稠油单井无电缆电磁加热技术是结合油管电加热和井下电磁加热的新技术,针对稠油入井难的问题,采用井下电磁加热近井储层,使原油易于流入井筒;而在井筒中采用油管电加热对原油进行加热和降粘。由于减少了电缆的使用,使得该技术的可靠性和能量利用率大大增加,成本和施工难度也大幅度降低。本文详细介绍了无电缆电磁加热的技术原理,确定了该套技术的井筒结构和设备,研究和确定了供电的频率和电压大小。本文系统地研究了稠油单井无电缆电磁加热数学模型;根据物质守恒方程和能量守恒方程,建立了油水两相在多孔介质中一维径向渗流的数学模型;分析并建立了油管电加热的传热学模型和注流体辅助电磁加热的数学模型。对建立的方程进行离散化和数值求解;利用Delphi程序语言编制了模拟计算软件。以现场实验井为计算实例,从理论上对地层温度、压力和井筒温度分布的进行了动态预测,并分析了影响加热效果的一些因素,如加热功率、产量等。研究结果表明:(1)井下电磁加热可有效加热储层近井地带,较短时间内有效作用半径即达到2m以上,长时间加热有效作用半径会增大,但不明显。所以电磁加热适宜于边加热边生产。(2)在稳定的产量下随着加热生产时间的增长,地层的温度分布和原油流入井筒中的温度趋于稳定,稳定的时间大约为加热生产330h左右。(3)油管电加热对井筒中原油有一定的加热作用,加热效果主要受产量和加热功率的影响。(4)采用注入流体辅助电磁加热的技术可有效提高地层的加热半径。(5)电磁加热效果受可控因素如加热功率、产量的影响,同时也受到地层孔隙度、含水饱和度等地层因素的影响。通过理论研究分析和模拟计算为稠油单井无电缆电磁加热技术的现场应用具有重要的理论指导意义。