CN115773107A - 一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置属于采油工艺技术领域。其射频加热器包括射频天线，射频天线自下而上依次穿过下连接环、上连接环，由定位螺栓固定，上端穿过连接盘、下密封垫连接丝套，上密封垫与下密封垫扣合，上接头与连接盘螺纹连接，将上密封垫与下密封垫压紧，射频天线电极通过导线并联与动力电缆连接，动力电缆从射频天线孔、上接头、密封填料、压帽穿过，压帽与上接头螺纹连接，将密封填料压紧；上接头与抽油泵、油管连接，下入套管内，套管上部与井口连接，抽油泵活塞与抽油杆连接，抽油杆通过井口与游梁式抽油机连接，形成有杆泵采油系统；通过研究射频加热效果和评估射频加热可行性，优化生产参数，提高机采系统效率，指导油田开发。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油工艺技术研究领域，具体而言是一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置。
背景技术
目前稠油是全球石油烃类能源中的重要组成部分，具有十分巨大的生产潜力。我国稠油资源也非常丰富，已在12个盆地发现了70多个稠油油田，但由于稠油粘度过高，很难流动，无法用常规方法采出。目前，稠油降粘方法主要有添加油溶性降粘剂、表面活性剂、催化降粘以及稀油降粘、加热降粘、微波降粘等方法，采用蒸汽吞吐、蒸汽驱、稠油冷采等技术，以改善地系统中稠油的渗流问题。在稠油举升的过程中，随着温度的降低，稠油粘度不断增加，稠油在井筒中的举升难度加大，影响稠油开采，因而，选用适当的稠油开采方法，以适应不同稠油油田的开采，是一非常重要的任务。
众所周知，稠油、沥青的高粘度性质是阻碍原油采收率提高的重要因素(原油采收率是指采出原油地质储量的百分数)。由于油的粘度对温度具有敏感性，温度的升高可以降低原油粘度，所以国内外正采用不同的常规热采技术来增加油的产量，这些技术主要包括二氧化碳注入，化学注入，注水和蒸汽注入等。虽然这些技术被广泛使用，但是这些技术的应用会受到一些条件的限制，例如，从加热技术层面而言，传统的蒸汽热采技术对某些类型储油层的石油资源(如高粘土含量，页岩，深层储油层等)并不能有效开采，且加热过程需要大量的水以及蒸汽。而其它的热采技术会存在一些对环境污染的问题。
射频加热法作为电加热法的一种，具有巨大的应用优势。主要表现在其热损失较小，加热效率高、适用于特殊油藏(薄、裂缝性油藏)的开采、加热速度快以及环保等诸多优点，此外，射频加热法的另一个好处是输出的电能可以直接应用到需要加热的储油层区域，避免了额外的能量在非储油层区域的耗散。但是目前的情况是国外对射频加热法加热油气储集层的理论研究较多而实验研究较少，我国对于射频加热法在开采地下石油方面的研究仍处于初级阶段。
发明内容
本发明目的就是针对上述不足之处，提供一种稠油开采井下射频加热试验装置。研究射频加热的效果和评估射频加热的可行性，优化抽油机生产参数，提高机械采油系统效率和原油采收率，指导制定油田开发方案。
本发明目的是通过下述技术方案实现的：
一种稠油开采井下射频加热试验装置，包括：上接头、上密封垫、下密封垫、连接盘、射频天线、压帽、密封填料、上连接环、下连接环、产出液容积室、驱替液室、驱替液室、连通阀、柱塞泵、岩心室、压力表、岩心室、密封垫Ⅲ、人造岩心、套管、压力传感器、温度传感器、射频加热器、抽油泵、油管、抽油杆、流量计、井口、游梁式抽油机、计算机、信号电缆、配电柜、动力电缆；其特征在于：所述射频加热器包括射频天线，射频天线自下而上依次穿过下连接环、上连接环，通过定位螺栓固定，上端穿过连接盘、下密封垫，通过丝套固定，上密封垫与下密封垫扣合在一起，上接头与连接盘螺纹连接，将上密封垫与下密封垫压紧，射频天线的电极通过导线并联与动力电缆连接，动力电缆从射频天线孔、上接头、密封填料、压帽穿过，压帽与上接头螺纹连接，将密封填料压紧；
所述上接头与抽油泵、油管连接后，下入套管内，套管上部与井口连接，抽油泵的活塞与抽油杆连接，抽油杆通过井口与游梁式抽油机连接，形成有杆泵采油系统；
所述井口通过生产闸门、油嘴套、回压闸门、出油管道、流量计与产出液容积室上部连通；
所述套管外设有人造岩心，人造岩心下部设有密封垫Ⅲ，人造岩心上部设有密封垫Ⅱ，人造岩心设在岩心室内，人造岩心与岩心室周围设有环空，岩心室环空中部通过管道、柱塞泵、连通阀与驱替液室中部连通；
所述人造岩心内设有压力传感器、温度传感器；
