電磁加熱技術開采稠油和瀝青油藏的研究進展

劉 曉，苑塔亮，王 澈，趙法軍，李忠君

（1. 東北石油大學石油工程學院，黑龍江 大慶 163318； 2. 中國石油集團長城鉆探工程有限公司，化學技術發(fā)展中心，北京 1001012；3. 大慶油田有限責任公司第六采油廠，黑龍江 大慶 163114； 4. 東北石油大學提高油氣采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 163318；5. 大慶油田有限責任公司第九采油廠，黑龍江 大慶 163712）

電磁加熱技術開采稠油和瀝青油藏的研究進展

劉 曉1，苑塔亮2，王 澈3，趙法軍4，李忠君5

（1. 東北石油大學石油工程學院，黑龍江 大慶 163318； 2. 中國石油集團長城鉆探工程有限公司，化學技術發(fā)展中心，北京 1001012；3. 大慶油田有限責任公司第六采油廠，黑龍江 大慶 163114； 4. 東北石油大學提高油氣采收率教育部重點實驗室，黑龍江 大慶 163318；5. 大慶油田有限責任公司第九采油廠，黑龍江 大慶 163712）

電磁加熱開采稠油和瀝青技術已經(jīng)成為一個非常有前景的開采工藝，該技術是將電場能或高頻電磁場能輸入地層，依靠低頻電阻熱損耗生熱機制或高頻介質極化生熱機制加熱油層，通過提高油層溫度來 降低原油粘度。與其它的采油工藝相比，電磁加熱技術既沒有在井筒中的熱損失， 也不受地層低滲透率的影響，具有環(huán)境友好的特點。詳細綜述了國內外電磁加熱開采稠油和瀝青技術的最新發(fā)展現(xiàn)狀，探討了電磁加熱開采稠油和瀝青技術機理，評述了電磁加熱開采稠油和瀝青技術優(yōu)點及技術局限性，展望了電磁加熱開采稠油和瀝青技術應用前景并提出了今后的發(fā)展方向。

稠油；瀝青；電磁加熱；機理； 研究進展

隨著稀油油藏產(chǎn)量的下降，目前世界范圍內石油工業(yè)開發(fā)的主要資源集中在開采稠油和瀝青油藏上。在全球范圍內這些資源大約有六萬億桶的原油地質儲量，其中大部分位于委內瑞拉和加拿大，在我國稠油資源儲量也有約為2.5×1010t。

稠油（Crude oil），通常是指粘度高、相對密度大、膠質和瀝青質含量較高的原油。國外稱稠油為重質原油（heavy oil），對粘度極高的稠油稱為瀝青（Bitumen）或瀝青砂油 （Tar sand oil）［1，2］。

粘度高是開采稠油油藏中主要阻礙因素，對于高粘度稠油油藏而言熱采是最有效的開采方法，但一些儲層不能引入常規(guī)的熱采開采方式。對于這些類儲層，電磁加熱不失為一種理想的解決方式。電磁加熱的目標是將部分儲層加熱開采，與常規(guī)開采方式相比，電磁加熱的儲層可以更有效的使儲層溫度升高，并且熱損失更少。相對而言電磁加熱還是一項比較新穎的技術，并沒有得到廣泛的應用。因此，本文是從實驗室研究和現(xiàn)場試驗來討論通過電磁加熱稠油和瀝青油藏提高采收率方法。

電磁加熱開采稠油和瀝青技術是將電場能或高頻電磁場能輸入地層，依靠低頻電阻熱損耗生熱機制或高頻介質極化生熱機制加熱油層，通過提高油層溫度來降低原油粘度，改善了油層的滲流特性和流體的流動特性，從而提高原油采收率。電磁加熱技術尤其對高粘、高凝、低滲和薄層等特殊油藏的開采以及解決井筒結蠟、地層堵塞、近井地帶污染等問題有著特殊的效果。在國外開展此項研究工作已有二十多年的歷史，該技術已經(jīng)經(jīng)過理論驗證，在俄羅斯、美國、加拿大和其他國家的油田試驗研究［3-19］。傳統(tǒng)熱采使用熱流體驅替來提高單井產(chǎn)量的方式，在一些情況下效果不是很明顯。這是由于在注入井和儲層內的蒸汽泄漏和在薄層上覆蓋層的熱量損失等原因。此外，常規(guī)的熱采方法對環(huán)境大多有害無益，破壞了地質學水文環(huán)境，加速了溫室效應。

