CN103732856A - 提高采油率的电磁加热处理 - Google Patents

Abstract

使用射频能量以利于从地层采油的方法，该地层被岩石层与射频能量分隔开来，该方法包括操作天线以将射频能量发射到烃层，该烃层包括位于天线之上并靠近天线的第一烃部分、位于第一烃部分之上的第二烃部分以及位于第一烃部分和第二烃部分之间的岩石层。天线的操作加热了烃层中的水，从而在烃层中产生蒸汽，且蒸汽加热了烃层中的烃，并使得岩石层断裂，从而在岩石层中产生裂缝。第二烃部分中受热的烃穿过岩石层中的裂缝流入第一烃部分。

Description

提高采油率的电磁加热处理

技术领域

本发明的电磁加热处理的方法和设备涉及压裂地下岩层，以接触油藏并使用射频(“RF”，)能量加热地下地质岩层，从而有助于从这些油藏中产油。具体地，本发明涉及使用RF能量的方法，以便于从通过岩石层与其他油层分隔开的油层产油。

背景技术

沥青质矿、含油砂岩、焦油砂和稠油中通常被发现砂或粘土和粘稠原油的天然混合物。最近，由于世界油藏的损耗，油价更高，并且需求增加，已经努力开采和精炼这些类型的油矿作为石油资源的替代品。然而，因为沥青质矿、含油砂岩、油页岩、焦油砂和稠油的粘度极高，开采标准原油中使用的钻采和提炼方法通常是不适用的。因而，沥青质矿、含油砂岩、油页岩、焦油砂和稠油通常通过露天开采提取，或者使用现场技术从而借助在井中注入蒸汽或者溶剂使得粘度降低以能够对物质进行泵送。然而在任一种途径下，从这些油藏开采的物质可能是粘稠的、固体或者半固体形式，不容易在正常的油管温度下流动，使其难以输送到市场且将其加工成为汽油、柴油燃料和其他产品花费较大。通常要在油砂中加入热水和苛生钠(NaOH)来使物质便于运输，这会形成可以通过管道送入提炼工厂的浆料，在工厂里对其进行搅拌，且从上部将原生沥青油沫撇开。此外，通常对物质进行热处理，从而将含油砂岩、油页岩、焦油砂或稠油分离为更为粘稠的沥青原油，并对沥青原油进行蒸馏、裂解或精炼为可用的石油产品。

蒸汽常常被用于提供这种热量，其被称为蒸汽辅助重力泄油***或者SAGD***。也可以采用电加热。加热沥青质矿、含油砂岩、焦油砂和稠油的这些传统方法具有多种缺点。比如，传统方法通常会使用大量水，也需要大量的能量。此外，使用传统方法，已经难以获得均匀和快速的加热，这限制了沥青质矿、油页岩、含油砂岩、焦油砂和稠油的成功处理。SAGD***在以下情况中也许不实用：(1)盖层不足以用来容纳蒸汽的情况；(2)在永久冻土地区；或(3)蒸汽可能会流失到漏失带的情况。启动流体运动以使得蒸汽对流需要传导加热，而传导加热较慢且不可靠，这样SAGD井可能不会启动。出于环境原因和效率/成本原因都需要减少或者取消用于处理沥青质矿、油页岩、含油砂岩、焦油砂和稠油的水的数量，并提供有效且环保的加热方法，这适于沥青、油页岩、含油砂岩、焦油砂和稠油的开发后处理。加热和处理可现场进行，或者露天采油藏之后在其他位置进行。

加热沥青时，RF加热可提供很多克服上述方法中问题的优点。RF能量可以针对目标，并减少或者取消很多其他方法中所用的很大的用水量。不像蒸汽，RF加热不需要对流来传递热量。因此，启动是可靠的。

在先的地下地层中稠油RF加热所用的天线通常是偶极天线。美国专利4140179和4508168公开了在先偶极天线定位在地下稠油油藏中以加热那些油藏。偶极天线阵列也已经被用于加热地下地层。美国专利4196329公开了成组的偶极天线，它们被逐步排出从而加热地下地层。

