目前,对于气藏,尤其是低渗透砂岩气藏,钻井!完井以及生产过程,由于水相侵 入或者水相在岩石孔道中凝聚所产生的水锁损害,已经成为制约其经济有效开发的主要 损害类型,解除水锁,对于石油!天然气的开采有很重要的经济价值,但是对于现有的 解除水锁的技术产生的效果还不明显,所以本报告提出一种能快速解除水锁损害的方法 )微波加热解除水锁法 通过室内实验结果和理论探讨,可以展望微波加热在快速解除低渗砂岩气藏水锁损 害方面是极具有前景的一项技术地层热处理直接清除水相的方法提供了从根本上解除 水锁损害的一条途径,采用微波加热解除水锁损害正是基于这一思路微波加热有别于 常规加热方式的特点,使得其加热地层解除水锁损害的机理以及对地层特性的影响有其 独特性 本报告针对微波解除水锁展开了一系列的研究,并对井下微波加热器提出了多种设 计方案和解决办法:(1)在用波导把微波送入目的层和用微波发生器输出的微波直接对 目的层进行加热的两种加热方式中,通过实验分析表明,后者的加热效果好(2)在对 微波加热器置于井上和微波加热器置于井下的加热方式分析表明,前者应用于一些加热 稠油解粘的技术上,但是由于微波在传输的过程中的损失很大,传输的距离有限,所以 对于解除3恤以上的低渗砂岩气层水锁是很难实现的,因此选用了微波加热器置于井下 对目的层直接加热的方式(3)井下微波加热器的设计方案有单磁控管大功率变压器在 井上加热器!单磁控管大功率变压器在井下加热器和多磁控管加热器三种,针对上述三 种设计方案进行了分析和设计 主题词:低渗砂岩;水锁损害;微波加热;磁控管;蒸发冷却;功率合成器Abstraet AithePreseni,thewaterloekingdamagebeeauseofthewaterintrusionduringthe drilling,welleomPletingandthe011ProduetionortheWateragglomerationintheroekPorous hasbeenthemostimPortantrestrainingfaetorsofeeono而eexPloitationforthegasreservoir esPeeiallyforthelowPermeatesandstonegasreservoir.Toterminatethewaterloeking15of imPortantvaluefortheexPloitationof011andgas,butthePreseniterminatewaterloeking teeh山que15notobvious.50inthePaPerweeomeuPwithaquieklymethodofterminating thewaterloekingdamage一而crowaveheating. Aeeordingtothelabresultandthetheory,weeanseethemierowaveheatingfor terminatingwaterloeking15aProsPeetteelmique.ThegroundheatProeessProvidesthebasie wayofterminatingthewaterloeldng,50themierowaveheating15based而5theory,whieh15 differenifromtheregularheatingmethodcharacterizingforitsheatingPrineiPleandthe influeneefortheground. InthePaPer,aseriesofreseareh15goingon,andeomesuPwithmanyPlansandsolution methodforthemierowaveheater.(l)Therearethreewaysforthemicrowaveheating,first, wave一guidetransmission;seeond,doesn,tneedwave一guldetrans而ssion;third,theheater15 locatedtheuPPeroftheWellandtheheater15loCatedtheundergroundofthewell.Fromthe firstandseeondmethodanalysis:althoughtheseeondmethodeanachievethelargeareaand all一roundheating,thePractieehasProvedthatthefirstmethod15betterthantheseeondway. Thetb心dWayhasProvedthatthenilerowaveheaterloeatedtheuPPerwell15aeonunonused way,esPeeiallyfortheviseous011degradation.口)Therearethreewaysoflowerwell nilerowaveheater;first,asinglemierowave一tubehigh一PowertransformerloeatedtheuPPer well:asinglemierowave一tobehigh一Powertransformerloeatedthelowerwellandmany mierowave一tubesheater,andthePaPer15goingontheanalysisandthedesign. Keywords:lowpermeatesandstone;waterloeking:mierowave一heating;mierowave一tube; evaPorationandeooling:Power一eombiningteehnology ll 么目录 目录 1引言.............................................................1 1.1概述..........................................................1 1.2微波加热解除砂岩水锁损害的研究现状............................3 1.3课题分析.................................#5 1.4报告研究的主要内容............................................6 2微波加热解除水锁损害分析与研究..............................7 2.1技术思路的提出及微波加热的基本原理............................7 2.Ll地层热处理技术与微波加热的提出.......................7 2.1.2微波加热的基本原理.........................................8 2.2微波加热岩石的温度............................................9 2.2.1微波加热的温升速率.........................................9 2.2.2影响微波加热效率的主要因素................................n 2.2.3微波加热气藏温度剖面估算..................................12 2.3微波加热对低渗砂岩储层特性的影响.............................13 2.3.1微波加热与砂岩矿物成分变化的X射线衍射研究................13 2.3.2微波加热与粘土矿物微观结构变化的扫描电镜研究..............17 2.3.3微波加热对砂岩孔隙结构及渗透率的影响......................18 2.3.4微波加热致裂的微观机理及意义..............................20 2.3.5微波加热气藏流体变化及其影响..............................24 2.4低渗砂岩气藏井下微波加热解除水锁的概念设计:.-...........25 2.4.1井下微波加热条件的形成及其特殊机理........................25 2.4.2微波加热解除水锁损害的独特优势............................27 2.5本章讨论.....................................................28 3井下环境参数及相关计算..................................#.#30 3.1井下环境参数..................................................30 3.2井下所需微波功率的计算.......................................30 3.3微波加热时间的计算...................................!..31 4微波加热器的设计.................,......................32 4.1微波加热器的组成.............................................32 4.2具体实施方式的选取...........................................34 4.2.1用波导传输微波与不用波导传输的比较...........,....34 4.2.2在用波导传输微波的实施方案................................35 4..3微波加热器的方案设计...................:.....................36 4.3.1单磁控管加热..............................................36 4.4电力及输送电能系统的设计...........,...................46 结论..............................................................56 致谢..............................................................57