所述产出液容积室、驱替液室内分别设有液位计Ⅰ、液位计Ⅱ；
所述液位计Ⅰ、液位计Ⅱ、压力传感器、温度传感器、流量计分别通过信号电缆与计算机连接；
所述柱塞泵、射频加热器、游梁式抽油机的电机通过动力电缆与配电柜连接。
进一步的，所述上密封垫为圆盘状，设有中心孔，外围均布设有3-12个射频天线孔，其中之一设有一级阶梯通孔。
进一步的，所述射频天线为圆管状，内设电极，由3-12支射频天线组成射频加热器，呈周向均匀分布状态。
进一步的，所述上连接环为圆盘形，设有中心孔Z，外围均布设有3-12个通孔，周边径向与通孔相对应设有螺纹通孔。
进一步的，所述驱替液室为圆筒形，顶部设有端盖Ⅰ，端盖Ⅰ筒体之间设有密封垫Ⅰ，通过连接螺栓Ⅰ连接，端盖Ⅰ上设有进液管和进液阀。
进一步的，所述柱塞泵的出口管道上设有压力表。
进一步的，所述岩心室为圆筒形，顶部设有端盖Ⅱ，端盖Ⅱ与筒体之间设有密封垫Ⅱ，通过连接螺栓Ⅱ连接。
进一步的，所述配电柜内部设有变频器。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明利用机械采油系统，根据实验先前设定的条件(如加热频率、功率及驱替剂的泵入压力等)，通过计算机对实验过程中采集的温度数据、压力数据进行存储并转化为驱替出的原油体积相对应的物理参数值；改变相关实验条件后，再进行对比实验；最终分析影响射频加热油气储集层效果的因素(储油层性质、压力，射频功率及频率)，评估射频加热在稠油热采方面的可行性；优化抽油机生产参数，进行提高机械采油系统效率和提高原油采收率研究，指导制定油田开发方案。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明射频加热器19的主视局部剖视结构示意图
图2是本发明上密封垫2的主视全剖结构示意图
图3是本发明上密封垫2的仰视结构示意图
图4是本发明下密封垫3的主视全剖结构示意图
图5是本发明上连接环8的主视全剖结构示意图
图6是本发明的工艺流程结构示意图
附图中：1.上接头、2.上密封垫、3.下密封垫、4.连接盘、5.射频天线、5-1.丝套、5-2.电极；6.压帽、7.密封填料、8.上连接环、8-1.定位螺栓；9.下连接环、10.产出液容积室、10-1.液位计Ⅰ、11.驱替液室、11-1.液位计Ⅱ、11-2端盖Ⅰ、11-3.密封垫Ⅰ、11-4.连接螺栓Ⅰ、11-5.进液管、11-6.进液阀；12.连通阀、13.柱塞泵、14.压力表、15.岩心室、15-0.注油阀，15-1.密封垫Ⅱ、15-2.端盖Ⅱ、15-3.连接螺栓Ⅱ；16.密封垫Ⅲ、17.人造岩心、18.套管、19.压力传感器、20.温度传感器、21.射频加热器、22.抽油泵、23.油管、24.抽油杆、25.流量计、26.井口、26-1.套管闸门、26-2.生产闸门、26-3.油嘴套、26-4.回压闸门、26-5.出油管道；27.游梁式抽油机、27-1.驴头；28.计算机、29.信号电缆、30.配电柜、31.动力电缆；D.射频天线孔，C.电线槽，T.通孔，G.过流孔、H.环空、L.螺纹通孔、Z.中心孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了方便说明，放大或者缩小了不同层和区域的尺寸，所以图中所示大小和比例并不一定代表实际尺寸，也不反映尺寸的比例关系。
下面结合附图，对本发明的实施做进一步阐述：
如图1-6所示，一种稠油开采井下射频加热试验装置，包括：上接头1、上密封垫2、下密封垫3、连接盘4、射频天线5、压帽6、密封填料7、上连接环8、下连接环9、产出液容积室10、驱替液室11、连通阀12、柱塞泵13、压力表14、岩心室15、密封垫Ⅲ16、人造岩心17、套管18、压力传感器19、温度传感器20、射频加热器21、抽油泵22、油管23、抽油杆24、流量计25、井口26、游梁式抽油机27、计算机28、信号电缆29、配电柜30、动力电缆31；其特征在于：所述射频加热器21包括射频天线5，射频天线5自下而上依次穿过下连接环9、上连接环8，通过定位螺栓8-1固定，上端穿过连接盘4、下密封垫3，通过丝套5-1固定，上密封垫2与下密封垫3扣合在一起，上接头1与连接盘4螺纹连接，将上密封垫2与下密封垫3压紧，射频天线5的电极5-2通过导线并联与动力电缆31连接，动力电缆31从射频天线孔D、上接头1、密封填料7、压帽6穿过，压帽6与上接头1螺纹连接，将密封填料7压紧，上接头1与连接盘4螺纹连接，通过密封填料7压紧，密封动力电缆31。