为了从含在页岩中的油原产出气体和页岩油的目的，RF能量已经被用于加热油页岩。美国专利4193451公开了将油页岩的主体置于交替电场形式的RF中，该电场具有100千赫到100兆赫范围内的频率，从而在油页岩中形成油原的可控加热。这种加热可在油页岩中产生裂缝，然而，美国专利4485869公开了那些裂缝是不需要的，且其教导了相对较慢地加热油页岩从而产生相对较少的油页岩裂缝。

地下渗透在含油砂岩地层中经常是不足够的，很大程度上是因为地层中存在岩石层。通常由页岩组成，当使用传统的处理方法时，比如SAGD***之时，这些岩层会阻碍烃从含油地层中产生。这样的分离的区域在阿萨巴斯卡油砂中是很大的问题。地下地层中的页岩是多孔岩石，其通常含有内部水分，且以内部薄层为特征。在非油砂地层处理中，岩石层有的时候使用水力压裂、化学物质或者***来断裂。然而，断裂岩石层的这些方法不太适于从含油砂岩中采油，因为，它们分别需要现场的水资源而现场可能却没有，它们需要危险且昂贵的化学物质，或者在这些油藏中的薄的含油矿可能被用于断裂地层中存在的岩石层的***物损害。

发明内容

在一个实施方式中，提供一种使用RF能量以便于从烃层开采烃的方法，在烃层中烃被岩石层从RF能量中分隔开来，该方法包括操作将RF能量发射到烃层，烃层由在天线之上并靠近天线的含有烃的第一烃部分、位于第一烃部分之上的含有烃的第二烃部分以及位于第一烃部分和第二烃部分之间的岩石层组成。RF能量加热第一和第二烃部分，并借助加热岩石层中的水从而产生使岩石断裂的蒸汽而在岩石中形成裂缝。第二烃部分中的加热过的烃流经岩石层中的裂缝，并与自第一烃部分中的烃一起被采收。

天线可包括操作非绝缘的线性偶极天线，其由交流电电源提供能源，并且在60Hz或者更低的频率下工作，从而提供焦耳效应加热至少部分烃层。可选地，天线可包括操作非绝缘的线性偶极天线，其由直流电电源提供能源，从而提供焦耳效应加热至少部分烃层。随着水的汽化，由交流电电源提供能源的非绝缘的线性偶极天线的频率可升高到3-30MHz的频率范围内，从而为烃层的至少一部分提供电介质加热。

在另一个实施方式中，天线可包括由交流电电源提供能源且在约30MHz频率下工作的电绝缘的线性偶极天线，从而对烃层的至少一部分提供电介质加热。环绕天线的电绝缘体可以包括特氟龙。

在又一个实施方式中，天线可包括由交流电电源提供能源且在约1-50KHz频率下工作的环形天线，从而对烃层的至少一部分提供电阻加热。

在另一实施方式中，天线可包括由交流电电源提供能源且在3-30MHz之间的频率下工作的线性偶极天线，该线性偶极天线由于包围天线的蒸汽而是电绝缘的，从而为烃层的至少一部分提供焦耳效应加热。

各种实施方式中的天线可包括油井管道，并可由交流电电源或者直流电电源提供能源。岩石层可包括煤炭、冲积页岩或者其他类型的含水岩石。

附图说明

本发明的其他方面将通过该说明书变得清楚。

图1显示了本发明电磁加热处理方法的实施方式。

图2显示了使用非绝缘、线性偶极天线的电阻加热。

图3显示了使用绝缘线性偶极天线的电介质加热。

图4显示了使用环形或者折叠天线的感应加热。

图5显示了使用线性天线的位移电流加热。

图6显示了天线的物理布置情况，以及与本发明电磁加热处理方法的一个实施方式相关的地质地层。

图7为使用位于含油砂地层中线性天线的加热速度的示例等高线图。

图8为位于含油砂地层中线性天线的示例电负载阻抗。

具体实施方式

本说明书的主题将更为完全的描述，且显示了本发明的一个或多个实施方式。然而，本发明可以以多种不同形式执行，且不应被视为限制于本文详细说明的实施方式。而是，这些实施方式均为本发明的示例，通过权利要求的描述获得完整的范围。

