《油氣井增產(chǎn)技術(shù)》課件-87、電磁波、微波增產(chǎn)技術(shù)

我國普遍采用熱采法如蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)和火燒油層等，但這些方法往往受到地層滲透率、傳熱性，井筒內(nèi)熱損失、原始地層壓力等因素影響而效果欠佳。稠油油藏電磁波和微波加熱技術(shù)：油層電磁加熱技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀按電磁波頻率分低頻加熱和高頻加熱；1按電極排布方式分單井加熱和井間加熱；2按加熱時間分電預(yù)熱、間歇加熱和連續(xù)加熱；3按加熱工藝分井底電熱處理、ORS工藝、三板系統(tǒng)加熱、電磁加熱與水平井注氣聯(lián)合作業(yè)等。4油藏電磁波加熱技術(shù)：在電磁加熱過程中，電極放射出的電磁波進(jìn)入含油地層。當(dāng)電磁波傳入巖層時，流體和其它儲層物質(zhì)阻抗電磁波的傳播，導(dǎo)致電磁波傳播強度減弱，電磁能轉(zhuǎn)化為熱能。電磁加熱原理油藏電磁波加熱技術(shù)：該技術(shù)是在沒有熱流體與儲層接觸的情況下對儲層加熱的?？梢员苊庠谧⒄羝麜r所發(fā)生的“氣竄”和粘土膨脹等不利問題。電磁波加熱法與周期注蒸汽(蒸汽吞吐)法相比，開采同樣數(shù)量的原油所消耗的能量要少好幾倍，通?？商岣哂途a(chǎn)量1～4倍。該技術(shù)是以電作為加熱的能源，對環(huán)境不造成污染，在生態(tài)學(xué)上是有益的。該工藝對地層的滲透率要求不高。電磁波加熱方法優(yōu)點油藏電磁波加熱技術(shù)：電磁波頻率低頻加熱和高頻加熱電極排布方式單井加熱與井間加熱加熱時間電預(yù)熱、間歇加熱和連續(xù)加熱加熱工藝井底電熱處理、ORS工藝、三板系統(tǒng)加熱及電磁加熱與水平井注氣聯(lián)合作業(yè)。電磁加熱技術(shù)類型微波加熱技術(shù)：微波范圍——通常微波值得是分米波、厘米波和毫米波，其頻率范圍為300MHz～300GHz。微波的應(yīng)用——微波技術(shù)已經(jīng)深入到科學(xué)、技術(shù)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物、醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域。工業(yè)上的應(yīng)用主要是利用它的熱效應(yīng)。用微波進(jìn)行加熱、烘干，可以深入到材料的內(nèi)部，并有快速和瞬時控制等優(yōu)點。熱效應(yīng)：油層電磁加熱采油技術(shù)主要是利用電磁能，通過將其轉(zhuǎn)化為熱能來加熱油層，從而提高原油采收率。而微波加熱過程，在波場變化時，偶極子不能完全恢復(fù)到它們的初始位置，說明本身介電常數(shù)的減小和損耗因子的增大，這時能量將以熱的形式耗散在材料中。原理微波加熱技術(shù)：這種加熱效率一般在微波段100MHz～10GHz之間力最大，其強度取決于該物質(zhì)的中子、原子、偶極子轉(zhuǎn)向、界面極化等損耗因子值總和的大小。非熱效應(yīng)：這是由于微波的頻段是在極化分子、電子、原子固有頻率附近，極易引起強烈的共振，促使長鏈、支鏈分子和雜環(huán)化合物及膠質(zhì)體分裂，或使一些松散結(jié)構(gòu)分離。可以將稠油變稀，少量膠質(zhì)化合物的分離將大大改進(jìn)潤濕性，提高流度，改進(jìn)指進(jìn)現(xiàn)象。原理微波加熱技術(shù)：微波加熱技術(shù)：井內(nèi)鍋爐：對由地面注入地層的水或水蒸氣加熱。井下鍋爐：對地下儲層直接加熱，使地層溫度升高在井周圍的溫度升高到425℃以上時，用100kw功率，頻率在0.01～2.00GHz甚至到30GHz變化，有效半徑可達(dá)12m。多底井地層微波加熱。工藝微波加熱是電磁加熱的一種，頻率范圍是300MHz～300GHz。以往的電磁加熱技術(shù)，現(xiàn)場試驗中的最高頻率一般在幾個兆赫，只有極個別的達(dá)到了1GHz。國外油層電磁加熱技術(shù)：電流經(jīng)上覆巖層回到地面。電流經(jīng)鋼質(zhì)油管至電極，電極是在井底特殊擴(kuò)眼段填入的鋼砂組成，油管以同心玻璃鋼管作電絕緣，采油與加熱同時進(jìn)行。電熱處理過程國外油層電磁加熱技術(shù)：芝加哥伊利諾斯工學(xué)院所屬的研究所針對含瀝青砂巖提出將單極或偶極天線置于井底，電磁波由激勵器發(fā)出，輻射至產(chǎn)層，降低原油的粘度，提高流度，提高采收率。之后對該專利作了進(jìn)一步發(fā)展，完成了伸到井下的單極與雙極天線，并能向地層發(fā)射電磁波能量。單井無線電頻率增產(chǎn)技術(shù)國外油層電磁加熱技術(shù)：在美國伊利諾斯Ⅱ研究所研究成果基礎(chǔ)上，ORS公司設(shè)計了ORS加熱方式。把套管或油管作為地面供應(yīng)電能的天線，相當(dāng)于把天線倒過來插入油井，電能的發(fā)射點在下部，把電能傳遞到單一油層或多個油層中進(jìn)行加熱。由于天線作用，在井筒附近地帶產(chǎn)生電磁場，通過電阻和電介質(zhì)機(jī)理的綜合作用來加熱儲層流體。ORS熱采工藝國外油層電磁加熱技術(shù)：使用一種模擬平行板輸電線將電磁能導(dǎo)向地層。輸電線由平行電極排組成。電極排之間的距離一般為同排中井的間距的2.5倍。三板傳輸電線熱采工藝國外油層電磁加熱技術(shù)：該工藝技術(shù)采用的是直接對目的層加熱和僅對目的層加熱的工藝措施。沿著預(yù)先確定的同到對地層進(jìn)