所述上接头1与抽油泵22、油管23连接后，下入套管18内，套管18上部与井口26连接，抽油泵22的活塞与抽油杆24连接，抽油杆24通过井口26与游梁式抽油机27连接，形成有杆泵采油系统；
所述井口26通过生产闸门26-2、油嘴套26-3、回压闸门26-4、出油管道26-5、流量计25与产出液容积室10上部连通；
所述套管18外设有人造岩心17，人造岩心17下部设有密封垫Ⅲ16，人造岩心17上部设有密封垫Ⅱ15-1，人造岩心17设在岩心室15内，人造岩心17与岩心室15周围设有环空H，岩心室15环空H中部通过管道、柱塞泵13、连通阀12与驱替液室11中部连通；
所述人造岩心17内设有压力传感器19、温度传感器20；
所述产出液容积室10、驱替液室11内分别设有液位计Ⅰ10-1、液位计Ⅱ11-1；便于监测产出液容积室10、驱替液室11的液位；
所述液位计Ⅰ10-1、液位计Ⅱ11-1、压力传感器19、温度传感器20、流量计25分别通过信号电缆29与计算机28连接；
所述柱塞泵13、射频加热器21、游梁式抽油机27的电机通过动力电缆31与配电柜30连接。
具体的，所述上密封垫2为圆盘状，设有中心孔Z，外围均布设有3-12个射频天线孔D，其中之一设有一级阶梯通孔。
具体的，所述射频天线5为圆管状，内设电极5-2，由3-12支射频天线5组成射频加热器21，呈周向均匀分布状态。射频加热器21置于人造岩心17的中心套管18内部，以对人造岩心17内的原油进行加热。
上述游梁式抽油机27通过配电柜30、动力电缆31驱动电机运转，电机通过皮带带动曲柄-连杆机构，带动游梁通过驴头27-1、悬绳器驱动抽油杆、抽油泵22活塞上、下往复运动，将人造岩心17内通过射频加热器21辐射加热的原油通过套管18的过流孔G抽出至井口26，原油通过生产闸门26-2、油嘴套26-3、回压闸门26-4、出油管道26-5，经过流量计25计量流至产出液容积室10。
具体的，所述上连接环8为圆盘形，设有中心孔Z，外围均布设有3-12个通孔T，周边径向
与通孔T相对应设有螺纹通孔L，螺纹通孔L内上有定位螺栓8-1，便于将射频天线5固定。
具体的，所述驱替液室11为圆筒形，顶部设有端盖Ⅰ11-2，端盖Ⅰ11-2筒体之间设有密封垫Ⅰ11-3，通过连接螺栓Ⅰ11-4连接，端盖Ⅰ11-2上设有进液管11-5和进液阀11-6，驱替液通过进液阀11-6、进液管11-5注入驱替液室11内。
具体的，所述连通阀12的出口管道上设有压力表14，以便于观察连通阀12向岩心室15注入驱替液的压力。
具体的，所述岩心室15为圆筒形，顶部设有端盖Ⅱ15-2，端盖Ⅱ15-2与筒体之间设有密封垫Ⅱ15-1，通过连接螺栓Ⅱ15-3连接。
具体的，所述配电柜30内部设有变频器，变频器用于对射频加热器21进行供电并实现试验过程中射频加热器21功率和频率的变化。射频加热器21功率在1-8kW之间可调，变频器的频率变化范围在100-200MHz之间可调。
下面通过实施例对本发明的一种稠油开采井下射频加热试验装置试验方法详细说明如下：
步骤1.游梁式抽油机27以1:6比例制作，冲程分别为27cm、24cm、21cm，最大负荷3KN。
步骤2.制备人造岩心17，选取与天然岩心的粒度分布状况一致的河沙作为骨架颗粒，并用浓为10％的盐酸溶液冲洗，然后用干燥机在常温以上和100℃以下的温度中干燥，将河沙：环氧树脂：地层水=65：6：5（质量比）,比例混合，搅拌均匀。将模具内部清理干净，在模具中填充配制好的河沙和环氧树脂的混合物；将填完砂的模具放置在液压机下，模具位置调整好后，使用液压机在7MPa下压制模具4min，压力稳定后卸压；将压制完的模具放入烘箱内，在110℃下烘烤1.5个小时，之后将温度升至180℃烘烤1.5个小时后，关掉烘箱，自然冷却至常温后从模具中取出岩心。制作的人造岩心规格：高度×直径×中心孔=1200mm×600mm×100mm，孔隙度为33.79%、渗透率为1201md、胶结指数1.5。
步骤3.在人造岩心17的中部置入压力传感器19、温度传感器20，并将信号电缆29引出与计算机28连接。
步骤4.岩心室15规格为高度×直径=1250mm×620mm，将密封垫Ⅲ16岩心室15的底部，人造岩心17放在密封垫Ⅲ16的上部，人造岩心17与岩心室15内壁环空为5mm。
步骤5.将直径为98mm套管18均匀钻若干孔，孔径为6mm，把套管18下入人造岩心17的中心孔内。
步骤6.把射频加热器21、抽油泵22、油管23螺纹连接下入套管18内，并把射频加热器21的动力电缆31引出与配电柜30连接。
