[发明专利]一种用于提高稠油采收率的电磁加热方法

说明书

本发明公开了一种用于提高稠油采收率的电磁加热方法，在生产管柱内放置发射电磁辐射的天线，同时在近井筒安装温度传感器，实时采集近井筒附近温度，当近井筒附近温度升至设定的临界温度时则梯度降低天线的发射功率，此时近井筒温度先降低，后升高，采用当前功率进行持续辐射加热后，如果近井筒附近温度又上升至临界温度则继续降低天线功率，如此持续进行功率阶梯式降低调整，直至功率降低到100W左右，打开生产井，稠油由于地层压差自发流向生产井，此时天线持续以低功率进行电磁辐射加热，本发明的电磁加热方法避免了加热温度过高降低稠油产量和影响井筒材料质量的问题，同时保证了保持稠油流动性的加热温度，提高了稠油的开采效率和工程安全性。

技术领域

本发明涉及原油开采技术领域，更具体的说是涉及一种用于提高稠油采收率的电磁加热方法。

背景技术

国际上通常将稠油称之为重质原油(Heavy Oil)，对粘度极高的原油又称为沥青砂(Tar Sand Oil)，在中国统称为稠油。中国稠油资源分布较广，主要分布在辽河油区、新疆油区、胜利油区和河南油区，在大庆、吉林和大港油区也有少量分布。由于稠油高粘度的特点导致流动性差，使得稠油开采的技术关键主要是提高稠油的流动能力。目前稠油的开采方式主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱和火烧油层等，但由于实际油藏的地层条件不同，这些方法并不能一直成功应用，最常见的失败原因有注入井和储层的热损失过高、储层的注入能力低、沥青沉淀、蒸汽损失和温室气体排放等。为了提高稠油的采收率，致力于寻找一种替代蒸汽驱的方法，其中就包括电磁加热。电磁加热作为一种快速、高效、环保的加热方式，已经被研究应用于稠油、油砂、油页岩、煤层气等非常规油气资源的开采当中。

电磁波特别是高频电磁波，频率高而波长短，在地层的传输距离有限。在地层条件下，当在井下安装天线发射电磁波用于辐射加热稠油地层时，在电磁穿透区域(近井筒区域)，虽然能快速提高近井筒附近的温度，但是由于地层岩石的导热系数较低，电磁穿透区将热量传递给远端的效率较低，因此若长时间持续式采用电磁波辐射加热稠油地层，会在电磁加热井周围的电磁穿透区产生过高的温度，一旦形成温度过高的区域，稠油黏度虽然一开始随着温度的升高而降低，但是如果超过500℃以上，会导致稠油裂解生成小分子气体，降低稠油的产量。同时过热区域温度若持续升高，也会对井筒的耐温材料形成损伤，造成安全隐患。

因此，如何利用电磁加热提高稠油采收率，同时保证开采效率和开采安全是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于提高稠油采收率的电磁加热方法，基于电磁加热功率易于控制和调节的特点，进行电磁加热调节，在生产管柱内放置发射电磁辐射的天线，同时在近井筒安装温度传感器，实时采集近井筒附近温度，当近井筒附近温度升至设定的临界温度时则梯度降低天线的发射功率，此时近井筒温度先降低，后升高，采用当前功率进行持续辐射加热后，如果近井筒附近温度又上升至临界温度则继续梯度降低天线功率，如此持续进行功率阶梯式降低调整，直至功率降低到100W左右，打开生产井，稠油由于地层压差自发流向生产井，此时天线持续以低功率进行电磁辐射加热，本发明的电磁加热方法避免了加热温度过高降低稠油产量和影响井筒材料质量的问题，同时保证了保持稠油流动性的加热温度，提高了稠油的开采效率和工程安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于提高稠油采收率的电磁加热方法，包括以下具体步骤：

步骤1：将天线通过垂直井的生产管柱下放至稠油油藏区域；同时安装温度传感器监测近井筒温度；

步骤2：开启所述天线对所述稠油油藏进行电磁辐射加热，设定初始功率为P1，在持续所述电磁辐射下所述温度传感器采集温度，获得所述近井筒的最高温度；

步骤3：判断所述天线辐射的功率是否大于设定最低功率，如果是进入步骤4；否则，进入所述步骤6；

步骤4：判断采集的所述近井筒的最高温度是否等于设定的临界温度；