高频电磁加热稠油储层温度分布及其影响因素分析
2020-02-21王正旭高德利
王正旭, 高德利 2
(1. 石油工程教育部重点实验室(中国石油大学(北京)),北京 102249;2. 油气资源与工程国家重点实验室(中国石油大学(北京)),北京 102249)
随着常规油气资源被持续开发、剩余资源日益减少,国民经济发展对油气需求不断增长,以及勘探开发技术不断提高,地质储量丰富的稠油资源将是未来的接替能源之一,具有广阔的开发利用前景。目前采用的稠油蒸汽热采技术存在诸多缺陷:蒸汽在管线及非储层区域热损失大;深层、薄层及裂缝性储层的原油动用难度大[1-3];地面蒸汽生产设备消耗大量天然气并导致温室气体过度排放,最终导致开采成本过高和环境污染严重[4-5]。为此,国内外开展了诸多稠油开采新技术研究[6-7],电磁加热法是其中一种有效的稠油开采技术[8-10]。
1956 年,H. W. Ritchey[11]提出了电磁加热法稠油开采技术;随后,多位学者对该技术进行了广泛的理论研究[12-16]。近年来,因高频电磁加热具有加热快和可以体积加热、内外同时加热的特点,也符合环保要求[17-18],基于高频波段(大于100 kHz[19])的电磁加热法得到了高度关注[20-24]。一些学者利用数值模拟方法分析了高频电磁加热过程中损耗多孔媒质的热传递过程,比较了电磁加热和其他加热法的加热性能,并计算了电磁加热用于超稠油开采的温度分布结果[25-28],但忽略了电磁加热过程中储层性质一直处于动态变化的情况[2],导致计算结果出现偏差,不能准确反映电磁加热过程。因此,为了准确计算电磁加热过程中稠油储层的温度分布,笔者采用喇叭天线来辐射高频电磁波,建立了考虑稠油储层性质变化的温度分布数学模型,通过求解该模型来分析稠油储层温度分布的影响因素,以期为高频电磁加热技术的现场应用提供理论依据。……
