37. Вытеснение нефти внутри пластовым горением.

Внутрипластовое горение. Промышленные эксперименты внут-рипластового горения применительно к добыче нефти начали осуще-ствляться в 30-х годах прошлого столетия. Этот метод воздействия на нефтяной пласт назвали «подземной газификацией нефти». В настоя-щее время в различных странах имеется определенный опыт приме-нения внутрипластового горения в реальных пластах.

Для осуществления подземного горения в нефтенасыщенном пласте через скважины в пласт начинают нагнетать окислитель (обычно воздух). Нефть при этом частично вытесняется из пласта воздухом, однако воздух из-за его большей подвижности перемеща-ется по пласту быстрее нефти и вскоре достигает эксплуатационных скважин. Таким образом, происходит соединение (сбойка) нагнета-тельных и эксплуатационных скважин. Одновременно с закачкой воздуха подогревают пласт вблизи забоя нагнетательной скважины ка-ким-либо способом (при помощи электронагревателей, горелок, химическими методами и др.). Температура в скважине и на входе в пласт повышается, из-за чего возрастает интенсивность реакции окисления нефти. Одновременно под действием температуры происходит выделение из нефти легких фракций и перенос их внутрь пласта в направлении движения воздуха. В результате этого вблизи скважины остается коксоподобный остаток нефти (кокс). Температура в скважине в результате подогрева и усиления реакции окисления нефти возрастает настолько, что начинается бурное окисление кокса, т. е. его горение.

Из-за теплопроводности и конвекции зона повышенной температуры перемещается внутрь пласта. После выгорания кокса вблизи скважины начинается его горение в более удаленной зоне. Таким образом, зона горения постепенно перемещается в глубь пласта.

38. Влияние силы тяжести на распределение нефти, газа и воды в залежи.

На жидкости и газы, насыщающие нефтегазоносные пласты, всегда действует сила тяжести. В течение геологических периодов времени с начала формирования залежей нефти и газа, происходило гравитационное разделение веществ, насыщающих пласты. В результате этого в соответствующих условиях образовались залежи нефти с «газовыми шапками», произошло разделение нефти и воды или даже разделение газовых и нефтяных залежей путем миграции газа в вышележащие пласты. При разработке месторождений, содержащих нефть, газ и воду, нарушается естественное состояние, в котором находилось то или иное месторождение, и сила тяжести начинает вновь перемещать жидкости и газы в разрабатываемых объектах.

Разделение веществ, насыщающих нефтяные пласты, под действием силы тяжести, т. е. явление сегрегации, в ряде случаев оказывает существенное влияние на разработку пластов. Следует учитывать, что реальные пласты имеют слоистость, и проницаемость их в вертикальном направлении может быть меньше чем в горизонтальном. Если принять k = 1 мД, то время сегрегации увеличится в 100 раз и составит уже 107 с, т. е. более 100 сут.

Действие силы тяжести проявляется в пластах особенно существенно в случае притока нефти к скважинам, вскрывшим нефтяной пласт с подошвенной водой, или при эксплуатации скважин, вскрывших нефтяную часть пласта при наличии в нем газовой шапки. В этих условиях могут образоваться водяные, газовые или двойные (газоводяные) конусы. При эксплуатации скважины эксплуатирующей нефтяной пласт, подстилаемый водой, т.е. при наличии притока жидкости к ней, давление на различных расстояниях от оси скважины будет различным. Это вызовет деформацию водо-нефтяного контакта и. подтягивание конуса воды к забою скважины. При остановке скважины конус воды осаждается.

В сильно истощенных нефтяных пластах, когда уровень нефти вблизи скважин или в пластах в целом не достигает даже кровли, движение нефти происходит практически только под действием силы тяжести. В данном случае возникает так называемая безнапорная фильтрация.