空心抽油桿
導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原理,在選用解析法研討集膚效應理論的荃礎上,運用數值的辦法對集膚效應理論進行了討論.得出了電流密度矩陣辦法。空心抽油桿集膚效應理論,包含了電磁學和傳熱學的常識,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過室內實驗大體做出估量,在稠油溫度操控方面,僅僅依據人工經歷和現場實驗。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。首要對導線內的集膚效應表象進行研討,直觀地得到了導線內部的電流密度散布,斷定了頻率與集膚效應的聯系。進而模仿了空心抽油桿內的電磁場和溫度場,得到了空心抽油桿內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系.頻率與稠油的溫度和加熱時刻的聯系。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構可采納不一樣的采油技能。稠油油藏水驅挖掘技能首要包含機械降粘、井筒加熱、稀釋降粘、化學降粘、微生物單并吞吐、抽稠技能配套等;稠油油藏熱采技能首要包含蒸汽吞吐、蒸汽驅、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。而化學降粘法參加的化學藥劑在某種程度上形成地層嚴峻污染。當前國內外對稠油和高凝油挖掘通常均選用熱采辦法,文獻是美國導熱油電加熱器采油技能的專利。對導熱油電加熱器設備和原理也有一些研討效果。導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、空心抽油桿構成的回路上施加交流電:使用集膚效應原理,經過被加熱的空心抽油桿對稠油或高凝油的熱傳導完成加熱降粘。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,采油對比經濟。因而具有顯著的優越性,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,內部介質的極化發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作,構成了資料內部的功率耗散。這種加熱不一樣于通常的外部熱源由外至內的傳導式加熱,而是資料在電磁場中因為介質內部的功率損耗而導致的體積加熱。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鍵,使稠油的化學組成發作改動,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中的使用。