稠油的電加熱開采理論及方法研究.pdf

1、本論文針對我國能源短缺,稠油開采困難的問題,分析了稠油的電加熱開采理論及其方法,著重對基于集膚效應理論的空心抽油桿電加熱系統(tǒng)進行較為深入的理論研究.空心抽油桿電加熱采濁系統(tǒng)是稠油降粘開采的新方式,它具有結構簡單、加熱均勻、成本低、無污染,可連續(xù)操作等特點,在我國的許多油田得到廣泛應用.但在使用中存在一些問題,主要表現(xiàn)在電能消耗方面,這主要是受理論研究的制約.本論文研究了空心抽油桿的集膚效應原理,在采用解析法研究集膚效應理論的基礎上,運用

2、數(shù)值的方法對集膚效應理論進行了探討,得出了電流密度矩陣形式.空心抽油桿集膚效應理論,包含了電磁學和傳熱學的知識,在理論研究和計算中都有一定的難度.在實際采油過程中,空心抽油桿的溫度以及通電時間只是通過室內試驗大體做出估計,在稠油溫度控制方面,只是根據人工經驗和現(xiàn)場實驗.本文提出了用有限元仿真的方法對空心抽油桿電加熱稠油過程中的電磁場和溫度場耦合進行模擬和分析.首先對導線內的集膚效應現(xiàn)象進行研究,直觀地得到了導線內部的電流密度分布,確定了