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[摘 要]渤海油田稠油井测试时，地层原油流至井口的过程中温度不断降低，原油粘度变大，地面流动十分困难，无法获得稳定的地层原油产能，影响了稠油油藏评价的准确性。为了解决这一问题，渤海油田稠油测试经过多年的实践积累，形成了一套集保温管保温、螺杆泵加热、地面流程加热于一体的综合型加热保温措施，有效的解决了稠油测试的难题。
[关键词]稠油测试 加热 保温管 抽油杆 蒸汽加热
中图分类号：TE35 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0397-02
1 保温管保温技术
1.1 保温原理
保温管也称隔热油管，主要由内管、外管、接箍、扶正器和隔热材料五部分构成[3]，如图1所示。保温管的主体管柱采用夹壁式封闭型焊接结构，通过往封闭空间注入惰性气体或抽成真空形成隔热层，以降低环空的导热能力，大大降低管内与管外的热交换速率，保证流体流过时不发生温度的快速下降，具有良好的隔热效果。
1.2 技术参数
保温管的技术参数如表1所示，符合测试需求，可以取代原有测试管柱中的钻杆、普通油管。保温管导热系数为0.015w/m.℃，远远小于普通油管或钻杆的导热系数145w/m.℃，可以隔断或减少测试管串内部流体与外部流体之间的热量交换，保持原油的温度，从而提高原油的流动性，改善测试效果。用保温管取代油管或钻杆以后，对原来适用钻杆的各项测试作业，如电测校深、射孔、螺杆泵下入、过泵加热等作业都没有影响。
1.3 应用先导性试验
保温管首次应用是在渤海油田XX27-1区块测试作业，为了验证保温管的保温效果，在测试管柱上增加了三个测温短节，其中，测温短节1与测温短节2之间为钻杆和泵筒；测温短节2与测温短节3之间完全为保温管，由表2中数据可以得出保温管的温降梯度均小于钻杆的温降梯度，保温管的保温效果突出。
2 井筒加热技术措施
在海上油田稠油测试作业中，螺杆泵不但可以用来举升井筒流体，还可以实现井筒加热。尤其针对稠油井的测试作业，其井筒加热功能更为重要。目前常用的加热方式有同心抽油杆电磁水循环加热、空心抽油杆电加热。
2.1 同心抽油杆电磁水循环加热技术
电磁水循环加热技术是将由电磁作用加温后的热水导入同心抽油杆形成循环，通过高温热水与抽油杆之间的热交换，使抽油杆温度升高，加热井筒原油。其原理是由高频电磁的作用使电磁线圈里的管壁产生电磁涡流，使装满淡水的管壁发热，从而使得淡水升温，温度最高可达130℃[4]，升温后的水通过循环泵打压循环，经高压软管线进入同轴双空心抽油杆万向旋转接头内，导入双空心杆内管通道，流至双空心杆的尾端分流器后，再进入双空心抽油杆（图3）的外管通道，返回地面储液罐，形成一个循环交换系统，从而达到了电磁水循环加热目的。如图2所示。
2.2 空心抽油杆电缆加热技术
空心抽油杆电缆加热工艺技术主要由空心抽油杆、加热电缆、地面控制系统及附件等组成，适合地面驱动井下螺杆泵油井使用。它是在空心抽油杆内孔中穿入电缆并与空心杆体形成回路，通以不同频率的交流电，利用趋肤效应加热，它是利用变频电源控制柜将三相工频电转变为可调中频单相输出给单芯电缆电加热抽油桿供电，由于频率的提高，电流会趋肤于空心杆表层，产生趋肤效应热，使得空心杆上产生热能，通过热传导，对井筒内原油加热，以提高油管内原油温度，降低原油粘度，提高其流动性。
3 地面流程加热技术
3.1 蒸汽加热同心管加热技术
蒸汽加热同心管是在50.8mm的1502管线的基础上焊接上76.2mm密闭外罩，形成管线环空，利于蒸汽通行的一种特制管线，如图3.1所示。该管线在密闭外罩两端装有高温蒸汽进出口，并配上节流阀，调节蒸汽的进汽量大小。蒸汽加热同心管位于井口测试树与地面油嘴管汇之间，是原油在地面的流动的首要通道，其工作原理是高温高压蒸汽由蒸汽进口端流入同心管的管线环空中，高温蒸汽接触内管线，通过接触散热，提高同心管内管即50.8mm的1502管线中原油的温度，从而降低了原油粘度，增强了流动性。通过调节蒸汽入口的节流阀控制管线内流体的加热程度，为稠油测试提供合适的加热温度[5]，该技术易操作、加热效果明显，具有广泛的适用性和高效性。
3.2 蒸汽热交换器加热技术
蒸汽热交换器，换热量可达1.008百万大卡/小时。加热器外部带有38.1mm带铝皮的保温层，该装置内部有上下游两段盘管，中间由一个25.4mm的可调油嘴分开，其作用是通过节流降低下游盘管的流速，从而进行更充分的热交换。
蒸汽热交换器加热是将蒸汽发生器的过热蒸汽直接倒入热交换器的带压外壳内，对蒸汽热交换器内部盘管进行热交换，对流经盘管的原油实现加热，这种方式热交换效率更高，使用时连接在油嘴管汇之后，分离器及计量罐之前，经过加热器加热的原油流动性大大提升，提高了原油计量的准确性。
4 全流程保温加热技术应用效果
全流程保温加热技术使得地层原油从井筒到地面流程都得到了保温与加热，该技术应用以来成功地评价了XX21-1、XX20-2、XX36-1等区块稠油油藏。以XX36-1区块上某测试井为例，该井采用射孔+测试+螺杆泵泵抽加热+保温管联作测试管柱，二开井期间，采用油嘴控制自喷返排测试液垫.
