Wind Turbine Electrical Energy Supply System for Oil Well Heating
Date
2019Publisher
Another Title
Электроснабжение станции нагрева нефти в скважине от ветроэлектрической установки
Bibliographic entry
Wind Turbine Electrical Energy Supply System for Oil Well Heating = Электроснабжение станции нагрева нефти в скважине от ветроэлектрической установки / А. A. Belsky [et al.] // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2019. – № 2. – С. 146-154.
Abstract
In this article, the authors reviewed a new technology to prevent the formation of asphalt-resin-paraffin deposits by the thermal method of electrothermal impact on the oil wellbore shaft using a wind-electric installation as an autonomous power source. The advantage of this thermal stimulation technique lies in its continuous nature, which will allow keeping the clear opening of the tubing constant. The scheme of the autonomous system for down-hole electric heating of oil is presented. A tubular or induction heater can serve as an electric heating element placed in the well. The heating element of the system can be used in the wells exploited by free-flow, gas lift and mechanized methods, while its installation does not require an overhaul. The paraffin oil saturation temperature and temperature distribution over the depth of the well were defined. The amount of heat, which must be transferred to the oil mixture in the tubing in order to ensure effective operation of the well, taking into account the dynamic state of the system, is calculated. The optimal depth of the heating element's location in the well and its power was determined. The calculation of the required power for wind-electric installation to maintain the set temperature in the wellbore was performed. Having conducted the studies, it was revealed that in order to prevent the asphalt-resin-paraffin deposits formation on the tubing walls of oil wells, it is expedient to use the in-line heater, which maintains the average steady-state temperature along the wellbore and at the wellhead above the initial crystallization point of the asphalt-resin-paraffin deposits. The application of the developed electrothermal system is relevant in the conditions of formation of asphalt-resin-paraffin deposits in the wellbore shaft at the fields, which do not have a connection to the centralized power grid.
Abstract in another language
Рассмотрена новая технология предупреждения образования асфальтосмолопарафиновых отложений тепловым методом электротермического воздействия на ствол нефтяной скважины с применением ветроэлектрической установки в качестве автономного источника питания. Достоинством данного теплового способа воздействия является его непрерывный характер, что позволяет сохранять пропускное сечение насосно-компрессорных труб постоянным. Представлена схема автономного комплекса для внутрискважинного электропрогрева нефти. В качестве электронагревательного элемента, размещаемого в скважине, может выступать трубчатый или индукционный нагреватель. Нагревательный элемент комплекса может применяться в скважинах, эксплуатируемых фонтанным, газлифтным и механизированным способами, при этом для его установки не требуется проведения капитального ремонта. Определены температура насыщения нефти парафином и ее распределение по глубине скважины. Рассчитано количество теплоты, которое необходимо сообщить скважинной продукции в насосно-компрессорных трубах для обеспечения эффективного режима эксплуатации скважины с учетом динамического состояния системы. Установлены оптимальная глубина расположения нагревательного элемента в скважине и его мощность. Выполнен расчет необходимой мощности ветроэлектрической установки для поддержания заданной температуры в стволе скважины. Проведенные исследования показали, что для предотвращения образования асфальтосмолопарафиновых отложений на стенках насосно-компрессорных труб нефтяных скважин целесообразно использовать проточный электронагреватель, который обеспечивает поддержание средней установившейся температуры по стволу и на устье скважины выше точки начальной кристаллизации асфальтосмолопарафиновых отложений. Применение разработанного электротермического комплекса является актуальным в условиях образования асфальтосмолопарафиновых отложений в стволе скважины на месторождениях, не имеющих подключения к централизованной энергосистеме установки для поддержания заданной температуры в стволе скважины.
View/ Open
Collections
- № 2[8]