Исходя из различных задач теплового воздействия, все элементы, требующие обогрева, относящиеся к нефтегазовой отрасли, можно разделить на:
– различные резервуары и технологические емкости;
– электроприводы;
– бытовые объекты.
Температурный режим каждого обогреваемого элемента индивидуален и зависит от продукта, который в момент температурного воздействия протекает в нем. Для правильной постановки задачи при разработке методов и устройств рассмотрены режимы функционирования объектов нефтегазовой отрасли и определены требуемые температурные диапазоны.
Данная задача рассмотрена на примере технологической схемы обвязки нефтяного промысла, представляющей собой сложное инженерное сооружение, состоящее из различных элементов, требующих теплового воздействия – технологические трубопроводы, резервуары и емкости.
Обвязка куста представляет собой сложное инженерное сооружение, состоящее из большого количества различных элементов. Основными элементами, которые требуют теплового воздействия, являются технологические трубопроводы, резервуары и емкости.
В табл. 1 представлены требования к перекачиваемым продуктам. Для снижения уровня тепловых потерь трубопроводов и резервуаров используется теплоизоляция. В качестве теплоизоляции трубопроводов используется пенополиуретан, для теплоизоляции емкостей – пеноплекс, пенополистирол. Коэффициент теплопроводности для данных материалов находится в пределах от 0,032 до 0,05 Вт/(мК).
По данным табл. 1 можно сделать вывод о температурных режимах для каждого обогреваемого объекта.
В табл. 2 указаны плотности и удельные теплоемкости веществ.
Аналитический обзор существующих технологий увеличения нефтеотдачи пласта на основе электрофизических систем показал, что по воздействию данные системы можно разделить на три зоны: устье, линейная часть скважины, забой с продуктовым пластом. Особенности температурных режимов работы перечисленных зон формируют требования к установкам индукционного нагрева каждой зоны как в отдельности, так и совместно (табл. 3). Наиболее эффективными электрофизическими методами являются технологии воздействия переменным электромагнитным полем средней частоты. Технология может быть реализована как для нагрева устьевого оборудования, скважины, забоя, так и для продуктового пласта в сочетании с жидким или газообразным агентом.