5 结论
（1）保温管可以有效降低管内流体与外界的热交换速率，是目前稠油测试井筒保温的基础；
（2）螺杆泵抽油杆电加热技术与电磁水循环加热有效提高了高凝、高含蜡、高粘度原油在井筒中的流动性，提高了螺杆泵泵抽效率，落实准确的地层产能；
（3）同心管加热技术与蒸汽热交换器加热技术有效地改善了稠油在地面流程中的流动性能，原油通过蒸汽热交换器加热有利于油气充分分离，使油气计量更加精确；
（4）全流程保温加热技术在渤海地区稠油地层测试得到广泛应用，效果良好，该项技术的成功应用对类似稠油油藏勘探开发均具有借鉴意义。
参考文献
[1] 刘富奎，施达，谭忠健等.渤海稠油井测试工艺中保温技术应用研究[J].油气井测试，2007，16（6）：35-37.
[2] 谭忠健，许兵，冯卫华等.海上探井特稠油热采测试技术研究及应用[J].中国海上油气，2012.24（5）：6-10.
[3] 张兴华.稠油油藏地层测试保温管技术[J].中国海上油气，2007.19（4）：269-271.
[关键词]稠油测试 加热 保温管 抽油杆 蒸汽加热
中图分类号：TE35 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）23-0397-02
1 保温管保温技术
1.1 保温原理
保温管也称隔热油管，主要由内管、外管、接箍、扶正器和隔热材料五部分构成[3]，如图1所示。保温管的主体管柱采用夹壁式封闭型焊接结构，通过往封闭空间注入惰性气体或抽成真空形成隔热层，以降低环空的导热能力，大大降低管内与管外的热交换速率，保证流体流过时不发生温度的快速下降，具有良好的隔热效果。
1.2 技术参数
保温管的技术参数如表1所示，符合测试需求，可以取代原有测试管柱中的钻杆、普通油管。保温管导热系数为0.015w/m.℃，远远小于普通油管或钻杆的导热系数145w/m.℃，可以隔断或减少测试管串内部流体与外部流体之间的热量交换，保持原油的温度，从而提高原油的流动性，改善测试效果。用保温管取代油管或钻杆以后，对原来适用钻杆的各项测试作业，如电测校深、射孔、螺杆泵下入、过泵加热等作业都没有影响。
1.3 应用先导性试验
保温管首次应用是在渤海油田XX27-1区块测试作业，为了验证保温管的保温效果，在测试管柱上增加了三个测温短节，其中，测温短节1与测温短节2之间为钻杆和泵筒；测温短节2与测温短节3之间完全为保温管，由表2中数据可以得出保温管的温降梯度均小于钻杆的温降梯度，保温管的保温效果突出。
2 井筒加热技术措施
在海上油田稠油测试作业中，螺杆泵不但可以用来举升井筒流体，还可以实现井筒加热。尤其针对稠油井的测试作业，其井筒加热功能更为重要。目前常用的加热方式有同心抽油杆电磁水循环加热、空心抽油杆电加热。
2.1 同心抽油杆电磁水循环加热技术
电磁水循环加热技术是将由电磁作用加温后的热水导入同心抽油杆形成循环，通过高温热水与抽油杆之间的热交换，使抽油杆温度升高，加热井筒原油。其原理是由高频电磁的作用使电磁线圈里的管壁产生电磁涡流，使装满淡水的管壁发热，从而使得淡水升温，温度最高可达130℃[4]，升温后的水通过循环泵打压循环，经高压软管线进入同轴双空心抽油杆万向旋转接头内，导入双空心杆内管通道，流至双空心杆的尾端分流器后，再进入双空心抽油杆（图3）的外管通道，返回地面储液罐，形成一个循环交换系统，从而达到了电磁水循环加热目的。如图2所示。
