一、概述

     過去普遍采用的空心抽油桿電加熱技術，解決了一般稠油（粘度在1萬mPa?s以下，50℃時）開采的難題，取得了很大成績，很受廣大用戶的歡迎。1997年，我公司研制、開發的空心抽油桿越泵采油技術解決了特稠油（粘度在1萬mPa?s以上，50℃時）、超稠油（6萬mPa?s以上，50℃時）、高凝油（凝固點65℃以上）的開采難題。讓電纜穿越空心泵給原油進行加熱，使多年來用常規方法不能啟抽、不能正常生產的油井恢復了正常生產，給超稠油、特稠油的開采提供了新的采油工藝。1999年以來，為了解決工頻電熱采油耗能大、熱效率低的缺點，我公司在對工頻電加熱實踐資料分析和研究的基礎上，自行研制成功了智能式中頻電熱采油成套裝置。它以程控中頻電源取代工頻電源，與常用的工頻加熱
電源相比，體積縮小了40％、重量減輕了50％，鋼鎧電纜取代特種加熱電纜，高效熱阻保溫油管取代普通油管，形成一種新式電熱采油裝置。

圖1 智能式中頻電熱采油技術裝置

    1、中頻電源

     程控中頻電源是智能式中頻電熱采油裝置的核心部分，分左右兩室，左室為機芯、斷路器和控制板；右室為環形中頻變壓器和電容，彼此用隔板隔開。上下方均有散熱通風道。程控中頻電源是按照集膚效應原理進行工作的。

    2、空心抽油桿，參見空心抽油桿越泵電加熱采油裝置。

    3、鋼鎧電纜

    鋼鎧電纜由金屬護管、加熱導線（Φ6.5TV-1型銅棒）、耐高溫絕緣材料三部分組成，鋼鎧電纜是本裝置的核心加熱部件，其主要技術特點及性能優點如下：

    耐 溫：-30℃～＋280℃ 

    絕緣電阻：≥10MΩ 

    額定電壓：交流2000V 

    抗拉強度：50kN 

    長期使用發熱極限溫度：500℃ 

    使用壽命：≥2年 

    由于表層使用了金屬護管，因此完全克服了電纜表皮易破損這一缺陷，大大減少了短路事故的發生。 

    4、空心抽油泵，參見空心抽油桿越泵電加熱采油裝置。

    三、工作原理

    首先，將輸入的380V，50Hz的三相電流經整流濾波后變成530V的直流電壓，再經逆變電路在主控板的控制作用下，變成350～2000Hz的單相中頻電壓，最后，經中頻變壓器輸送到油井加熱鋼鎧電纜輸入端，直到井底（加熱深度點），通過回路接頭與鋼鎧電纜的外護管，形成回路。通電后，使兩個載流導體，基本上形成電流方向相反，大小相等的條件，在鋼鎧電纜的外護管內壁上產生集膚效應，使電流集中在外護管內膚壁極薄層內流出，從而大幅度增加了交流阻抗。在集膚效應、鐵損、臨近效應和屏蔽效應的共同作用下，產生熱量，實現電熱轉換。由于加熱體在油管內部，故產生的熱量，隨時被舉升的油流帶走，升溫降粘，實現連續舉升的目的。

    四、技術特點

    過泵中頻電熱采油技術，是在工頻電熱采油技術基礎上研制的，該裝置具有以下優點：

    安全可靠，操作方便，易實現人機對話。并采用先進的數字過程控制，易于產品的更新、升級換代。 

    范圍大，泵上，泵下加熱均可，加熱深度可達2500m，耐溫高達280℃。 

    程控中頻電源采用最先進的硬件組合(MCU微處理器)，并輔以數字溫度傳感器，精確實現數字閉環溫控。 

    抗干擾能力強，優化了移相法信號生成技術，輸出諧波少，無尖峰，有利于三相電網平衡。
 
    多口井現場生產試驗表明，在同種工況下比工頻電熱采油節能25～42%，節能效果十分明顯。 

    有軟啟動和軟關斷功能，有過壓、失壓、過流、零值短路等保護功能。同時，還有自動頻率跟蹤和調整功能，使負載的電流達到諧振狀態，從而獲得最大功率輸出。 

    空心抽油泵的柱塞凡爾是采用機械強制性開閉，而固定凡爾是靠磨擦力和自重半機械化開啟，泵的充滿系數高，可防止氣鎖，因此泵效高。同時在提泵時，可實現自動泄油，不用泄油器。 

    與無線數傳裝置配套，實現遠程控制，自動化管理。