在電磁加熱技術中最重要的就是在物質內部生成熱量，而非從外部攜入的。因此，與加熱大部分的儲層不同，電磁加熱技術只對部分預先設定的儲層部分加熱，而且更有效率［20］。不同于傳統(tǒng)的熱采方法，電磁波加熱通過分子的振動摩擦使儲層加熱。全球科學家都在進行電磁波影響下的不同環(huán)境中的傳熱傳質的研究，但是電磁波加熱是否能提高原油采收率尚未知。原因是缺少有關在電磁輻射影響下孔隙介質中多相系統(tǒng)傳熱傳質過程的可靠信息，并且該過程很難加以控制。因此，目前的研究是使用建模的方法來尋找電磁波加熱的最佳設計參數(shù)。

1 電磁加熱開采稠油和瀝青油藏技術

1.1 電磁加熱技術室內實驗研究

實驗證明使用電磁波加熱近井地帶油層是可行的。實驗室使用了具有介電常數(shù)7.7和正切為0.083的石英砂，原始含油飽和度為80%，束縛水飽和度為20%。原油粘度為16.61×10-3Pa·s，密度在860 kg/m3左右。原油樣品的介電常數(shù)和損耗角正切分別為2.23和0.019。在這項高頻電磁波加熱的油藏模型中，介質的溫度由位于實驗裝置內不同位置的溫度計進行測定。線性輻射器放置在裝置的中心，線性輻射器經(jīng)由同軸電纜線連接到提供電磁波頻率為13.56 MHz的發(fā)生器。在實驗中，位于輻射源等距離且暴露于高頻電磁場流體的溫度是大于電加熱的初始溫度的。在這種情況下，介質的導熱系數(shù)變化很小。加熱時能夠引入的熱量的多少在很大程度上取決于該地層的導電性。這項研究總結了電磁波加熱優(yōu)點［3］。

Sayakhov等［5］在高頻電磁場中非均質多孔介質中徑向流動的液體的流動特性進行了研究。實驗使用的電磁波頻率為2 400 MHz，功率為500 W。將一個特別定制的巖芯夾持器用多孔介質將其裝滿，放在同軸共振器中。將用于產(chǎn)生兆瓦能量級的高頻波電磁波發(fā)生器沿同軸電纜引導到諧振腔。研究的液體通過軟管進入多孔介質，再通過儀器內的導管流入量筒。整個實驗期間的溫度通過插在巖芯夾持器上的溫度計來記錄，儲層流體用煤油來替代，對有無高頻電磁場影響下的情況分別進行測量。證實高頻電磁場確實導致了經(jīng)過多孔介質流體的溫度急劇增加。當中斷電磁場時，可以觀測到流體的流急和溫度急劇下降。

研究結果表明，在發(fā)射頻率3×105Hz到6×105Hz的磁場條件下對電介質液體進行加熱［5］該液體的導熱系數(shù)是增加的。導熱系數(shù)的增大就如同實驗中所用的液體的偶極矩大小的參數(shù)隨著頻率和場強度的增加而增大。

Fatikhov［10］對高頻電磁場中不同壓力梯度的瀝青流動情況進行了實驗研究，在不同溫度和不同壓力下的瀝青流量的變化。在 Mordovo-Karmalskoye沉積油藏條件下，瀝青初始壓力降為0.003 MPa/m。在實驗過程中，隨著溫度的增加壓力急劇下降，導致了含瀝青質的原油變成了牛頓流體。因此，電磁加熱提高了流體的流動效率，隨著溫度升高瀝青的非牛頓性質急劇的降低。

