Технология индукционного нагрева
31 Марта 2015 в 12:44
Текущаяситуация с добычей нефти в
России
ОООНаучно-производственное
предприятие «Геобурсервис» на протяжении
многих летуспешно внедряет технологию
индукционного нагрева. Данный метод применим
длярешения двух основных проблем
современной нефтедобычи – профилактики
иликвидации асфальтосмолопарафиновых и
гидратных отложений и добычи
вязкихнефтей.
Индукционныйнагрев
происходит в электромагнитном поле за счет
теплового действия электрическоготока,
протекающего непосредственно по
нагреваемому телу и возбуждаемого в нем
благодаряявлению электромагнитной
индукции. Ток в нагреваемом изделии называют
индукционнымили наведенным. Метод
индукционного нагрева основан на
использовании рядазаконов и явлений, таких
как:
·
·
·
·
·
Принциптехнологии индукционного
нагрева можно пояснить следующим образом:
если взятьпроводник с переменным током и
расположить его вблизи поверхности
проводящеготела, то вследствие
электромагнитной индукции в этом теле
возникнут индукционные(вихревые) токи,
которые и вызывают нагрев
металла.
Оборудование,применяемое для
индукционного нагрева, состоит из следующих
компонентов:
·
·
·
·
Шкафуправления
представляет собой преобразователь частоты,
собранный на современнойэлементной базе
силовой электроники. Функции шкафа
управления включают в себя питаниеиндуктора
током повышенной частоты, управление
режимами работы в зависимости отзаданного
технологического режима (управление
нагревом), защиту индуктора
привозникновении аварийных режимов
(короткое замыкание индуктора),
дистанционноеуправление работой системы
нагрева.
Безопасностьработы установки во
взрывоопасных зонах обеспечивается
ограничением предельнодопустимой
температуры как на поверхности
теплопередающей поверхности, так иналичием
контроля температуры нагреваемого элемента.
При превышении предельногозначения
температуры происходит автоматическое
отключение установки ссоответствующей
сигнализацией оператору. Таким образом,
система управленияпозволяет автоматически
поддерживать температуру нагрева на
требуемом уровне.
Кабель-индуктор– это
электрический проводник, состоящий из
медного многожильного провода
визоляционном материале, поперечное сечение
которого определяется размером и
конфигурациейнагреваемого элемента. Для
производства работ в зависимости от
поставленныхцелей применяется стандартный
грузонесущий геофизический кабель,
которыйназывают «горячим», а также
специальный «холодный» кабель диаметром не
более
13миллиметров.
Технологияиндукционного
нагрева направлена на решение следующих
задач:
·
·
·
·
·
·
Приоритетнымнаправлением
деятельности ООО НПП «Геобурсервис»
является проведение скважинныхобработок.
Именно это направление на данный момент
нуждается в разработке,апробации и внедрении
новых технологий, одну из которых и
предлагаетпредприятие. Во всех типах скважин
кабель-индуктор устанавливается
методомподвески кабеля на устье. В
фонтанирующих, нагнетательных скважинах, а
такжеоснащенных УЭЦН спускоподъемные
операции производятся через лубрикатор, а
наскважинах с УШГН, УШВН – через кабельный
ввод в затрубное
пространствоскважины.
Технологияиндукционного
нагрева предусматривает возможность
применения различныхмодификаций
индукторов. Одна из них – это «горячий» кабель
с нагревательнымэлементом в виде брони или
горячим наконечником повышенной удельной
мощности.Данный способ положительно
зарекомендовал себя в «глухих» скважинах
длярасплавления парафиновых и гидратных
пробок. Он также может использоваться
длядобычи вязкой нефти и профилактики
образования АСПО и гидратных
пробок.
Применение«холодного» кабеля с
нагревательным элементом в виде обсадной
колонны и НКТ такжеположительно
зарекомендовало себя при этих работах. Данный
метод основан наформировании теплового поля
непосредственно в проводящем теле
(эксплуатационнаяколонна и подвеска НКТ), без
нагрева применяемого кабеля. Это
обеспечиваетбезопасность производства
работ, значительное сокращение времени
нагревамежтрубного и внутреннего
пространства НКТ и, соответственно,
временипрофилактической обработки, высокий
КПД на уровне 98% и, как следствие,
низкиеоперационные расходы. При
профилактических работах обеспечивается
полноеочищение внутриколонного
пространства, значительно
увеличиваетсямежоперационный период
обработки скважин, потребляемая мощность
припрофилактических работах не более 25
Вт/м.
Взависимости от поставленных
нефтегазодобывающими предприятиями
задачпредприятие проводит скважинные
операции по индукционному нагреву в
двухвариантах. Первый – стационарный
вариант: кабель-индуктор
устанавливаетсястационарно внутри НКТ (для
обработки ЭЦН, ППД), либо в затрубное
пространство(для обработки ШГН, ШВН), опытным
путем определяется требуемая
периодичностьобработки. Производится
настойка ШУИН на оптимальный режим (время
обработки,время ожидания). Второй вариант –
мобильный: обработка производится
соспускоподъемными операциями
кабеля-индуктора с каротажного
подъемника.Продолжительность обработки
зависит от конкретных геолого-технических
условийскважины.
Технологияиндукционного
нагрева, применяемая ООО НПП «Геобурсервис»
была успешноапробирована на месторождениях
Западной Сибири и Республики Башкортостан.
Порезультату работ были получены
положительные отзывы. Было отмечено
следующее:
·
·
·
·
·
·
·
Областьприменения технологии
индукционного нагрева достаточно широка и
нераспространяется только на нефтяную
промышленность. Метод применим также
вметаллургической и медицинской
промышленности, в ювелирном деле, в машино-
иприборостроении. Таким образом,
индукционный нагрев, характеризующийся
высокимипоказателями эффективности,
является реальной альтернативой
традиционнымсистемам нагрева.
ООО
НПП«Геобурсервис»