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時(shí)間：2018-12-17作者：湖南迪碩自動(dòng)化設(shè)備有限公司瀏覽：70

新穎的石油開采技術(shù)

未來，電磁感應(yīng)技術(shù)將大大促進(jìn)重油開采。

二氧化碳排放較低、耗水量較少、效率較高。未來，電磁感應(yīng)技術(shù)將有助于提高重油采收率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)較加環(huán)保的開采方式。

一片郁郁蔥蔥的草原，草莖托著花兒在微風(fēng)中搖曳。較目遠(yuǎn)眺，一座森林出現(xiàn)在遠(yuǎn)方的地平線上。在位于慕尼黑東北部150公里處的巴伐利亞州代根多夫鎮(zhèn)（Deggendorf）的近郊，除了一輛停放在這片草原中部的印有青綠色西門子徽標(biāo)字母的白色拖車，幾乎沒有任何跡象表明這里正在研制開采石油的新技術(shù)。一條灰色木板鋪就的小路一直伸向這輛拖車，因?yàn)檫@里處處積水成沼——對于正在這里進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)，這一點(diǎn)很重要。

未來，電磁感應(yīng)技術(shù)將大大促進(jìn)重油開采。這將是一項(xiàng)重大創(chuàng)新，因?yàn)橹赜偷拈_采難度很大，而大部分易采石油資源已經(jīng)被探明并正在被開采。所以，石油和天然氣行業(yè)越來越將目光投向一些難以觸及的儲(chǔ)量，包括那些含有重油的油藏——重油較其粘稠，因而很難將之從巖石孔隙中開采出來。

在巴伐利亞州代根多夫鎮(zhèn)的近郊……

……正在試驗(yàn)一種用于在未來開采重油的新技術(shù)。

這里處處積水成沼，對于正在這里進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)，這一點(diǎn)很重要。

未來，正在這里試驗(yàn)的電磁感應(yīng)技術(shù)將大大促進(jìn)重油開采。

電磁渦流加熱

高效開采稠油的方法之一，是將高壓熱蒸汽泵入地底。采用這種技術(shù)，蒸汽攜帶的熱能將令圈閉在巖石孔隙中的稠油熔化，使之得以較加容易地流向采油井和地表。

另一種方法，則不需要任何類型的蒸汽，而是利用電磁加熱（EM加熱）技術(shù)——西門子正在與石油和天然氣生產(chǎn)商Wintershall公司合作研制這項(xiàng)技術(shù)。在許多方面，這項(xiàng)技術(shù)都與日常的家用電磁爐的工作原理頗為類似。西門子的電磁加熱項(xiàng)目經(jīng)理Andreas Koch表示：“這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)作起來就像是感應(yīng)爐灶。”

具體而言，一臺(tái)逆變器將頻率為10–200千赫的交流電，饋送給埋在地底深處，直接伸入油藏的長長的感應(yīng)線圈電纜。油藏必須具備一定的導(dǎo)電性，正因如此，周圍的土壤需要達(dá)到一定的濕度。在交流電的作用下，感應(yīng)線圈周圍區(qū)域?qū)a(chǎn)生電磁場——這與電磁爐的工作原理差不多。這種磁場可以形成渦流，其歐姆損耗直接將油藏加熱。石油變得不那么粘稠，并流向位于感應(yīng)線圈下方的采油井。就家用電磁爐而言，被加熱的是炊鍋，而不是感應(yīng)線圈。同電磁爐的情況一樣，油藏中的感應(yīng)線圈也保持“冷卻”，僅周圍區(qū)域變熱。這是局部加熱，因而在地表不易覺察。

較初，西門子*研究院在沙箱內(nèi)試驗(yàn)了這個(gè)過程。西門子*研究院的研究人員Bernd Wacker證明，僅通過電磁感應(yīng)就能加熱濕潤的沙子。 代根多夫近郊草原地底的電流裝置，只是一系列試驗(yàn)的第一步——這可謂名副其實(shí)的“野外試驗(yàn)”。在這里，草原地底15米深處，埋放著200米的感應(yīng)線圈。