2.2 空心抽油杆电缆加热技术
空心抽油杆电缆加热工艺技术主要由空心抽油杆、加热电缆、地面控制系统及附件等组成，适合地面驱动井下螺杆泵油井使用。它是在空心抽油杆内孔中穿入电缆并与空心杆体形成回路，通以不同频率的交流电，利用趋肤效应加热，它是利用变频电源控制柜将三相工频电转变为可调中频单相输出给单芯电缆电加热抽油桿供电，由于频率的提高，电流会趋肤于空心杆表层，产生趋肤效应热，使得空心杆上产生热能，通过热传导，对井筒内原油加热，以提高油管内原油温度，降低原油粘度，提高其流动性。
3 地面流程加热技术
3.1 蒸汽加热同心管加热技术
蒸汽加热同心管是在50.8mm的1502管线的基础上焊接上76.2mm密闭外罩，形成管线环空，利于蒸汽通行的一种特制管线，如图3.1所示。该管线在密闭外罩两端装有高温蒸汽进出口，并配上节流阀，调节蒸汽的进汽量大小。蒸汽加热同心管位于井口测试树与地面油嘴管汇之间，是原油在地面的流动的首要通道，其工作原理是高温高压蒸汽由蒸汽进口端流入同心管的管线环空中，高温蒸汽接触内管线，通过接触散热，提高同心管内管即50.8mm的1502管线中原油的温度，从而降低了原油粘度，增强了流动性。通过调节蒸汽入口的节流阀控制管线内流体的加热程度，为稠油测试提供合适的加热温度[5]，该技术易操作、加热效果明显，具有广泛的适用性和高效性。
3.2 蒸汽热交换器加热技术
蒸汽热交换器，换热量可达1.008百万大卡/小时。加热器外部带有38.1mm带铝皮的保温层，该装置内部有上下游两段盘管，中间由一个25.4mm的可调油嘴分开，其作用是通过节流降低下游盘管的流速，从而进行更充分的热交换。
蒸汽热交换器加热是将蒸汽发生器的过热蒸汽直接倒入热交换器的带压外壳内，对蒸汽热交换器内部盘管进行热交换，对流经盘管的原油实现加热，这种方式热交换效率更高，使用时连接在油嘴管汇之后，分离器及计量罐之前，经过加热器加热的原油流动性大大提升，提高了原油计量的准确性。
4 全流程保温加热技术应用效果
全流程保温加热技术使得地层原油从井筒到地面流程都得到了保温与加热，该技术应用以来成功地评价了XX21-1、XX20-2、XX36-1等区块稠油油藏。以XX36-1区块上某测试井为例，该井采用射孔+测试+螺杆泵泵抽加热+保温管联作测试管柱，二开井期间，采用油嘴控制自喷返排测试液垫.
5 结论
（1）保温管可以有效降低管内流体与外界的热交换速率，是目前稠油测试井筒保温的基础；
（2）螺杆泵抽油杆电加热技术与电磁水循环加热有效提高了高凝、高含蜡、高粘度原油在井筒中的流动性，提高了螺杆泵泵抽效率，落实准确的地层产能；
（3）同心管加热技术与蒸汽热交换器加热技术有效地改善了稠油在地面流程中的流动性能，原油通过蒸汽热交换器加热有利于油气充分分离，使油气计量更加精确；
（4）全流程保温加热技术在渤海地区稠油地层测试得到广泛应用，效果良好，该项技术的成功应用对类似稠油油藏勘探开发均具有借鉴意义。
参考文献
[1] 刘富奎，施达，谭忠健等.渤海稠油井测试工艺中保温技术应用研究[J].油气井测试，2007，16（6）：35-37.
[2] 谭忠健，许兵，冯卫华等.海上探井特稠油热采测试技术研究及应用[J].中国海上油气，2012.24（5）：6-10.
[3] 张兴华.稠油油藏地层测试保温管技术[J].中国海上油气，2007.19（4）：269-271.