книги из ГПНТБ / Кошко, И. И. Техника воздействия на нефтяной пласт горением

фургонах. В трех фургонах устанавливают компрессоры 305ВП20/35, ia в четвертом размещается насосная стан­ ция и предусмотрено помещение для обслуживающего персонала. Принципиальная схема станции приведена на рис. 22. (См. вкладыш). Фургоны устанавливаются в ряд боковыми стенками друг к другу на заранее подго­ товленную площадку. При необходимости количество компрессоров в станции может быть увеличено.

Компрессор 305ВП20/35 представляет собой трехстулелчатую машину с угловым расположением цилин­ дров. Основной деталью компрессора является чугунная рама коробчатой формы, на которой монтируются осталь­ ные узлы машины. Рама отлита с фонарем, к которому крепят статор электродвигателя. В верхнюю часть рамы вмонтирована батарея холодильника, охлаждающего воздух после сжатия в цилиндре первой ступени. Сжа­

II и III ступеней предусмотрены влагойаслоотделители. Для очистки воздуха на всасывающих линиях ком­

прессоров имеются ячейковые фильтры.

Цилиндры и сальники смазываются маслом, подавае­ мым лубрикатором. Общий вид установки компрессора показан на рис. 23.

Установка компрессора и вспомогательного оборудо­ вания предусматривается на специальной раме, которая крепится к типовому фундаменту. На нагнетательном трубопроводе станции имеется воздухосборник.

Привод компрессора осуществляется от синхронного электродвигателя типа ДСК-13-24-12.

Для повышения надежности работы компрессоров и улучшения условий труда обслуживающего персонала предусмотрена автоматическая система управления, обес­ печивающая управление пуском и остановкой электро­ двигателя компрессора: аварийную защиту компрессор­ ного .агрегата по .основным технологическим параметрам, продувку таплообменной аппаратуры, блокировку запус­ ка н.ри отсутствии притока воды в системе .охлаждения; световую аварийную и предупредительную сигнализацию основных механических параметров при .отклонении их от заданных значений и др.

Автоматика позволяет осуществить местное и дистан­ ционное управление работой компрессора.

Д-417.—6

m s

Рис. 23. Установка компрессора.

В комплект компрессора входят: шкаф автоматики, пульт управления, возбудительный агрегат и приборы местного контроля. Запуск компрессоров производитея в разгруженном состоянии. Принципиальная электриче­ ская схема станции показана на рис. 24.

В холодное время отопление фургонов осуществля­ ется от силовых электродвигателей и электрических печей.

Система охлаждения компрессорной станции— одно­ контурная оборотная. Циркуляция воды в системе охлаждения обеспечивается при помощи насосов ЗКМ-6а. Обвязка .насосов выполнена таким образом, что имеется возможность остановки любого из них на ремонт.

Теплая вода по коллектору сливается в емкость, от­ куда забирается насосами и под давлением через аппа­ раты воздушного охлаждения подается на охлаждение

рат состоит из одной секции прямоугольной конфигура­ ции, составленной из поперечнооребренных труб длиной 3 м, с наружным диаметром 56 мм. К секции через диффузоры крепятся два осевых вентилятора серийного производства с электродвигателями А02-32-4. Вентиля­ тор, вращаясь в плоскости коллектора, прогоняет воздух через межтрубное пространство секций. Вода, протекаю­ щая внутри труб, охлаждается за счет передачи ее тепла через ребристую поверхность труб к воздуху. Аппарат монтируется на четыре опорные стойки.

'Станция позволяет подавать .в пласт до 90 тыс. мг во.здуха в сутки. Она .представляет собой компактную блочную установку, приспособленную для эксплуатации в промысловых условиях.

Техническая характеристика компрессорной станции КС-60/35

Рис. 24. Принципиальная электрическая схема станции КС-60/35.

Пр;и осуществлении процесса предусматривается про­ ведение различных операций.

Первоначально для осуществления сбойки между на­ гнетательной и эксплуатационными сжважинами возмож­ но 'применение агидрорвзрыва и других способов обра­ ботки призабойной зоны.

Применяемое оборудование позволяет обеспечить гибкость процесса. При необходимости возможно созда­ ние прямоточного или проливоточного горения в пласте, а также возможно добавление к воздуху воды для более эффективного использования образующегося при горении тепла. Задачей эксперимента является исследование техники и технологии работ в специфических геологиче­ ских условиях.

Учитывая сравнительную новизну метода, желательно опробование его осуществить в благоприятных условиях, для этого следует провести доразведку залежей нефтебитумов.

Недостатком внутрипластового горения является вы­ сокая энергоемкость (компримирования воздуха. Так, затраты на сжатие воздуха, отнесенные на тонну добы­ ваемой нефти на залежи Павлова Гора, составляют

9,7 руб.

Зарубежные авторы также отмечают высокую стои­ мость (компримирования воздуха (при внутрипластавом горении. Поэтому в нашей стране и за рубежом прово­ дятся теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию метода, с целью снижения стои­ мости добываемой нефти {20, 65, 119].

Как известно, зона горения при внутрипластавом го­ рении характеризуется высокой температурой.