步骤7.将原油称重，从注油阀15-0向人造岩心17注入原油，注入压力保持在1MPa左右，直至人造岩心17的孔隙注满原油，静止24小时，完成人造储油层的制备。
步骤8.将抽油泵22的柱塞、抽油杆下入抽油泵22的泵筒内，抽油杆上部通过悬绳器与游梁式抽油机27的驴头27-1连接，把井口26通过生产闸门26-2、油嘴套26-3、回压闸门26-4、出油管道26-5、流量计25与产出液容积室10上部连接；把射频加热器21的动力电缆31从套管闸门26-1穿出与配电柜30连接。
步骤9.进行射频加热储油层试验，当注入原油压力保持在1MPa压力不变时，通过改变射频加热器21的加热频率及功率来观察加热效果。在改变射频加热器21在2KW、4KW、6KW时，人造储油层温度分别加热到40℃、60℃、80℃，测得的原油粘度分别为2750mPa.s、643mPa.s、221mPa.s。在改变射频加热器21的同时，启动游梁式抽油机27，运行参数为冲程27cm，冲次3次/min,测定游梁式抽油机27的载荷随着人造储油层温度不断升高，载荷逐渐下降，电机在上、下冲程中工作电流逐渐下降，原油通过抽油泵抽至井口26到生产闸门26-2、油嘴套26-3、回压闸门26-4、出油管道26-5、流量计25到产出液容积室10，单位时间内流过流量计25原油数量增多，直至人造储油层抽不出原油，此时采出的原油为一次采油量，一次原油采收率（%）=一次采油量/人造储油层油量。
步骤10.在驱替液室11内注入40℃的热水，以水作为驱替剂，打开连通阀12，启动柱塞泵13，通过压力表14观察压力控制在2MPa，在改变射频加热器21在2KW、4KW、6KW时，人造储油层温度分别加热到40℃、60℃、80℃，随着水驱替剂将人造储油层内的原油源源不断的向套管18推进，原油经过流孔G流入套管18内，原油通过抽油泵抽至井口26到生产闸门26-2、油嘴套26-3、回压闸门26-4、出油管道26-5、流量计25到产出液容积室10，通过检测原油含水在逐渐增高，直至含水至100%，此时采出的原油为二次采油量，原油采收率（%）=（一次采油量+二次采油量）/人造储油层油量。置于人造岩心17不同位置的温度传感器20对人造储油层不同位置的温度数据进行记录，此外，安装在人造岩心17内的压力传感器19实时监测人造储油层内的压力。
步骤11.根据实验先前设定的条件(如加热频率、功率及驱替剂的泵入压力等)，计算机28对实验过程中采集的温度数据、压力数据进行存储并转化为驱替出的原油体积相对应的物理参数值；改变实验条件后，再进行对比实验；最终分析影响射频加热油气储集层效果的因素(储油层性质、压力，射频功率及频率)；优化抽油机生产参数，进行提高机械采油系统效率和提高原油采收率研究，指导制定油田开发方案。
以上尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。
Claims (8)
1.一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，包括：上接头（1）、上密封垫（2）、下密封垫（3）、连接盘（4）、射频天线（5）、压帽（6）、密封填料（7）、上连接环（8）、下连接环（9）、产出液容积室（10）、驱替液室（11）、连通阀（12）、柱塞泵（13）、压力表（14）、岩心室（15）、密封垫Ⅲ（16）、人造岩心（17）、套管（18）、压力传感器（19）、温度传感器（20）、射频加热器（21）、抽油泵（22）、油管（23）、抽油杆（24）、流量计（25）、井口（26）、游梁式抽油机（27）、计算机（28）、信号电缆（29）、配电柜（30）、动力电缆（31）；其特征在于：所述射频加热器（21）包括射频天线（5），射频天线（5）自下而上依次穿过下连接环（9）、上连接环（8），通过定位螺栓（8-1）固定，上端穿过连接盘（4）、下密封垫（3），通过丝套（5-1）固定，上密封垫（2）与下密封垫（3）扣合在一起，上接头（1）与连接盘（4）螺纹连接，将上密封垫（2）与下密封垫（3）压紧，射频天线（5）的电极（5-2）通过导线并联与动力电缆（31）连接，动力电缆（31）从射频天线孔（D）、上接头（1）、密封填料（7）、压帽（6）穿过，压帽（6）与上接头（1）螺纹连接，将密封填料（7）压紧；
所述上接头（1）与抽油泵（22）、油管（23）连接后，下入套管（18）内，套管（18）上部与井口（26）连接，抽油泵（22）的活塞与抽油杆（24）连接，抽油杆（24）通过井口（26）与游梁式抽油机（27）连接，形成有杆泵采油系统；
