来巨大的隐患。

同时，随着节流后压力的降低，油井采出液的流速加大至节流前的数十倍，大大缩短了采出液在加热装置中的有效停留时间，采出液的加热效果较差，无法满足油田集输的要求。

发明内容

本发明提供了一种高压高气油比油井电磁加热节流方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决高气油比情况下现有存在下井口节流冻堵和达不到集输温度要求而存在安全隐患的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种高压高气油比油井电磁加热节流方法，按照下述方法进行：首先，高压油井采出液出采油树通过引接管进入电磁加热节流装置后，先由电磁加热节流装置的电磁加热段对对高压油井采出液进行加热；其次，加热后的高压油井采出液进入电磁加热节流装置的高压节流段，再进行节流降压至油田集输管网所需的压力后，送入油田集输管网。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述高压油井采出液的压力为5MPa至50MPa。

上述电磁加热段将高压油井采出液加热至温度为30℃至35℃。

上述油田集输管网所需的压力为0.3MPa至2.5MPa。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种实施压高气油比油井电磁加热节流方法的装置，包括采油树、电磁加热节流装置、管壁温度感应元件、就地温度计、温度变送器、就地压力表、压力变送器及控制单元，采油树上部小四通左端口固定安装有丝堵，采油树上部小四通右端口固定安装有转换接头，转换接头出口与电磁加热节流装置进液口之间固定安装有引接管，电磁加热节流装置2的出液口固定连通有第一出油管，采油树1下部大四通右端口与第一出油管之间固定连通有第二出油管，第二出油管上固定连通有第二压力检测管线，第二压力检测管线上依次设置有就地压力表和压力变送器，采油树下部大四通右端口与第二压力检测管线之间的第二出油管上固定安装有丝堵，第二出油管与电磁加热节流装置之间的第一出油管上固定连通有温度检测管线，温度检测管线上依次设置有温度变送器和就地温度计，电磁加热节流装置与温度检测管线之间的第一出油管上固定连通有第一压力检测管线，第一压力检测管线上依次设置有就地压力表和压力变送器，管壁温度感应元件固定安装于电磁加热节流装置内，管壁温度感应元件、就地温度计、温度变送器、就地压力表和压力变送器信号输出端均与控制单元控制端电连接。

下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：

上述电磁加热节流装置包括电磁加热控制器、电磁加热段和高压节流段，电磁加热段和高压节流段固定连通，电磁加热段的管壁外侧设置有保温层，保温层包括内隔热层、加热层、外保温层和外保护层，电磁加热段的管壁外侧与内隔热层内侧固定安装在一起，电磁加热段的管壁外侧与内隔热层内侧之间设置有管壁温度感应元件，内隔热层外侧与加热层内侧固定安装在一起，加热层外侧与外保温层内侧固定安装在一起，外保温层外侧与外保护层内侧固定安装在一起，高压节流段设置有节流油嘴，高压节流段上与节流油嘴对应的管壁外侧设置有出液口，高压节流段右侧出口固定安装有丝堵，电磁加热控制器与加热层之间电连接。

上述加热层采用能给电磁加热节流装置管壁加热的缠绕线圈，缠绕线圈与电磁加热控制器之间电连接。

上述温度检测管线与第一出油管出口之间的第一出油管上固定安装有钢制球阀。

上述第二压力检测管线与第一出油管出口之间的第二出油管上固定安装有高密封取样截止阀。

本发明工艺简单，操作便利，通过电磁加热段和高压节流段采用加热后再节流的方法，可有效增加采出液与电磁加热段的换热时间，提高装置的加热效果，有效地解决了高气油比情况下井口节流冻堵的问题，解决影响油田安全生产的隐患，保证了油井采出液集输温度的要求。

附图说明

附图1为本发明实施例5的工艺流程示意图。

附图2为附图1中电磁加热节流装置2的主视剖视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为采油树，2为电磁加热节流装置，3为就地温度计，4为温度变送器，5为就地压力表，6为压力变送器，7为第二压力检测管线，8为转换接头，9为引接管，10为第一出油管，11为温度检测管线，12为第一压力检测管线，13为钢制球阀，14为高密封取样截止阀，15为内隔热层，16为加热层，17为外保温层，18为外保护层，19为节流油嘴，20为出液口，21为丝堵,22为管壁温度感应元件，23为第二出油管。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该高压高气油比油井电磁加热节流方法，按照下述方法进行：首先，高压油井采出液出采油树1通过引接管9进入电磁加热节流装置2后，先由电磁加热节流装置2的电磁加热段对对高压油井采出液进行加热；其次，加热后的高压油井采出液进入电磁加热节流装置2的高压节流段，再进行节流降压至油田集输管网所需的压力后，送入油田集输管网。

本发明采用高压端的电磁加热段对油井油气采出液进行加热，低压下采出液的流速是高压情况下数十倍，高压加热可有效增加采出液与电磁加热节流装置2的换热时间，提高装置的加热效果；同时采用加热后再节流，有效的解决了高气油比情况下井口节流冻堵的问题，解决影响油田安全生产的隐患，保证了油井采出液集输温度的要求。