现在参考图1，所示的天线40位于地表10之下。天线40可以是线性的结构，比如偶极子、同轴或者同轴偶极子或者偶极天线，其包括折叠或者环形电路，从而在闭合电路中传递RF电流60。在这个实施方式中，SAGD井下管路30被用作天线。导电扼流套68，比如金属管，可在导电粘合处70连接到天线40，从而防止电流到达地表。天线40与电源15电连接。天线40可包括用于驱动电流的驱动间断件66或者其他装置，比如伽马匹配器。RF电流60在天线40的表面流动，根据安培定律沿周向绕着天线40传导环形磁近场62。环形磁近场62接着在地下地层中，优选地在含有天然气22的岩层或者煤层20中，生成涡电流64。涡电流64穿过现场液态水24的电阻，引起焦耳效应进行的加热。因此，本发明提供的组合方法在没有电极接触的情况下将电能传递到矿藏。这个线性(直线形状)天线提供了在地下地层中感应加热的磁近场。

随着时间的变化，地下达到的温度在储层条件下到达蒸汽饱和温度，这样现场的液态水24随着其相态的变化变成蒸汽，如，在天线40周围的地层形成蒸汽饱和区50。蒸汽饱和区50可以被认为在岩层或者煤层20中扩散的附着蒸汽气泡，且蒸汽使得岩层或者煤层20中的孔隙压力升高。该升高的矿石压力对岩石或者煤层20加压，直到应变超过岩石和煤层20的抗张强度并且出现碎的断裂。结果在岩层或者煤层20的地层中形成了裂隙和裂缝52。裂隙和裂缝52增加了岩层或煤层20的渗透性，从而允许天然气22流动以进行能源采收。岩石可包括，比如，冲积页岩。

蒸汽饱和区50是可用于电磁能量传播的低损耗介质，且特别地其使得磁近场和近电场扩张，从而到达蒸汽饱和区50的壁。加热前段54因此随着时间的发展在蒸汽饱和区50的壁上膨胀。陡峭的热梯度在蒸汽饱和区50的壁上出现，因为RF加热能量比传导加热能量穿透的更快。加热前段54处的快速加热是最具传导性的，从而完成热冲击且使得裂缝52形成并扩展。RF加热的速度优于传导和与蒸汽的对流，并且例如电场和磁场的RF加热能源在穿透蒸汽不可穿透的不渗透地层上是有效的。

射频可以从非常低的频率到高频范围，从约3KHz到30MHz。这些射频优于微波，是因为其引起了渗透性增加且易于传递能源。它们还优于60赫兹的电网频率，因为它们可以随着频率的改变从矿藏上转换任意所需的电负载电阻。RF功率级别的范围可为每米井长1到20千瓦，且加热可在几周或者几个月中执行。采用的功率和功率应用的时期调整了蒸汽饱和区50的尺寸为包围，或者进一步包围滞留在与天线40相反的岩石一侧上的油层。这也增加了岩石中裂隙和裂缝52的范围，并提供热量来熔化固态的烃从而促进产量。

来自天线表面的电流的直接传导不必采用本发明的方法。因此，加热是可靠的，因为其与DC和60赫兹技术(这些技术因为现场水会从天线表面汽化且失去电极接触而是不可靠的)相反。在本发明的方法中，能量通过电场和磁场的扩展而传递，优选地通过磁近场和近电场的扩展传递，这样天线传导器表面上的离子导电是不必要的。本发明的电磁加热处理方法并不限于排除电磁波的使用，电磁波稍后可随着蒸汽饱和区50在半径方向上发展成波长的重要部分而形成。

本发明电磁加热处理的方法可利用各种天线布局以及多种加热方式。比如，参考图2，这个布局可用于潮湿岩层138，其包括自然存在在岩石中的液态水。非绝缘、线性偶极天线140与电阻负载144表示的地层中的目标媒介进行传导性接触，该地层包括有岩石层138。本文中，目标媒介为液态水。本文中天线140可采用商用的60HzAC电源或者如3KHz的更低频率的AC电源或者电源136引入的DC电源来工作。电流142流入电阻负载144，而电流146流出电阻负载144。液态水在加热区148中通过电阻即焦耳效应来加热(热量=I²R)。因为渗透到地层的深度较深，这是相对较慢的加热。天线40的非绝缘表面提供了与地层的类电极接触。尽管传导电流、磁近场和近电场的组合通常会转换，且传导电流142是主要起作用的。