所述井口（26）通过生产闸门（26-2）、油嘴套（26-3）、回压闸门（26-4）、出油管道（26-5）、流量计（25）与产出液容积室（10）上部连通；
所述套管（18）外设有人造岩心（17），人造岩心（17）下部设有密封垫Ⅲ（16），人造岩心（17）上部设有密封垫Ⅱ（15-1），人造岩心（17）设在岩心室（15）内，人造岩心（17）与岩心室（15）周围设有环空（H），岩心室（15）环空（H）中部通过管道、柱塞泵（13）、连通阀（12）与驱替液室（11）中部连通；
所述人造岩心（17）内设有压力传感器（19）、温度传感器（20）；
所述产出液容积室（10）、驱替液室（11）内分别设有液位计Ⅰ（10-1）、液位计Ⅱ（11-1）；
所述液位计Ⅰ（10-1）、液位计Ⅱ（11-1）、压力传感器（19）、温度传感器（20）、流量计（25）分别通过信号电缆（29）与计算机（28）连接；
所述柱塞泵（13）、射频加热器（21）、游梁式抽油机（27）的电机通过动力电缆（31）与配电柜（30）连接。
2.根据权利要求1一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，其特征在于：所述上密封垫（2）为圆盘状，设有中心孔（Z），外围均布设有3-12个射频天线孔（D），其中之一设有一级阶梯通孔。
3.根据权利要求1一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，其特征在于：所述射频天线（5）为圆管状，内设电极（5-2），由3-12支射频天线（5）组成射频加热器（21），呈周向均匀分布状态。
4.根据权利要求1一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，其特征在于：所述上连接环（8）为圆盘形，设有中心孔（Z），外围均布设有3-12个通孔（T），周边径向与通孔（T）相对应设有螺纹通孔（L）。
5.根据权利要求1一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，其特征在于：所述驱替液室（11）为圆筒形，顶部设有端盖Ⅰ（11-2），端盖Ⅰ（11-2）筒体之间设有密封垫Ⅰ（11-3），通过连接螺栓Ⅰ（11-4）连接，端盖Ⅰ（11-2）上设有进液管（11-5）和进液阀（11-6）。
6.根据权利要求1一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，其特征在于：所述连通阀（12）的出口管道上设有压力表（14）。
7.根据权利要求1一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，其特征在于：所述岩心室（15）为圆筒形，顶部设有端盖Ⅱ（15-2），端盖Ⅱ（15-2）与筒体之间设有密封垫Ⅱ（15-1），通过连接螺栓Ⅱ（15-3）连接。
8.根据权利要求1一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置，其特征在于：所述配电柜（30）内部设有变频器。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060180304A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-08-17 | Kasevich Raymond S | Down hole physical upgrading of heavy crude oils by selective energy absorption |
| AU2007207383A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Pyrophase, Inc. | Radio frequency technology heater for unconventional resources |
| WO2009043055A2 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Bhom Llc | System and method for extraction of hydrocarbons by in-situ radio frequency heating of carbon bearing geological formations |