实施例2：作为上述实施例的优化，高压油井采出液的压力为30MPa至50MPa。

实施例3：作为上述实施例的优化，电磁加热段将高压油井采出液加热至温度为30℃至35℃。

实施例4：作为上述实施例的优化，油田集输管网所需的压力为0.3MPa至2.5MPa。

实施例5：如附图1所示，该实施高压高气油比油井电磁加热节流方法的装置，包括采油树1、电磁加热节流装置2、管壁温度感应元件22、就地温度计3、温度变送器4、就地压力表5、压力变送器6及控制单元7，采油树1上部小四通左端口固定安装有丝堵21，采油树1上部小四通右端口固定安装有转换接头8，转换接头8出口与电磁加热节流装置2进液口之间固定安装有引接管9，电磁加热节流装置2的出液口20固定连通有第一出油管10，采油树1下部大四通右端口与第一出油管10之间固定连通有第二出油管23，第二出油管23上固定连通有第二压力检测管线7，第二压力检测管线7上依次设置有就地压力表5和压力变送器6，采油树1下部大四通右端口与第二压力检测管线7之间的第二出油管23上固定安装有丝堵21，第二出油管23与电磁加热节流装置2之间的第一出油管10上固定连通有温度检测管线11，温度检测管线11上依次设置有温度变送器4和就地温度计3，电磁加热节流装置2与温度检测管线11之间的第一出油管10上固定连通有第一压力检测管线12，第一压力检测管线12上依次设置有就地压力表5和压力变送器6，管壁温度感应元件22固定安装于电磁加热节流装置2内，管壁温度感应元件22、就地温度计3、温度变送器4、就地压力表5和压力变送器6信号输出端均与控制单元7控制端电连接。

本发明中，管壁温度感应元件22对电磁加热段管壁的温度进行检测，控制装置温度在180℃以下，超过设定的温度后，装置自动停机保护；在装置的第一出油管10处设温度变送器4对出装置采出液的温度进行检测，通过该温度控制装置的输出功率，当温度高于设定的温度时装置减少输出功率，当温度低于设定的温度时装置增加输出功率，通过输出功率的自动调整保证采出液进入集输系统的温度维持在设定的范围内。

本发明中控制单元7采用本领域公知公用的控制器，可为OMRON 欧姆龙的 NX/NY系列 AI 控制器或Keyence 基恩士的控制器 KV-8000等。

实施例6：如附图1、2所示，作为上述实施例5的优化，电磁加热节流装置2包括电磁加热控制器、电磁加热段和高压节流段，电磁加热段和高压节流段固定连通，电磁加热段的管壁外侧设置有保温层，保温层包括内隔热层15、加热层16、外保温层17和外保护层18，电磁加热段的管壁外侧与内隔热层15内侧固定安装在一起，电磁加热段的管壁外侧与内隔热层15内侧之间设置有管壁温度感应元件22，内隔热层15外侧与加热层16内侧固定安装在一起，加热层16外侧与外保温层17内侧固定安装在一起，外保温层17外侧与外保护层18内侧固定安装在一起，高压节流段设置有节流油嘴19，高压节流段上与节流油嘴19对应的管壁外侧设置有出液口20，高压节流段右侧出口固定安装有丝堵21，电磁加热控制器与加热层16之间电连接。

实施例7：如附图2所示，作为上述实施例5和6的优化，加热层16采用能给电磁加热节流装置2管壁加热的缠绕线圈，缠绕线圈与电磁加热控制器之间电连接。

本发明中，电磁加热控制器为现有技术领域公知公用的电磁加热控制器。

电磁加热段采用电磁加热技术，外部来的380V/50Hz交流电经装置电磁加热控制器将工频交流电整流、滤波、逆变成5KHz至40KHz的高频交流电，通过连接线接到电磁加热段上，高速变化高频高压电流流过缠绕线圈会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的磁力线通过电磁加热段金属材料时会在金属体内产生无数的小涡流，使金属材料本身自行快速发热，流体流过加热段时经换热后实现对流体介质的加热。

实施例8：如附图1所示，作为上述实施例5和6和7的优化，第二压力检测管线7与第一出油管10出口之间的第二出油管23上固定安装有高密封取样截止阀14。

实施例9：如附图1所示，作为上述实施例5和6和7和8和9的优化，温度检测管线11与第一出油管10出口之间的第一出油管10上固定安装有钢制球阀13。

本发明适用于石油天然气行业中，需要在井场对油井采出液进行加热集输的工程中，尤其适合采出液气油比较大的工况，可以作为新开发区块新建设施使用，也可以作为新装置替换已建存在安全隐患的设施。

目前国内油田均已建有大量的井场加热设施，相关设施运行效果较差，需要进行更新；同时，目前各油田每年建设有一定量的井场加热设施，因此本发明的应用前景非常广阔、市场潜力较大。

综上所述，本发明工艺简单，操作便利，通过电磁加热段和高压节流段采用加热后再节流的方法，可有效增加采出液与电磁加热段的换热时间，提高装置的加热效果，有效地解决了高气油比情况下井口节流冻堵的问题，解决影响油田安全生产的隐患，保证了油井采出液集输温度的要求。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。