最近，西北油田的“矿物绝缘电缆加热技术”，经过石油工程技术研究院的技术人员历时5年不断地改进和更新，已经可以进入7000米的地层开展工作，随着这一稳定技术的推广，为掺稀失效稠油井提供了一条经济开发的路子——
■ 江杰 范伟东
9月13日，因疫情而隔离的稠油室技术人员程仲富，就不停地给采油厂的技术人员打电话。按照计划，马上TH75CX很快将成为一口用“矿物绝缘电缆”实现超稠油降粘的新井。他曾是这个项目的负责人，一直在关心后期的推广应用。
西北油田的稠油在平均6000米的地下，与普通稠油相差不大，但要在向上流动举升，因为地热温度沿程损失随深度递减，原油随之降温变得粘稠。热采注蒸汽，会在3000米左右，便接近油温。采用掺稀油方式生产，在外围超稠油区块，掺稀作业需要比常规稠油高出5倍甚至更高的稀油量。又尝试着药品降粘，虽有效果，但也同样因为不经济而被搁置。
8亿吨储量的超稠油呼之欲出，可就是没办法采出，正如有些技术人员说的：超稠油只差一件保暖衣，便可喷薄而出。这让人无奈，更让人欲罢不能。
保暖，简单的构思复杂的工艺
5年前，当他们从资料上查到国内有一家公司在研究一个叫矿物绝缘电缆在油管里对原油加热技术时，他们预感到给超稠油剪裁一件贴身实用又华丽的保暖衣的机会来了。
于是，紧急联系，对方更是积极回应，很快发来了资料:原来整个设计原理颇似上个世纪未很流行的“过水热”。那时候，这东西往暖水瓶一扔，几分钟水就开了，倒也管用。可要在原油开采工艺上满足要求，实现起来就复杂多了。
虽然问题还很多，但这却是解决稠油保温可能的方向和出路。双方很快就有了合作意向。经过项目对接，双方成立了联合攻关技术组。
首先为能更好的适应超深、大液量稠油井井筒加热需要，他们研制了“三芯一体”整体式电缆，使用三相电生热，相同电压、电流发热功率提高1.732倍。
然后解决提高热效问题，常规电缆电热转换效率低，他们优选低电阻率T2铜作为整体式发热导体，发热原理由低效的集肤效应转变为高效纯电阻生热，电热转换效率提高了0.98以上。
保暖衣足够热的问题大体上得到了解决。
保险，结实耐用使用安全
在超稠油和高达22万的高矿化度卤水的复杂井下环境里，用电来加热油将近3000米的长度。安全的风险可想而知。前期还经常出现被击穿现象，一根电缆用不了几个月。
为了解决电缆寿命短问题，他们先给电缆披上了一层矿物绝缘内衬，优选熔点2800℃、绝缘电阻≥100MΩ且流动性好、易加工的氧化镁作为井下加热设备绝缘材料，增强了耐温抗老化功能。然后选用具有耐晶界腐蚀、耐高温、耐酸氧介质特性的321奥氏体不锈钢做护套外衣。
这下子，“内衣”绝缘性能好，消除了安全隐患，“外套”耐盐耐酸耐高温抗腐蚀寿命长。在工艺的视角里，这是一件足够华丽的“保暖衣”。在油田使用5年以来，矿物绝缘电缆没有发生一例电击穿或发生腐蚀而停止工作的。
舒适，让新工艺成为流行
早期自喷井多，只需要把电缆直接下进油管内，就可收效。后来自喷转抽，电缆无法使用。
技术人员又立项攻关，用在上部油管内“捆扎”的方式把电缆固定在油管外，到了泵下位置通过“过桥”变丝又将电缆下回油管内，这样既保证了电缆的发热效率，又将原来的极限下深延伸了2000米以上。他们称为“过泵穿越装置”，实现了矿物绝缘电缆加热工艺自喷、电泵举升井应用全覆盖。
然后，他们不但要让超稠油的保暖衣有温度，安全耐用，还贴近使用，保证适合其它工艺。
比如借鉴工区连续杆下入装置，针对性开展结构优化及设备配套，构建形成不同尺寸矿物绝缘电缆下入工艺及设备。研发设计了高压稠油自喷井井口电缆密封装置及专用防喷器，密封结构整体承压70MPa，与采油树标准匹配，满足了高压井施工及生产井控要求。
该技术自2015年以来在塔河油田应用32井次，累计增产原油约19.56万吨，新增利润22129万元。
据统计，塔河油田电加热潜力井100余口，推广应用该工艺每年可实现新增利润2.1亿元。西北油田正在加紧布置，争取让这件“保暖衣”流行起来。