Chakma和Jha［21］在實驗室進行了稠油油藏的巖心模型上進行電磁加熱實驗。在電磁加熱達到理想狀態(tài)期間使用水平井注氣，其目的是降低原油粘度，并用所注入的氣體來形成氣驅。實驗已結果表明，對于井眼附近的薄油層熱量已經(jīng)足夠時，利用 N2作為注入氣體，實現(xiàn)了原油采收率達到45%。使用多種方式結合生產(chǎn)方法所達到的生產(chǎn)率要比單一的注N2或是電磁加熱要高的多。Chakma和Jha還討論了一些影響結果的參數(shù)，包括：注汽壓力（壓力越高，采收率越高）；溫度（初始產(chǎn)油速度受溫度的影響不是很大，但隨后產(chǎn)油影響有所增加，這意味著總采出量隨溫度增大而增加）；電磁頻率（頻率越高，采收率越高）；原油粘度（在給定的電磁頻率、溫度和氣體注入壓力下，粘度較高原油產(chǎn)生較高的采收率）；含鹽量（含鹽量越高采收率越高，這是由于鹽水的導電率比蒸餾水的導電率要高）；電極的距離（采收率相似，但更近的電極間距可以提供更快的產(chǎn)油速度）。

Hascakir等［22，23］對在土耳其油藏的稠油樣品進行了一個特制的新型石墨巖心容器來裝載，進行微波輔助下重力泄油的實驗。他們研究了在微波加熱效果下加熱時間、 等待時間以及巖石和流體特性等實驗參數(shù)，并對其實驗效果進行了描述。高礦化度和含水飽和度有利于電磁加熱。Hascakir等［22，23］還認為，親水條件對于提高采收率是必要的，較高的孔隙度以及滲透率也同樣重要。當電磁波連續(xù)加熱原油樣品達到了較高的溫度時，得到的結果比周期性間隔的電磁波加熱要好的多，得出的結論在Chakma和Jha［21］的研究結果中得到證實。

Jha等［20］對印度的Mehsan的油田稠油使用微波輔助重力泄油（MWAGD）進行實驗。在實驗室中使用3 GHz電磁波，可用功率高達1 000 W，通過對樣品進行加熱，得到了重力泄油的溫度和粘度分布曲線。初始含油和含水的飽和度、潤濕性、孔隙度和滲透性研究結果類似于由Hascakir和Chakma等的研究。

Jha等［20］提出通過鉆一口水平井和多口井底部帶有電磁波發(fā)射器的垂直井來使用MWAGD。然而，這可能達不到足夠的加熱要求，所以也提出了在兩口水平生產(chǎn)井中安裝電磁波發(fā)射器這樣的想法。由于原油吸收微波熱量能力弱，Jha等還提出了通過注入粉末狀金屬氧化物、氯化物和活性炭來提高熱傳導性。Hascakir、Kershaw Odenbach等［22-26］的研究中發(fā)現(xiàn)了其工作原理以及這些稠油添加劑的實驗應用成效。

Koolman等［24］報道了電磁加熱（EM-SAGD工藝）輔助下的SAGD技術原理，在該實驗室中使用一個具有142 kHz頻率電磁波下誘導加熱，將樣品加熱10 min，溫度上升了7. 5 K。實驗室和現(xiàn)場工藝采用數(shù)值模擬和電磁加熱模型相結合的研究方法。模擬結果顯示瀝青產(chǎn)量比傳統(tǒng)的SAGD增加了38%。

Kovaleva等［6-9］分別研究了在多孔介質里電磁場和電加熱流動的多組分烴系統(tǒng)中的熱傳遞效果。他進行了三種不同類型的實驗：在射頻電磁場下的溶劑（煤油）驅、電加熱下的溶劑（煤油）驅和冷溶劑（煤油）驅。在所有3組實驗中，模型的物理性質和加熱條件均保持一致。結果表明，通過應用射頻電磁場得到了最大的原油采收率。Kovaleva等還認為在射頻電磁的影響下飽和油的樣品上，所得到的油的數(shù)量遠遠超過在同等溫度下時電加熱工藝下得到的油的數(shù)量。