图3示出了与本发明电磁加热处理的实施例有关的电介质加热。本文中，线性偶极天线140因具有非传导绝缘体150而绝缘。这个非传导绝缘体比如可以是特氟龙或聚乙烯、玻璃、陶瓷、石棉等。因此，线性偶极天线140不与目标媒介，如烃层和岩层138中的极性水分子154，发生传导性接触。因为地下蒸汽饱和区层，如水可以在天线表面上汽化，线性偶极天线140也可能变为电绝缘。极性水分子154的位置具有烃156。此处需要相对较高的射频，如，大约30MHz或更高。当绝缘天线140形成电场152，加热区158中的极性水分子154被加热，这便通过热传导加热烃156。这种电介质加热可用在液态水含量相对较低的地层中，且通常比图2中电阻加热实现更快的加热以及更浅的穿透。线性偶极天线140转换为以下的一种或多种：两个近电场(一个径向的，一个环形的)；一个中电场；和一个远电场。

当液态水汽化时或者如果天线被沥青质覆盖，图2的电阻加热将开始下降。然而，电介质加热与结合图3进行说明的内容相似，其可以通过对线性偶极天线140施加高频直流电而获得，例如大约3-300MHz。因此，频率和电磁加热模式的切换被看做用于管理现场水的相态的加热处理。

现在看图4，环形或者折叠天线250，由电源242提供能源，形成电流(由外天线管250上的箭头表示)，该电流形成磁感应场(H)。电折叠件246由线性结构变为环形天线，比如井下管道。电流250也就使得涡电流(I)在矿藏244中流动。这个涡电流使得位于加热区248中的矿藏244得到电阻加热(如，I²R或者焦耳效应加热)。这个实施方式例如可以在约1到50KHz的频率下进行。岩石138中的液态水是目标接受器。由于介质不需要传导性接触，获得了可靠的性能。图4中的实施方式避免了水在电极处汽化或者由于沥青质沉淀而引起的电接触的损失。同轴折叠电路天线250有利地提供了来自单井眼的磁感应加热，且因而避免需要昂贵的地下天线结构例如方形回路或者线圈。

图5显示了采用近电场并与位移电流电容耦合的实施方式。在图5中，蒸汽饱和区330通过从地表注入蒸汽而形成，或者通过绕着承载了射频电流I的线性电传导器340进行RF加热从而形成蒸汽泡334而形成。电传导器340可包括各种导电结构，如偶极子天线，同轴(套筒)偶极天线，或者载有射频电流的井下管道。蒸汽泡344有效地使得电传导器340与目标受体即岩石138中的液态水隔离而不发生传导性接触。近电场(E)穿过通过电容349连接到岩石138的非传导性蒸汽泡344，该电容存在于电传导器340和岩石138之间。线性电传导器340和岩石138中传导性液态水之间的近电场产生了在岩石138中流动的传导电流(J)，如电子流。由于蒸汽泡344中的电场转化为在更为导电的岩石138和烃351中的电传导电流，岩石138中的加热借助电阻形成的焦耳效应(I²R)而形成。比起烃351来说，图5的位移电流实施方式有利地更快加热更高电导率的导电岩石层，这导致岩石138更快地断裂。岩石138的协同加热伴随着或者不伴随着蒸汽泡344的形成而进行，因为岩石138通常比烃351更具传导性。随着时间的变化，如果需要的话加热可扩展到残留烃342。

图5中的位移电流加热方法也提供了比图2来说更高的电阻电气负载，因而可以使用更小、更便宜的电线。通常，在这个实施方式中的频率范围在0.3到30MHz之间。传导性更高的矿石可使用较高的频率，而传导性更低的矿石可使用较低频率。由于蒸汽泡344的导电率较低，DC或者60赫兹在这个种情况下是不实用的。作为背景或者比如，阿萨巴斯卡油砂地层通常与岩石层或者页岩层分层形成。位移电流可以被认为是内部电场，其提供了以射频穿过电容器的电流。传导性介质中的电场快速地转化为电流。

