В работе выполнено численное моделирование нагрева нефтесодержащего пласта сверхвысокочастотным электромагнитным излучением. В исследуемой модели нагрев пласта происходит за счет объемных источников тепла, возникающих при поглощении электромагнитного излучения. Процессы тепломассопереноса в нефтяном пласте описываются уравнениями теплопроводности и пьезопроводности. Скорость фильтрации нефти в пласте подчиняется закону Дарси. В результате исследования модели получены поля температур, давления, вязкости и скорости фильтрации нефти в пласте. Произведен расчет дебита скважины и объема добытой нефти в течение времени нагрева пласта сверхвысокочастотным электромагнитным излучением. Показано, что при нагреве пласта источником излучения мощностью 10 кВт, работающим на частоте 1 ГГц, за время, равное 120 суткам, происходит увеличение дебита скважины примерно в 3 раза, а объем добытой нефти при нагреве пласта превышает количество нефти, добытой из «холодной» скважины в 2,7 раза. Выполнена оценка эффективности технологии сверхвысокочастотного электромагнитного воздействия на нефтесодержащий пласт с точки зрения энергетического баланса.
The article presents the numerical simulation of an oil reservoir heating by microwave radiation. In the model under the study, the oil reservoir is heated using volumetric heat sources arising from the electromagnetic absorption. Heat and mass transfer processes in the oil reservoir are described by the equations of heat-conduction and piezoconductivity. The rate of oil filtration in the reservoir obeys Darcy's law. As a result of the model study, the fields of temperature, pressure, viscosity and oil filtration rate in the reservoir are obtained. The well yield and the volume of produced oil during the heating of the oil reservoir by microwave radiation are calculated. It is shown that when the oil reservoir is heated by a 10 kW radiation source operating at a frequency of 1 GHz for 120 days, the well yield increases by about 3 times, and the amount of oil produced by heating the oil reservoir is 2.7 times the amount of oil produced from a “cold” well. An assessment of the effectiveness of microwave technology of electromagnetic influence on the oil reservoir in terms of energy balance has been performed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.