空心抽油桿
導(dǎo)熱油電加熱器采油體系是稠油降粘挖掘的新辦法,它具有布局簡略、加熱均勻、本錢低、無污染,可接連操作等特色,在中國的許多油田得到廣泛使用。但在運用中存在一些問題,首要表如今電能耗費方面,這首要是受理論研討的制約。本論文研討了空心抽油桿的集膚效應(yīng)原理,在選用解析法研討集膚效應(yīng)理論的荃礎(chǔ)上,運用數(shù)值的辦法對集膚效應(yīng)理論進行了討論.得出了電流密度矩陣辦法。空心抽油桿集膚效應(yīng)理論,包含了電磁學(xué)和傳熱學(xué)的常識,在理論研討和核算中都有必定的難度。在實踐采油進程中,空心抽油桿的溫度以及通電時刻僅僅經(jīng)過室內(nèi)實驗大體做出估量,在稠油溫度操控方面,僅僅依據(jù)人工經(jīng)歷和現(xiàn)場實驗。這篇文章提出了用有限元仿真的辦法對空心抽油桿導(dǎo)熱油電加熱器稠油進程中的電磁場和溫度場裸合進行模仿和剖析。首要對導(dǎo)線內(nèi)的集膚效應(yīng)表象進行研討,直觀地得到了導(dǎo)線內(nèi)部的電流密度散布,斷定了頻率與集膚效應(yīng)的聯(lián)系。進而模仿了空心抽油桿內(nèi)的電磁場和溫度場,得到了空心抽油桿內(nèi)部的電流密度散布和溫度散布,剖析得到了交流電的頻率與空心抽油桿的溫度以及通電時刻的聯(lián)系.頻率與稠油的溫度和加熱時刻的聯(lián)系。使用稠油的凝固點溫度和交流電頻率估量稠油挖掘進程中的預(yù)熱時給出算例,與實踐采油進程對比較,驗證了該仿真辦法的可靠性。
對于稠油粘度大等特征和各油藏的結(jié)構(gòu)可采納不一樣的采油技能。稠油油藏水驅(qū)挖掘技能首要包含機械降粘、井筒加熱、稀釋降粘、化學(xué)降粘、微生物單并吞吐、抽稠技能配套等;稠油油藏?zé)岵杉寄苁滓羝掏隆⒄羝?qū)、叢式定向井以及水平井、火燒油層以及與稠油熱采配套的其它技能技能等。火燒油層的難點是施行技能難度大,不易操控地下焚燒。一起高壓寫入很多空氣的本錢又非常貴重。而化學(xué)降粘法參加的化學(xué)藥劑在某種程度上形成地層嚴峻污染。當(dāng)前國內(nèi)外對稠油和高凝油挖掘通常均選用熱采辦法,文獻是美國導(dǎo)熱油電加熱器采油技能的專利。對導(dǎo)熱油電加熱器設(shè)備和原理也有一些研討效果。導(dǎo)熱油電加熱器技能是在空心抽油桿中穿一根電纜,電纜的一端與空心抽油桿的底端相連,在由電纜、空心抽油桿構(gòu)成的回路上施加交流電:使用集膚效應(yīng)原理,經(jīng)過被加熱的空心抽油桿對稠油或高凝油的熱傳導(dǎo)完成加熱降粘。與其他技能對比,具有較高的功率,并且該技能辦法工作對比簡略,費用較低,采油對比經(jīng)濟。因而具有顯著的優(yōu)越性,在中國的許多油田得到廣泛使用。
微波的加熱機理是資料在外加電磁場效果下,內(nèi)部介質(zhì)的極化發(fā)作的極化強度矢量落后于電場一個視點,然后致使與電場同相的電流的發(fā)作,構(gòu)成了資料內(nèi)部的功率耗散。這種加熱不一樣于通常的外部熱源由外至內(nèi)的傳導(dǎo)式加熱,而是資料在電磁場中因為介質(zhì)內(nèi)部的功率損耗而導(dǎo)致的體積加熱。在微波挖掘稠油的進程中,將微波能量輻射到油層中,微波在油層中傳達時,因為巖石骨架對微波的損耗較小,大多數(shù)能被最靠近微波源處油層巖石孔隙中的油和束縛水吸收,油溫文水溫升高,油的粘度下降,在必定情況下,油中的氣體和輕烴蒸騰出來,因為束縛水對微波導(dǎo)熱油電加熱器的吸收遠比稠油大,束縛水很快蒸騰,添加了地層的壓力:便于稠油的挖掘,跟著這有些被加熱的桐油的挖掘,這一加熱區(qū)域的介電損耗逐步減小,微波的集膚深度添加,微波能逐步向更遠的地層傳達。在高功率微波效果下,微波在油層的氣隙中發(fā)作等離子體,等離子體中的高能電子能直接打斷稠油中高分子的化學(xué)鍵,使稠油的化學(xué)組成發(fā)作改動,然后下降稠油的粘度,高功率微波效果下,微波加熱的選擇性使加熱進程中發(fā)作有些過熱表象,形成稠油中的有些高損耗組分的過熱分化,然后下降稠油的粘度。微波加熱具有的高功率、高速度和清洗性,各國的科研工作者正在探究微波能在石油工業(yè)中的使用。