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热门关键词:硅橡胶加热器系列防爆型LDB挠型加热板桶体(油桶)加热器柜体除湿加热器

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硅胶加热器在油田上的应用

文章出处:本站责任编辑:Admin人气:发表时间:2018-6-8 11:26:24【

     为了保证使油田在冬季能够正常安全的生产,我们每年必须对油、水井井口实行保温工作,对井口盒内流程、设备的进行保温。目前,普遍采用的盒内保温方式是使用大功率的井口电加热器。经过有关技术人员的辛勤检索和寻找,找出一种新型的低功率电加热器―新型硅胶加热器

  1 前言

  XX采油厂在现阶段所使用的电加热器为xxx型金属管油井井口大功率井口加热器

  它的主要特点是耗电量大、发热量高,它的双片功率为800W,每年的保温期

  为4.5个月,则单井耗电量为2592度;由于热量大,常常因为安装在油井的嘴子套上而把井口盒烤坏,而且电线接头处绝缘很差存在安全隐患。所以有关技术人员经过研究寻找出一种新型硅橡胶低功率电加热板。

  2 原理及结构

  硅橡胶是一种新型的高分子弹性材料,有极好的耐高温性能(250-300℃)和耐低温性能(-40-60℃),具有极佳的回弹性和永久变形小的特性。特种硅橡胶还具有耐油性能。

  在电性能方面:即使短路燃烧生成的二氧化硅仍为绝缘体,这就保证电气设备继续工作。

  表面性能是:对许多材料不粘,可起隔离作用。 正是由于硅橡胶具有许多优异性能,所以应用非常广泛。它是由电源线、硅橡胶层、发热电阻丝、隔热层、硅橡胶绝缘层及铝板构成 。

  工作原理:将固定功率的电阻丝盘旋包裹在硅橡胶中,通电后既能产生热量,而隔热、绝缘层的存在使的电阻丝所产生的热量大部分向面板方向传递,硫化或粘合在硅橡胶层背后的铝板即是定形的基板,又是优良的传热导体,能迅速与环境温度平衡,不至于产生太高的表面温度,从而达到保护安装表面不受高温危害,而且还能制造出孔眼,起到固定在井口盒壁的作用。

  3 试验情况

  想到将其在油田保温上的应用前景,便积极和厂家取得联系,并要求厂家提供样品在我油田进行试验,于是我们就着手进行该产品的油田应用可行性研究试验。

  其试验目的:判断该低功率电加热板能否应用于油田的井口保温,以替代原高功率井口电加热器。

  我们知道,要想让其代替原高功率井口电加热器,必须能满足以下条件:

  (1)电性能要好,安全系数高;

  (2)发热量能满足油田井口保温要求同时又能有较小的能耗;

  (3)有一定的强度,不易损坏,使用寿命长;

  (4)安装简便,不影响或少影响原井口设备流程。

  主要试验项目:电性能试验、耐水、油试验、破坏性试验

  试验步骤:

  首先我们要对试验地点的选择,它应满足如下条件:远离油气聚集区;能提供可靠电源;符合油水井的实际生产环境;方便监控和试验数据的录取。最后选定将电加热板露天安装在X队X号站站区外十米的一井口盒的壁内。为了保证试验安全,试验电源安装了短路保护开关。

  3.1 为了试验硅胶加热器的安全性能,我们分别对其做了如下试验

  (1)耐油气性试验:在正常工作状态时,在加热板上滴上原油,并利用站后反输气,对其进行吹扫,使其周围有高浓度的可燃气,试验持续时间3.5个小时,加热板上的油滴没有发生油气着火爆炸燃烧等危险现象。

  (2)绝缘性试验:在加热板正常工作时,利用试电笔、万用表等进行判断其是否有漏电、带电现象,并在安全措施到位的情况下,将电加热板浸没于雨水中,达10个小时之久,在定时的测量过程中没有发现有漏电现象。

  (3)机械破坏性试验:将正常工作的电加热板举离地面1.5米,自由下落,观察加热板表面及工作状况正常。握住加热板两端,进行120度(弧度)折弯多次,观察加热板表面及工作状况仍然很正常。对电源接头处进行大强度的折弯,观察在基板与进线之间有轻徽裂缝。

  要想让新式的电加热板代替原高功率电加热器,还有一项最根本的问题没有解决,那就是它能否提供油井正常生产所必须有的热量呢?

  那么首先我们要知道一口油井不用人工保温,可以正常生产时所需要的温度是多少,下表是随机抽取的两口油井在十月中旬,未进行保温时的井口各部位的温度数据

  3.2 发热量能满足油田井口保温要求

  目前现场使用的大功率井口加热器有三种规格:500W、800W,1000W三种,而硅橡胶电加热板有150W和200W。

  通过在井口的实际测试得到安装大功率井口加热器的井口盒内的温度是36度,安装硅橡胶电加热板的井口盒内的温度是27度。而油井原油的凝固点在18度,冷输时油井温度为22度。则这两种规格加热器都能满足油田井口保温要求。

  3.3 稳定性试验

  安装好通电后,利用非接触式红外测温仪定时测量加热板发热表面、电线接头、井口盒壁温度和环境温度。便得到了如下的试验数据

  通过从夏季到冬季长期温度测试观察,在不同时间、不同天气状况,经过爆晒、风吹雨淋、侵水及天然气吹扫实验下所测的温度情况来看,加热板运行稳定,正常工作时的正面温度在110~165℃之间,背面温度在45~65℃,没有出现不热,高温等状况,证明此电加热板有着很好的稳定性。

  4 使用情况及效果

  通过以上的这些仿真试验,我们看到此电加热板具有很好的运行稳定性;较高的绝缘效果;具有一定的抗机械破坏能力,有较为可靠的安全保障,是可以在油田上应用的。

  我们又要求厂家改进电源的进线接头。再进行现场单井的实装测试,不久厂家将改进后的电加热板送到。

  于是我们在9月13日将改进后的电加热板安装了两块在xx队xx号站的两口油井上,其中XX井安装的是200W,XX井安装的是150W,由于新式的加热板体积很小,所以安装十分方便,不用改动任何井口设备。

  通过以上数据的对比,几种不同功率的电加热器所测的温度不同,功率大的电加热器在保温盒内所测的温度较高,适合冬季保温条件要求,但是几种不同功率的电加热器的接线头均有老化现象,它们均不具备防爆功能,如保温盒内存有气体极易发生火灾,这对于冬季的安全生产存在安全隐患。功率在200瓦的防爆硅橡胶电加热板所测的温度值,数值稳定,与油井冷输时所测的温度相当20℃。并且具有防爆的安全性能,符合我们油田冬季保温生产安全的要求。

  5 结论

  总的看来,新式的这种硅胶加热器其突出特点是:

  (1)具有防爆性、安全性能好;

  (2)节能效果好、成本低;

  (3)减少了工作量。

  经济效益与社会效益(如果全作业区推广后,每年可节约用电504000度)值得在整个油田范围内推广。

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