西門子與德國較大的**石油和天然氣生產(chǎn)商Wintershall控股有限公司已經(jīng)結(jié)成了研究伙伴關(guān)系，以便聯(lián)合試驗(yàn)這種感應(yīng)技術(shù)能否用于開采石油，并且如果成功的話，進(jìn)一步研發(fā)出能夠直接在面向市場的系統(tǒng)。Wintershall公司的項(xiàng)目經(jīng)理Erich Le?ner說：“毫無疑問，這項(xiàng)感應(yīng)技術(shù)在未來將大有用武之地。”事實(shí)上，迄今為止，*已經(jīng)證實(shí)，**范圍內(nèi)存在高達(dá)**過3萬億桶的重油儲(chǔ)量。Le?ner表示：“利用感應(yīng)技術(shù)，可以開采出其中大部分重油儲(chǔ)量。”

混合技術(shù)和近地表儲(chǔ)量的巨大潛力

Koch指出，今后幾年要面臨的主要挑戰(zhàn)之一，是開發(fā)經(jīng)濟(jì)可行的方法，用于在地底鉆出長約1,000米的水平線圈，然后插入由特種塑料制成的安裝管道，以敷設(shè)有關(guān)感應(yīng)電纜。要做到這一點(diǎn)，一種可能的方法是所謂的穿越河流鉆井技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)主要用于在河床下方鉆掘隧道。以20–30度的傾角，朝地下鉆進(jìn)，直至其達(dá)到目標(biāo)深度。接著，繼續(xù)水平鉆進(jìn)，然后在設(shè)定的水平環(huán)轉(zhuǎn)向點(diǎn)處，返回向上鉆進(jìn)。

Koch解釋道：“可以說，我們還是不能以合適的角度鉆進(jìn)。”換句話說，感應(yīng)電纜返回來伸出地面，再從另一個(gè)方向伸下去，進(jìn)入“河床下方”。從橫截面看，掘進(jìn)路徑就像一艘*木舟。迄今為止所實(shí)現(xiàn)的較大掘進(jìn)深度為400米。然而，感應(yīng)技術(shù)在**過1,000米的深度也應(yīng)能起作用。

取決于所涉及重油儲(chǔ)量的屬性，感應(yīng)技術(shù)足以勝任開采**階段的要求。然而，未來，通常要結(jié)合使用另一項(xiàng)技術(shù)，以充分發(fā)揮其潛力。在這種混合技術(shù)組合中，電磁感應(yīng)加熱技術(shù)將作為蒸汽驅(qū)油技術(shù)的補(bǔ)充。這種方法的作用原理如下：在水平方向上，將蒸汽注入油藏。周圍呈扇形展開的地底區(qū)域逐步變熱。然而，兩個(gè)采油井之間的區(qū)域依然不在蒸汽輻射范圍內(nèi)，因而較終的總采收率只有約40%-50%。在**出蒸汽輻射范圍的區(qū)域，安裝可以直接加熱油藏的感應(yīng)電纜。隨著時(shí)間的推移，蒸汽腔與感應(yīng)加熱的石油將發(fā)生交互作用，從而也開采出中間區(qū)域內(nèi)的石油。

在混合技術(shù)組合中，電磁感應(yīng)加熱技術(shù)將是蒸汽驅(qū)油技術(shù)的良好補(bǔ)充。在水平方向上，將蒸汽注入油藏。周圍呈扇形展開的地底區(qū)域逐步變熱。然而，兩個(gè)采油井之間的區(qū)域依然不在蒸汽腔范圍內(nèi)。在**出蒸汽腔范圍的區(qū)域，安裝可以直接加熱油藏的感應(yīng)電纜。

采收率較多提高20%

西門子與Wintershall聯(lián)合進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)表明，這種混合技術(shù)組合可將油藏投產(chǎn)時(shí)間提前較多兩年，并且較為重要的是，可以大幅提高開采效率。這兩種技術(shù)的組合，也大大減少了開采每桶石油所需耗用的蒸汽（及水）。

當(dāng)然，如果用于加熱油藏的電能是來自可再生能源，那么，就能以較加環(huán)保的方式運(yùn)用這種混合技術(shù)組合。


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