1.2 稠油和瀝青的原位電磁加熱技術

第一個應用微波加熱開采方法在 1956年申請了專利。電磁波通過油管和套管從地面?zhèn)鬟f到井底，電磁波與地層的相互作用降低了油藏流體的粘度。在1965年，Haagensen等［27］提出了井口生成高頻電磁波的裝置及將高頻電磁能量從井口傳遞到井底的方法。在1987年，Wilson［14］在工作中提出了一個類似電磁加熱裝置。

Haagensen和Wilson所描述的方法中有一個共同的缺點，就是電磁波加熱效率相當?shù)?，損失了大量的電磁能。由于管線的導電性有限，電磁能量都損失在近井地帶的巖石中，導致井筒熱的巨大損失，特別是當凍土層存在時。

Sayakhov等提出了一套提高原油采收率的方法，該方法即在一個電磁場影響下形成一個燃燒前緣，當周圍的環(huán)境接觸到的電磁場時即被加熱，從而粘度降低并增加原油的流動性。

1.2.1 俄羅斯

Sayakhov等［3，11］在Yultimirovskoye Bitumen進行了射頻電磁波加熱儲層的實驗，實驗是在井1和井150中進行的，兩井相距5 m。電磁波加熱儲層的實驗分幾個步驟進行，首先將射頻電磁波發(fā)射器功率設為20 kW，在36.5 h之后，井底的溫度由150 K升高到282 K至389 K，井1的溫度保持恒定，下一步將射頻電磁波發(fā)射器的功率設為60 kW，使井150的溫度上升的更快，在5.5 h以后，其井內的溫度可上升到417 K至463 K，然后關掉電磁波發(fā)射器，使井內溫度降至423 K。在接下來的23 h后，將射頻電磁波發(fā)射器的功率調至最大，使井150內的溫度提高至583 K，井1的溫度提高至318 K，井150內塑料密封圈集中融化，結果使射頻電磁波發(fā)射器發(fā)生損壞。通過對井 150下的溫度測量可知電磁波加熱儲層可穿透的厚度為5 m，3天后井內的溫度降到373 K至343 K。經(jīng)過幾天的電磁波加熱，通過井筒外部的熱量分布可知儲層的蓋層和下伏底層的熱量損失很低。

1.2.2 美國

1992年，Kasevich等［15］在美國加利福尼亞州的Bakersfield油田實地進行了射頻電磁加熱的測試。目的是要證明可控制的射頻電磁輻射可以用作提高原油采收率的方法。儲層流體的產(chǎn)量并沒有測量，所做的研究旨在更好地了解地下層系。

實驗使用了一個功率為25 kW，頻率為13.56 MHz的高頻電磁波發(fā)生器加熱儲層。通過T10、T20、T30三口觀察井中的溫度測量來確定是否達到要求的溫度。Kasevich等證明了射頻可以通過測量回波損耗和電磁輻射得到。

1980年，由Bridges等［12，13］在伊利諾斯理工學院研究所（IITRI）進行了電磁加熱采原油詳細的研究。他們使用不同類型的電磁波對不同類型的油頁巖和瀝青砂進行加熱，進行了廣泛的研究工作。Bridge利用兩個位于美國猶他州Avintaquin峽谷的兩個油田區(qū)塊測試了射頻電磁加熱的技術。在露出地層的頁巖進行鉆進，并將電極插入1 m深頁巖中。實驗證明該了油頁巖在原位熱解的可能性。施加到地層的功率范圍是從5 kW到20 kW。電磁加熱使溫度上升到673 K并且提高了20%～30%的采收率。

Bridges等在美國對瀝青砂進行了現(xiàn)場試驗。第一個實驗測試了重力驅瀝青開采過程中，旨在證明電磁加熱的概念以及改進對設備的設計。本實驗使用了放置垂直電極和開采的收集室。它配置了1臺200 kW的無線電發(fā)射器和加熱了25 m3的瀝青砂。在第一個實驗中，開采腔的頂部并沒有支撐好，所以導致提前終止實驗。所以，對于第二實驗需要構建一個混凝土拱門來防止其坍塌。在焦油砂中使用的加熱功率從40 kW到75 kW變化的，且具有13.56 MHz的頻率。第二測試是在較高的溫度下長時間加熱條件下，當溫度超過473 K，以及在短短20天內達到 30%～35%的原油采收率。因為連續(xù)的加熱可能導致更高的采收率，在所有的實驗中功率損耗是最小的，這也證明了電磁加熱技術具有高的效率。

