3. Теплові методи.
Витіснення нафти паром. Метод направлений на зниження в’язкості нафти при її нагріванні. Крім того, важливу роль при витісненні нафти з пористого середовища грає дистиляція легких фракцій нафти в газову фазу. Ефективність способу залежить, в першу чергу, від властивостей пластової нафти. Вважається, що метод цілісно використовувати в пластах з в’язкістю нафти більше 50мПа· с.
По маючим даним промислових експериментів встановлено, що кращі результати паротепловго впливу отримують в порових колекторах. Ефективність способу знижується зі зменшенням пористості і проникності пласта. Результати досліджень показують, що нижня межа пористості до використовування методу складає 18- 20%, проникність – близько 0,1мкм2. Збільшення товщини пласта позитивно впливають на збільшення ефективності методу. На ефективність методу суттєво впливають тепловтрати при закачці пару на поверхню. С ростом глибини свердловини тепловтрати в середовищі, яка оточує ствол свердловини, виростають, тому використання способу обмежується глибиною свердловини в 1000-1200м.
Наряду з використанням пару, знаходиться використання методу нагріву пласта с гарячою водою (до 200 ̊С). Закачка теплоносіїв в пласт обов’язкова при внутрішньоконтурному заводненні родовищ, нафти які високопарафіністі і пластова температура близька до температури початку кристалізації парафіну. Після попереднього розігріву привибійної зони пласта і витіснення нафти на відстані декількох десятків метрів від свердловини можна переходити на закачку холодної води.
Внутрішньо пластове горіння. Вилучення нафти з пластів при внутрішньопластовому горінні здійснюється нагнітанням в пласт повітря або повітря і води. В першому випадку метод отримав назву «сухе» внутрішньопластове горіння, в другому – «вологого» внутрішньопластового горіння.
Суть методу внутрішньопластового горіння при розробці покладів нафти зводиться до утворення і переміщенню по пласту високотемпературної зони порівняно невеликих розмірів, в якій тепло генерується в результаті екзотермічних реакцій між частиною вміщуючих в пласті нафти і киснем нагнітаючого в пласт повітря.
Процес внутрішньопластового горіння має різновиди по направленню руху окисника:
прямоточний процес внутрішньопластового горіння і окисника співпадають;
протиточний процес, коли зона горіння рухається на зустріч потоку окисника.
По джерелу палива для підтримки окислювальних реакцій в пласті внутрішньо пластове горіння розрізняють:
процес без вводу в пласт додаткового палива;
процес з вводом в пласт додаткового палива, яке в певних умовах компенсує не достаток в утворенні палива безпосередньо з пластової нафти.
Між
забоєм нагнітальної свердловини і
фронтом горіння розміщується випалена
зона 1. При нормальній течії процесу в
ній залишається суха, вільна від
яких-небудь домішок порід частина
пласта. У покрівлі і підошві пласта в
даній зоні після проходження фронту
горіння може залишатися нафтонасичена
частина 2, так як в зв’язку с втратами
тепла в покрівлі і підошві температура
в цих частинах може бути недостатньою
для займання палива.
Лабораторними і промисловим дослідженнями встановлено, що зона фронту горіння 3 має порівняно малі поперечні розміри і не доходить до покрівлі і підошви пласта. Безпосередньо перед фронтом горіння в поровому середовищі рухається зона 4 коксоутворення і випаровування порівняно легких фракцій нафти і зв’язної води. Нагрів цієї області пласта здійснюється за рахунок теплопровідності і конвективного переносу тепла паром води, нафти і газоподібними продуктами горіння. Температура в цій зоні падає від температури горіння до температури кипіння при пластовому тиску.
Перед зоною випаровування рухається зона 5 конденсації пару нафти і води. Температура зони рівна температурі кипіння суміші води і нафти. Перед цією зоною рухається зона 6, температура знижується від температури конденсації до пластової. Перед зоною конденсату нафти і води може утворитися «нафтовий вал» при температурі, рівній пластовій. Остання зона 8 – зона нафти с початковою насиченістю і при пластовій температурі, через яку фільтруються залишені газоподібні продукти горіння.