天然气水合物储层微波加热能量补充装置设计

TE349; 针对天然气水合物降压开采后期储层温度下降、产气速率下降、开采效率逐渐降低的问题,设计了储层微波加热能量补充装置,该装置能够对储层进行能量补充,提供水合物分解所需的温度和热量.通过建立储层微波能量补充仿真模型,研究了不同微波天线的结构参数对储层内平均电场强度的影响,优化了微波天线的结构参数;并针对优化后的结构参数,分析了不同微波参数下微波加热10h后储层的升温效果.模拟结果表明:微波天线的最优结构参数为槽口形状为椭圆形槽口,槽口周期长度为187 mm,长轴为 50 mm,短轴为 11 mm,槽口角度为 19°;微波频率为1.5 GHz、微波输入功率为3kW时,微波加热10h后水合物...

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Published in石油机械 Vol. 52; no. 2; pp. 115 - 122
Main Authors 樊波, 陈晓明, 王忠兴, 王存芳, 曹智, 王姣姣, 王旱祥
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司%中国石油长庆油田分公司第二采气厂%中国石油大学 (华东) 机电工程学院 2024
Subjects
微波加热
microwave heating
储层升温
leaky coaxial antenna
reser-voir heating
能量补充
漏泄同轴天线
natural gas hydrate
天然气水合物
energy replenishment
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Summary:TE349; 针对天然气水合物降压开采后期储层温度下降、产气速率下降、开采效率逐渐降低的问题,设计了储层微波加热能量补充装置,该装置能够对储层进行能量补充,提供水合物分解所需的温度和热量.通过建立储层微波能量补充仿真模型,研究了不同微波天线的结构参数对储层内平均电场强度的影响,优化了微波天线的结构参数;并针对优化后的结构参数,分析了不同微波参数下微波加热10h后储层的升温效果.模拟结果表明:微波天线的最优结构参数为槽口形状为椭圆形槽口,槽口周期长度为187 mm,长轴为 50 mm,短轴为 11 mm,槽口角度为 19°;微波频率为1.5 GHz、微波输入功率为3kW时,微波加热10h后水合物储层半径1m范围内的平均温度为10.43℃,升高约5℃.所设计的微波加热能量补充装置能为水合物的分解提供驱动力.研究结果可使微波加热技术应用在水合物开采中,为天然气水合物的高效开发提供了一种新的方案.
ISSN:1001-4578
DOI:10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2024.02.016