如图6可见，加热区148、158、258和358可包括烃层14，其包括与天线40相邻的第一烃部分16、岩层20以及在岩层20的与天线40相反的一侧上并位于覆盖层12之下的第二烃部分18。这个实施方式中的烃部分为油砂。天线40利用SAGD井下管道30的一部分，并由电源15提供能源。天线40提供了来自传导性管道的环路，该传导性管道可以是直线管。本实施方式中采用阻抗匹配电路18。因为来自天线40的RF能量加热了烃层14中的水，蒸汽加热了烃部分16和18，并断裂岩层20形成裂缝52。油砂中被加热的烃继而可以穿过裂缝52，以从天线40或者靠近天线40的位置被开采。在这里，SAGD管道30可用于将被加热的烃采至地表10。

阿萨卡斯富油砂中的页岩层的导电性可以为0.02欧姆/米或更大，而富油砂的导电性为0.002欧姆/米，这样岩石层或者页岩层RF优先加热油砂。这是本发明实施方式的协同作用，因为射频电磁力加热目标为岩石加热，从而使得其中的原生水达到储层条件下的沸腾温度。

图7为用于断裂地下岩石的RF加热的示例。本实施例基本是天然的，且用于描述RF能量的使用，以便对准并断裂地下岩石。本发明的方法，当然，对于各种能源都是有用的，包括煤炭、天然气层和原油。现在看图7，地下地层500包括分层的烃藏514。阿萨巴斯卡富油砂的上岩层504和下岩层510被不可渗透的岩石层508例如页岩分隔开。基岩层518位于地层底部，而盖层508位于地层顶部。生产井管516位于下岩层510中。

如可理解的是，岩层508通常使得难以从上岩层504中得到烃，如果不是不可能。上岩层504因而是残留的资源。为了获取这个残余的资源，线性天线514位于下岩层510中，且为了进行RF加热，射频电流512沿着线性天线514施加并传递。在该例子中，线性天线514应该被视为是概念上的，且为了清楚起见，很多机械细节未示出。线性天线514的整体长度为20米长，而线性天线514的直径为0.25米。线性天线514被非传导性电绝缘材料(未示出)围绕，该绝缘材料可以为玻璃纤维或者空气，具有0.5米的直径。在图7中分析了上岩层504和下岩层510都是富油砂层，其具有0.002欧姆/米的电导率，且实分量相对介电常数为6.0，这是高频(HF)下的典型参数。

不可渗透岩石层508具有0.20欧姆/米的电导率。岩石层通常比含油层的电导率高很多，通常要乘以100到1或更高的系数。所采用的射频为4.0MHz，天线处于基频谐振。沿着天线514的电流分布是正弦的，且天线中心具有电流最大值，天线端部具有电流最小值。天线所能接受的功率为天线每米长度100千瓦或者5000瓦。随着时间的变化，蒸汽饱和区502绕着线性天线514发展，这增强了电能和磁能的扩展和穿透。在没有蒸汽饱和区的情况下，也有电场和磁场的扩展。热量可通过传导和对流扩展。

图7中示出了体积损失等密度线。这些图以瓦/立方米为单位记录了传递到地层的加热能量的加热速率。蒸汽饱和区502内的加热速率通常小于约0.1瓦/米，因为气态水在击穿电势之下是不导电的。可以看到，由于E场位移电流，靠近线性天线端部514b存在较小的“热点”，由于涡电流的H场感应，在天线中心大范围内存在较大的“热点”。注意到，加热能量集中在岩石层508中是有利的。这是因为岩石层508比含烃岩层具有更高的电导率，其具有为了位移电流耦合/加热而捕捉E场的能力，且岩石层508'将H场转换为涡电流的能力增强。

在岩石层508中形成了急剧变化的热梯度，这进一步增加了岩石的破碎效果。实现的温度(未示出)是时间和所施加功率的函数。当沸腾发生之时，岩石内的内部压力急剧升高。岩石的脆性断裂接着发生，这使得裂缝生成，从而提高渗透率。RF加热被保持直到获得足够的渗透性。因为热梯度，岩石裂缝也可以在到达沸腾温度之前发生。

图8是在阿萨巴斯卡富油砂中执行地下加热的绝缘、中央馈电的、半波线性天线的矢量抗阻图。该矢量抗阻图具有史密斯图表类型坐标系，且天线的电阻和电抗以欧姆为单位显示。该例子中的天线整体长度为20米。