1.2.3 加拿大

Spencer［28，29］在加拿大阿爾伯塔省的Wildmere油田首次使用商用電磁加熱。在1986年1月鉆第一口井，并在同年三月開始產(chǎn)油。在五月份電磁加熱之前，該井產(chǎn)量約9 500 t/d。經(jīng)過電磁加熱后，至1986年 11月之前該井采收率穩(wěn)步提高并將產(chǎn)量穩(wěn)定在3.18 t/d的水平。該油田中的另一口井的產(chǎn)量從1.59 t/d增加至平均4.77 t/d，最大流量達到9.54 t/d。

隨著我國社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們回歸自然、回歸傳統(tǒng)的欲望也更加明顯，在這樣的背景之下，現(xiàn)代酒類包裝設計人員必須在實際工作開展過程中避免對傳統(tǒng)文化元素的簡單模仿和復制，而應將這些元素與新型材料、新型生產(chǎn)技術等有效的結合起來，進而確保酒類產(chǎn)品包裝的進一步升華。本研究主要結合以下實例對陶瓷造型元素在現(xiàn)代酒器設計中的應用進行分析。

在1988-1989年 ， Davidson［19｝在 加 拿 大Lloydminster稠油區(qū)塊進行了兩個電磁強化項目。不幸的是，因為設備的故障導致不能達到長期加熱以及特殊的儲層條件，初步測試得出該項目并不具有經(jīng)濟潛力的評價。第一個實驗井在加拿大Northminster區(qū)塊進行并且從油層中產(chǎn)出了API為11.4原油。4 h內功率為20 kW劇增至30 kW的脈沖應用到井中。然后功率提高到35 kW，基線為20 kW，并在最后達到了50 kW峰值，此時的基線為30 kW，隨后功率下降到28 kW的極限。功率后來被調整到47 kW并保持到結束。由于電磁強化的原因含水量和產(chǎn)量都達到了積極的效果。然而，值得注意的是，在所提高的產(chǎn)量中部分是由于泵轉速增加的原因，含水率下降是由于電磁效果以及原油流動性的改進。一旦停止加熱，技術參數(shù)迅速地返回到其初始狀態(tài)。

第二口試驗井位于加拿大 Lashburn區(qū)塊并且從地層中產(chǎn)出了非常粘稠的API為11.4原油。在儲層加熱階段，功率為13～18 kW。這口井在應用電磁加熱之前有較高的出砂量，所以該井產(chǎn)量并不穩(wěn)定，還要定期的通過沖刷井眼來達到增產(chǎn)的目的，高峰產(chǎn)量達到5 m3/d。電磁加熱降低了含水率，但在關井期間之后含水率還是較高。應用電磁加熱之后原油產(chǎn)油量也有所增加，達到9 m3/d。在儲層的初始加熱階段，在井底溫度從295 K穩(wěn)步上升到309 K，但當關閉電源或是功率傳送系統(tǒng)故障時井底溫度立刻開始下降。

據(jù)報道電磁加熱提高萃取技術（ESEIEH）已被Rassenfoss［17］申請專利，并且目前正進行試驗。該實驗項目計劃需要3年時間，目前處于第一階段?，F(xiàn)場應用預計將在2013年以后開始。ESEIEH常用于加拿大的水平井，加熱所使用的是RF-EM波和丁烷或丙烷的溶劑。公司旨在通過使用一個功率足夠大的電磁波發(fā)射器將溫度升至 50 ℃，從而達到加熱儲層的目的。

1.2.4 中國

電磁加熱開采稠油和瀝青技術雖然在國外早已進行試驗和應用，但在我國，該研究工作還處于起步較晚。

1995-1997年間，遼河油田利用引進設備進行現(xiàn)場試驗，1998 年 10 月開始試生產(chǎn)。1995 年勘探院進行過物理模擬，大慶石油學院進行了數(shù)學模擬［30］。1996年兩個單位的研究均停止進行。1996年石油大學石油工程系和應用物理系合作進行數(shù)學和物理模擬工作，利用數(shù)值模擬和物理模擬研究了電流場在何種加熱方式、加熱時間、采油速率、地層參數(shù)、電性參數(shù)等條件下使電加熱有效半徑達到最大，利用效率最高。優(yōu)化設計電加熱采油工藝， 使經(jīng)濟效益最佳，并最終提高稠油采收率。