| CN103821487A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-05-28 | 中国石油大学(华东) | 一种用于稠油热采储层破裂的模拟实验装置 |
| CN204988948U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-20 | 中国石油大学(华东) | 一种用于重质油热反应过程中黏度的测定装置 |
| US20160069857A1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-03-10 | Saudi Arabian Oil Company | Evaluating Effectiveness of Ceramic Materials for Hydrocarbons Recovery |
| CN205680348U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-11-09 | 中国石油大学(华东) | 稠油临水煤气热改质的模拟装置 |
| CN106437655A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种稠油降粘剂效果评价装置及方法 |
| CN107314949A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-11-03 | 江苏中能科研仪器发展有限公司 | 一种稠油井井筒降粘测试装置及方法 |
| CN108318520A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-07-24 | 中国石油大学(北京) | 井下射频加热模拟试验装置 |
| CN114894832A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-12 | 中国石油大学(华东) | 一种页岩油注co2电磁加热辅助增能增产效果评价实验装置及方法 |
| CN220395674U (zh) * | 2023-02-13 | 2024-01-26 | 中国石油大学(北京) | 一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置 |
-
2023
- 2023-02-13 CN CN202310100520.9A patent/CN115773107B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060180304A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-08-17 | Kasevich Raymond S | Down hole physical upgrading of heavy crude oils by selective energy absorption |
| AU2007207383A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-07-26 | Pyrophase, Inc. | Radio frequency technology heater for unconventional resources |
| WO2009043055A2 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Bhom Llc | System and method for extraction of hydrocarbons by in-situ radio frequency heating of carbon bearing geological formations |
| CN103821487A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-05-28 | 中国石油大学(华东) | 一种用于稠油热采储层破裂的模拟实验装置 |