При прямоточной схеме разработки залежи фронт горения движется от нагнетательных скважин к эксплуа­ тационным. Передача тепла от фронта горения впереди лежащей зоне осуществляется потоком (воздуха и путем теплопроводности. Исследования 'показывают, что ско­ рость переноса тепла отстает от скорости перемещения фронта горения, поэтому значительное количество тепла, остающегося за фронтом горения, обычно, не участвует в процессе извлечения нефти.

Одним из способов повышения эффективности внутрипластового горения является ■комбинация его с заводне­ нием. Как известно, вода обладает более высокой тепло­

85

емкостью, чем воздух. При закачке воды имеется воз­ можность остающееся за фронтом горения тепло перенести в область пласта перед фронтом горения и, таким образом, попользовать указанное тепло для 'повы­ шения эффективности процесса.

возможно применение метода.

При нагнетании воды остающееся за фронтом горе­ ния тепло используется для прогрева пласта впереди фронта горения. Вода, попадая в нагретую зону нагре­ вается и, при определенных условиях, возможно обра­ зование пара, что приводит к значительному увеличению объема и повышению давления в пласте и, 'следователь­ но, сокращаются сроки разработки выбранного участка. Интенсификация процесса приводит к снижению относи­ тельных потерь тепла.

Использование указанного метода позволяет повы­ сить рентабельность разработки месторождений с вязкой нефтью.

Д. Н. Дейч и И. Вейдема проводили специальные лабораторные исследования на линейной модели при од­ новременной подаче воды и воздуха в процессе горения [132]. На основании проведенных опытов было установ­ лено, что расход воздуха при 1комбини.рован'ном методе снизился на 67% по сравнению с расходом на обычное ■сухое горение.

Объем 'Нагнетаемой воды по расчету составляет 0,1—1,0% от объема нагнетаемого воздуха. При 'одно­ временном нагнетании воздуха и воды в пласт давление нагнетания воды, примерно, соответствует давлению .на­ гнетания воздуха.

Эффективность одновременного нагнетания в пласт воздуха и воды может быть определена путем сопостав­ ления энергоемкости этого процесса с энергоемкостью компримирования воздуха при внутрилластовом горении без закачки воды.

Расчеты показывают, что при весовом 'соотношении во'здух'а и 'воды, равном 1:1, и давлении нагнетания

86

40 кг/см2 энергоемкость нагнетания воды составляет около 1% от энергоемкости компримирования воздуха.

Согласно исследованиям Г. Г. Биндера, Д. Н. Дейча и И. Вейдема, при одновременном нагнетании воздуха и воды для получения одинаковой скорости движения фронта горения требуется нагнетать воздуха в два—три раза меньше, чем при «сухом» вн-утрипластавом горении. Подобные результаты были получены при проведении лабораторных исследований в СССР в институтах ВНИИнефть и УкрНИГРИ. Таким образом, энергоем­ кость нагнетания воздуха и воды при виутрилластовом горении практически в два раза меньше энергоемкости компримирования воздуха 'без закачки воды. Кроме того, закачка воды в пласт при внутрипластовом горении позволяет снизить температуру в эксплуатационных скважинах.

Цементаж скважин, предназначенных для внутрипластового горения, может быть выполнен с 'помощью

87

может .осуществляться оторочкой пара. В процессе вытеснения .нефти паром .происходит фракционная пере­ гонка части нефти, которая остается после горячей кон­ денсированной воды, движущейся впереди паровой зоны. В .основе механизма '.вытеснения паром лежит термиче­ ское расширение нефти, снижение ее вязкости и дисцилляция.

При продвижении паровой зоны впереди ее отмеча­ ется все 'большее насыщение нефти легкими углеводоро­ дами. Улучшается отмыв нефти с поверхности зерен породы и повышается нефтеотдача пласта в целом. Та­ ким образом, данная модификация внутрипластово.го горения обладает /преимуществами метода обработки пласта паром.

С целью снижения энергоемкости нагнетания в пласт воздуха имеется возможность использовать внутрипла­ тноео.е горение как метод для предварительного разогре­ ва пласта с последующим .нагнетанием воды. При дан­ ном методе первоначально, с помощью внутрипластового горения путем нагнетания воздуха в пласт, создается прогретая зона пласта определенного размера.

В последующем периоде с помощью аккумулирован­ ного тепла в указанной зоне и .нагнетания воды осу­ ществляется вытеснение нефти к эксплуатационным скважинам. При этом в период нагнетания воды возмож­ но поочередное прохождение вышеуказанных модифика­ ций «влажного» горения.

Оптимальный период нагнетания воздуха и воды для каждого отдельного случая определяется расчетом. Ме­ тод сочетания нагнетания воздуха в первоначальный период и подачи в пласт воды в /конечном периоде про­ ще в управлении, чем «влажное» горение. При этом может быть достигнута экономия -на снижении 'стои­ мости компримирования воздуха.

Эффективность нагнетания воздуха и воды может быть определена путем сопоставления энергоемкости их закачки.

В качестве показателей оценки энергоемкости ком­ примирования воздуха и нагнетания воды можно при­ нять удельный расход энергии на единицу объема добы­ ваемой нефти.

Если принять при сопоставлении, что на тонну добы­ ваемой нефти требуется подать в пласт 1000 м3 воздуха

89-