遼河井下公司利用電磁加熱井筒技術解決塔木察格試油難題，這項工藝采取電磁加熱和抽汲工藝相結合的方式，根據(jù)地層溫度場分布特點，優(yōu)化加熱深度，使原油中的蠟質成分無法凝固，確保抽汲順利進行，有效解決了氣溫低所導致的原油易凝固難題。

苗青等人［31］采用電磁加熱技術改善易凝高粘原油流動性的實驗，實驗結果表明，在能耗極低的情況下，該裝置可有效降低原油的粘度，特別是低溫粘度，為探索原油微觀結構和采用電磁法改善原油流動性的研究和應用進行了有益的嘗試。

2 電磁加熱開采稠油和瀝青油藏技術機理

通過在空間產(chǎn)生高頻率的電場與磁場交替變化，引起原油和水等極性分子高頻率地改變極性方向，從而產(chǎn)生激烈的分子運動，使分子間摩擦發(fā)熱來達到加熱的目的。根據(jù)微波與電磁感應技術的原理和特點，電磁加熱對原油作用的主要機理有［34，35］。

加熱降粘作用，利用稠油粘度對溫度的高度敏感性，通過加熱，使粘度大幅度降低。當原油溫度加熱到 100～150 ℃時，原油粘度降低到足以形成流動了；裂解作用，原油在高溫及微波作用下裂解、干餾氣化，生成輕質成分，輕質成分又溶解于原油，稠油變稀，進一步降低原油粘度；熱膨脹作用，原油及地層在高溫下發(fā)生熱膨脹，地層壓力升高，有利于原油由地層向井筒流動。

3 電磁加熱開采稠油和瀝青油藏技術的優(yōu)點

與其它熱力采油方法相比，設備相對簡單，不受井深限制，直接對油層內部加熱，可以用于滲透率較低、油藏過深、儲層含有膨脹粘士、寒冷氣候地帶、孤立井位、薄層等蒸汽熱采不宜應用的區(qū)域，電加熱采油技術可以利用電導率大的地質夾層或含水層， 把電功率導向加熱區(qū)域，實施選擇性電加熱。

對地層中流體和巖石都可加熱，能夠加熱地層含水量極小的油層；地層的加熱溫度可以超過蒸汽溫度， 所以原油可以通過自生蒸汽壓力、烴蒸汽壓力和重力三方面驅動而采出；電磁加熱開始時在地層內穿入深度有限，只能加熱井身周圍地帶，但地層水閃蒸為蒸汽后，近井地帶出現(xiàn)干燥的絕緣帶時， 加熱半徑繼續(xù)擴大， 一般可加熱井眼周圍幾米的范圍。

電磁波加熱技術可以和聲波地層處理技術聯(lián)合使用。在實施過程中，首先啟動高頻電磁波裝置將近井地帶的原油加熱到足夠高的溫度，然后再啟動聲波輻射裝置對地層進行聲波處理。電磁波加熱主要用于降低原油粘度，聲波處理用于提高地層滲透率。因此，這兩種技術聯(lián)合使用，對于低滲透高粘原油的開來十分有利［36-38］。

4 電磁加熱開采稠油和瀝青油藏技術的局限性

作為一個世界前沿的研究課題，可供參考的資料、信息極少，且牽系到多學科、多領域，要進行多方面高技術的新裝備研發(fā)和多種新工藝的研究探索，在此過程中，必然遇到一些難以預料的困難和問題。因此，需要多方面技術人才組成的項目隊伍聯(lián)合攻關。

