Батаев С.Н. Электротехнические комплексы на основе скважинных электротермических устройств для теплового воздействия на пласты высоковязкой нефти

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.09.03 — Электротехнические комплексы и системы. — Санкт-Петербургский государственный горный институте имени Г.В.Плеханова (технический университет), 2005. — 21 с.Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Загривный Э.А.Актуальность работы. В настоящее время особую важность приобретает рациональное освоение широко распространенных залежей тяжелых высоковязких нефтей (ВВН), разведанные запасы которых достигают 700 млрд.т. Крупнейшие из них находятся в Канаде -300 млрд.т., в Венесуэле - 200 млрд.т., в США - 25 млрд.т., в Российской Федерации - 9 млрд.т.
Цель работы. Повышение нефтеотдачи пластов, дебита скважин и экологической безопасности при добыче ВВН за счет применения скважинных электротермических устройств.
Идея работы. Создание скважинных электротермических устройств с номинальным напряжением 3-6 кВ мощностью свыше 1000 кВт, обеспечивающихся выбором конструктивных размеров межэлектродных промежутков, их количеством и удельным сопротивлением рабочей жидкости.
Основные задачи исследования:
Анализ существующих технологий термического воздействия на пласты ВВН.
Анализ процессов, протекающих в электрических котлах.
Составление расчётных схем и получение математических моделей скважинного электродного нагревателя (СЭН) и электропарогенератора (ЭПГ).
Лабораторные экспериментальные исследования.
Разработка методик определения основных параметров СЭН и ЭПГ.
Научная новизна работы состоит в получении аналитических зависимостей:
теплового потока от электрических параметров СЭН при свободной конвекции нагреваемой жидкости в зоне продуктивного пласта;
количества межэлектродных промежутков от заданной мощности, паропроизводительности ЭПГ и сухости пара на интервалах нагрева от начальной до температуры кипения и парообразования.
Практическая значимость работы. Разработаны способ тепловой обработки призабойной зоны скважины (Патент РФ №2266401) и конструкция СЭН со сверхкритическими параметрами. Составлены математические модели и разработаны методики, алгоритм и программы определения основных параметров СЭН и ЭПГ. Разработана схема электроснабжения электротермического участка на основе исследуемых электротермических устройств.