阻抗区602始于2MHz并终止于8Mz，分别用点606和608表示。共振发生在差不多正好是4.0MHz的点604处。4.0MHz共振处天线的驱动点阻抗为Z=55-0.5j欧姆，这对应于共振和50欧姆***中1.1到1的VSWR。因此，即便是简单的地下天线，都可以用来提供有用的电负荷。本发明的方法可追踪天线共振频率随着时间的变化，从而计算地层中的水含量比例，以及加热和岩石断裂的过程。相同的天线在空气中具有接近8.0MHz的基频谐振。因此，共振的长度因为油砂而减少了约50％。

如背景所述，天然地下水通常在地下地层的电磁加热特性中起主要作用。这是因为水的电磁损失系数通常是任意烃或者例如石英、碳酸盐或氧化物的岩石固体的100倍或更高。在高度蒸馏的水中，电介质损失(E场引起的加热效应)最小接近30MHz(损耗正切接近0.002)，最大接近24GHz(损耗正切接近10.0)。高度蒸馏的水的电介质损失再次升高到30MHz以下，且在10KHz下接近10.0。水的电介质加热可以在很多频率下进行，且这个反应使得可以进行射频的选择，从而控制即时穿透深度。

例如，市面上的微波炉可在2.45GHz下工作，因为多数食物在24GHz下只会在表面变焦。在接近30MHz下水电介质抗共振的操作是本发明实施方式中的方法，用来增加含有非传导性水或类似物的地下地层的渗透性。实际上，多数地下烃层包括具有足够导电率的水，且由于电流的运动(电荷转移)可以在整个水分子电介质转矩(分子旋转)中起主导作用，在这种情况下焦耳效应存在损失。如果地下水是不含盐的淡水，水的传导性通常取决于通过空气在雨中引入的溶解的二氧化碳。很多地下水事实上是碳酸的稀溶液。由于溶解的二氧化碳，0.002姆欧/米的电导率是不罕见的。含有盐水的地层会具有更高的电导率。本发明的方法有利地使得电磁加热模式和射频具有较宽的选择范围，使得加热能够是可靠的。

断裂岩石的电磁能量效力的简单再现示范可执行如下。来自加拿大阿萨巴斯卡省的黑页岩样本，测量为5×7×0.32英寸，被泡在盐水中48小时，然后放在市面上的微波炉中(标称：2450GHz，1000瓦)。为了人身安全，远程操作微波炉。经过16秒加热之后，可听到剧烈的裂开。电力在第18秒的时候关闭。基于实验，可观察到黑页岩样本在很多地方裂开，有许多裂缝不仅在薄片上且穿过薄片。

Claims (8)

1.一种使用RF能量以便于从烃层中生产烃的方法，在所述烃层中，所述烃由于岩石层而与RF能量分隔开，该方法包括：

使用天线将RF能量发射到烃层，该烃层由如下部分组成：

在天线之上并靠近天线的含有烃的第一烃部分，

位于第一烃部分之上的含有烃的第二烃部分，

第一烃部分和第二烃部分之间的岩石层，该岩石层包括水和岩石；

加热第一烃部分和第二烃部分；

通过加热岩石层中的水来产生使岩石断裂的蒸汽，在岩石中形成裂缝；以及

从第一烃部分和第二烃部分开采烃，其中，第二烃部分中的被加热的烃流过岩石层中的裂缝。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过非绝缘的线性偶极天线在60Hz或者更低频率下发射RF能量，从而为烃层的至少一部分提供焦耳效应加热。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过非绝缘的线性偶极天线采用直流电发射RF能量，从而为烃层的至少一部分提供焦耳效应加热。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过非绝缘的线性偶极天线在3-30MHz的频率范围内发射RF能量，从而为烃层的至少一部分提供电介质加热。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过电绝缘的线性偶极天线在约30MHz频率下发射RF能量，从而为烃层的至少一部分提供电介质加热。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过环形天线在1到50KHz的频率范围内发射RF能量，从而为烃层的至少一部分提供电阻加热。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，通过线性偶极天线在3-30MHz的频率范围内发射RF能量，从而为烃层的至少一部分提供焦耳效应加热，该线性偶极天线借助于包围天线的蒸汽而电绝缘。

8.一种用于将RF能量发射到烃层以便于开采由于岩石层而与RF能量分隔开的烃的设备，该设备包括：

线性偶极天线，该线性偶极天线包括油井管道；以及

电源，所述电源可操作地连接到非绝缘的线性偶极天线，从而驱动天线。

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