| US20160069857A1 (en) * | 2014-09-10 | 2016-03-10 | Saudi Arabian Oil Company | Evaluating Effectiveness of Ceramic Materials for Hydrocarbons Recovery |
| CN204988948U (zh) * | 2015-09-22 | 2016-01-20 | 中国石油大学(华东) | 一种用于重质油热反应过程中黏度的测定装置 |
| CN205680348U (zh) * | 2016-03-29 | 2016-11-09 | 中国石油大学(华东) | 稠油临水煤气热改质的模拟装置 |
| CN106437655A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-02-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种稠油降粘剂效果评价装置及方法 |
| CN107314949A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-11-03 | 江苏中能科研仪器发展有限公司 | 一种稠油井井筒降粘测试装置及方法 |
| CN108318520A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-07-24 | 中国石油大学(北京) | 井下射频加热模拟试验装置 |
| CN114894832A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-12 | 中国石油大学(华东) | 一种页岩油注co2电磁加热辅助增能增产效果评价实验装置及方法 |
| CN220395674U (zh) * | 2023-02-13 | 2024-01-26 | 中国石油大学(北京) | 一种稠油开采井下射频加热驱油试验装置 |
Non-Patent Citations (8)
| Title |
|---|
| WANG, ZX等: "Numerical simulation of RF heating heavy oil reservoir based on the coupling between electromagnetic and temperature field", 《FUEL》, 31 May 2018 (2018-05-31), pages 14 - 24 * |
| ZHENGXU WANG等: "Study on Radio Frequency Heating Pattern of Heavy Oil Reservoir Based on Multi-Antenna Configuration", 《SOCIETY OF PETROLEUM ENGINEERS》, 31 December 2018 (2018-12-31), pages 1 - 16 * |
| 朱用斌, 彭仁林, 康义逵, 秦光辉: "空心杆过泵电热采油技术及其在B103井的应用", 《西部探矿工程》, no. 02, 25 February 2005 (2005-02-25) * |
| 王正旭;高德利;: "高频电磁加热稠油储层温度分布及其影响因素分析", 《石油钻探技术》, no. 01, 31 December 2019 (2019-12-31) * |
| 王殿生, 陈月明, 关继腾: "电加热油藏采油物理模拟研究", 《石油大学学报(自然科学版)》, no. 02, 30 May 2001 (2001-05-30) * |
| 翁大丽;陈平;高启超;张军辉;彭华;林辉;朱志强;: "底水稠油热采温度场影响因素物理模拟研究", 《科学技术与工程》, no. 02, 18 January 2015 (2015-01-18) * |
| 薛庆忠: "电阻热采物理模型研究", 《西安石油学院学报(自然科学版)》, no. 06, 26 November 1999 (1999-11-26) * |
| 魏跃进;王海军;宋志宗;申景峰;王爱香;张德军;: "电热杆在稠油举升工艺中的应用", 《石油钻采工艺》, no. 01, 15 February 2008 (2008-02-15) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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