大功率的微波發(fā)射管和電磁發(fā)射管的研發(fā)，要求這兩種裝備要能具備在高溫、高壓下長期不間斷地正常工作，并且，還要有根據(jù)油藏條件進行長度的可選和功率的調節(jié)、控制的能力。要解決在裸眼分支井中安裝微波發(fā)射管、電磁發(fā)射管和電纜的相關工藝。要研發(fā)相關的地面監(jiān)視、調節(jié)、控制的技術和裝備［39～44］。

國內外文獻主要研究沒有成型的電磁加熱理論數(shù)學模型和相關的數(shù)值模擬軟件，不能進行相關的油藏數(shù)值模擬。缺乏對電流場在油藏加熱過程中所引起的物理化學現(xiàn)象及其對滲流規(guī)律影響的研究，所有研究過程和結果都只能通過物理模擬實驗來驗證，這樣會延長研發(fā)時間和加大相關人力、物力的投入。

5 建議和展望

綜上所述，電磁加熱技術提高稠油和瀝青油藏采收率的技術是一種很有潛力的方法。然而，迄今為止的研究都是有限的，并且只有少數(shù)的現(xiàn)場試驗報道。目前大多數(shù)研究還是基于室內實驗或是數(shù)值模型。電磁加熱技術工藝和設備還需深入研究。所以筆者建議，一方面加強對不同稠油儲層的技術評價，做好技術儲備，另一方面結合儲層的地質特點和各種技術的優(yōu)點，真正做到因地制宜，采用不同的工藝技術或多種工藝組合的方式進行開采稠油和瀝青。

建議今后在以下幾方面開展深入的研究：

（1）針對不同的油藏類型，努力制定電磁加熱技術開采稠油、瀝青、油頁巖及焦油砂沉積的可行性篩選標準。

（2）更好地解決在裸眼分支井中安裝微波發(fā)射管、電磁發(fā)射管和電纜的相關工藝。

（3）提出理論數(shù)學模型和提高數(shù)模能力，包括應用數(shù)值模擬估算油田采收率和開發(fā)方案、解決數(shù)模中的數(shù)值離散問題以及經(jīng)濟可行性分析等。

鑒于電磁加熱技術具有節(jié)能、高效的特點，定能在稠油、瀝青、開發(fā)油頁巖及焦油砂等非常規(guī)領域取得成功，相信不久的將來必將成為開采稠油或瀝青油藏的新工藝。

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Research Progress in Electromagnetic Heating Technology for Heavy Oil and Bitumen Reservoir Recovery

LIU Xiao1，YUAN Ta-liang2，WANG Che3，ZHAO Fa-jun4，LI Zhong-jun5
（1. School of Petroleum Engineering， Northeast Petroleum University， Heilongjiang Daqing 163318，China；2. Chemical Technology Development Center， GWDC， Beijing 100101，China；3. PetroChina Daqing Oilfield Company the Sixth Oil Production Plant， Heilongjiang Daqing 163114，China；4. Key Laboratory of Oil Recovery Enhance of Ministry of Education， Northeast Petroleum University， Heilongjiang Daqing 163318，China；5. PetroChina Daqing Oilfield Company the Ninth Oil Production Plant， Heilongjiang Daqing 163712，China）

The electromagnetic heating of heavy oil and bitumen is a promising mining technique that can inject electric energy or high-frequency electromagnetic into stratum. Heavy oil and bitumen reservoir is heated by electrical resistance heating and the polarization of high-frequency dielectric to increase reservoir temperature and reduce the viscosity of crude oil. Compared to other technologies， there is no heat loss in the wellbore， and it is not affected by the low permeability. Main advantage of the technology is environmentally friendly. In this paper， the present situation of the development of electromagnetic heating of heavy oil and bitumen was summarized， and mechanism of the technology was discussed， on the other hand， advantages and technical limitations of the technology were reviewed，and the development direction in the future was analyzed.

Heavy oil； Bitumen； Electromagnetic heating； Mechanism； Research progress

TE 357

A

1671-0460（2015）12-2796-06

國家重大油氣專項項目“提高稠油蒸汽驅效率技術” （2011ZX05012-003）。

2015-11-06

劉曉（1993-），男，黑龍江大慶人，研究方向：油氣儲運專業(yè)。E-mail：liuxiao930424@163.com。