稠油的電加熱開采理論及方法研究.pdf

1、本論文針對(duì)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(duì)基于集膚效應(yīng)理論的空心抽油桿電加熱系統(tǒng)進(jìn)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加熱均勻、成本低、無污染,可連續(xù)操作等特點(diǎn),在我國的許多油田得到廣泛應(yīng)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(yīng)原理,在采用解析法研究集膚效應(yīng)理論的基礎(chǔ)上,運(yùn)用

2、數(shù)值的方法對(duì)集膚效應(yīng)理論進(jìn)行了探討,得出了電流密度矩陣形式.空心抽油桿集膚效應(yīng)理論,包含了電磁學(xué)和傳熱學(xué)的知識(shí),在理論研究和計(jì)算中都有一定的難度.在實(shí)際采油過程中,空心抽油桿的溫度以及通電時(shí)間只是通過室內(nèi)試驗(yàn)大體做出估計(jì),在稠油溫度控制方面,只是根據(jù)人工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn).本文提出了用有限元仿真的方法對(duì)空心抽油桿電加熱稠油過程中的電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)耦合進(jìn)行模擬和分析.首先對(duì)導(dǎo)線內(nèi)的集膚效應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行研究,直觀地得到了導(dǎo)線內(nèi)部的電流密度分布,確定了