УП Мусин 2
.pdf
|
|
Необходимым условием начала процесса горения в пласте является |
||||||||||||||||
|
нагрев его до температуры воспламенения. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
Существуют два основных способа инициирования горения, т.е. соз- |
||||||||||||||||
|
дания очага в пласте - самопроизвольный и с использованием забойных |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
|
нагревателей. При достаточной активности к окислению системы нефть - |
|||||||||||||||||
|
порода применяется самопроизвольный способ, когда в пласт нагнетаютНИ |
|||||||||||||||||
|
воздух при пластовой температуре. В процессе закачки воздуха происхо- |
|||||||||||||||||
|
дит окисление нефти, |
сопровождаемое значительным тепловыделением, |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ка |
|
|
что приводит к постепенному повышению температуры пласта. Зона по- |
|||||||||||||||||
|
вышенных температур постепенно локализуется вокруг н гнетательной |
|||||||||||||||||
|
скважины и достигает температуры воспламенения. |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
Длительность процесса инициирования горения при самопроизволь- |
||||||||||||||||
|
ном способе определяется по формуле: |
|
|
|
т |
е |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
Cпл•‘Тпл•‘(1+ |
Тпл‘ |
) |
|
|
|
|
о |
|
|
||||
|
|
|
|
|
2 |
В |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
t = m n Sn ρпл’АН Ρк |
ВТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
‘ |
ехр(В/Тпл) . |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пл |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Здесь Спл |
- объемная теплоемкость пласта |
насыщающих его флюидов, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
дж/(м3. К); ρпл- плотность нефтенасыщенных пород, кг/м3; Тпл - начальная |
|||||||||||||||||
|
абсолютная пластовая температура, К; m - пористостьи |
, д.е.; Sn - нефтена- |
||||||||||||||||
|
сыщенность, д.е.; Рк - парциальное давление кислорода, H - теплота реак- |
|||||||||||||||||
|
ции окисления по кислороду, которую можно принять равной 2940 ккал/кг |
|||||||||||||||||
|
О2 . Значение постоянных A, В, n, входящихб |
в уравнение Аррениуса, оп- |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ределяется экспериментально на автоклавной установке. |
|
||||||||||||||||
|
|
При длительности инициированияи |
горения, в течение которого общая |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
закачка воздуха превышает 0,5 - 1 порового объема, экономически целе- |
|||||||||||||||||
|
сообразно использовать способ инициирования горения с использованием |
|||||||||||||||||
|
забойных нагревателей. Для этой цели используют забойные топливные |
|||||||||||||||||
|
горелки, электрические н греватели, химические реагенты и др. |
|||||||||||||||||
|
|
Инициирование горе ия с помощью электронагревателей производится |
||||||||||||||||
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в следующей последовательности: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
∙ |
спуск электронагревателян |
на забой скважины, |
|
||||||||||||
|
|
|
∙ начать закачку воздуха с большим расходом, |
|
||||||||||||||
|
|
|
∙ |
включить электронагреватель, |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
∙ |
постепенноо |
уменьшать расход воздуха для плавного повыше- |
|||||||||||||
|
|
|
к |
ния температуры на забое скважин. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Признаки создания очага горения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
е |
|
тр∙ Повышение давления нагнетания воздуха; |
|
|||||||||||||
|
л |
|
|
∙ Появление СО2, СО в продукции скважин. |
|
|||||||||||||
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
111 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Разновидности внутрипластового горения |
|
||||||||||||||
|
|
Различают два основных варианта внутрипластового горения- пря- |
||||||||||||||||||
|
моточный и противоточный. Направление перемещения фронта горения |
|||||||||||||||||||
|
в нефтяном пласте зависит от места возникновения очага горения и на- |
|||||||||||||||||||
|
правления подачи окислителя. Если горение инициируется в призабойнойНИ |
|||||||||||||||||||
|
зоне нагнетательной скважины и фронт горения перемещается в направ- |
|||||||||||||||||||
|
лении вытеснения нефти - от нагнетательной к добывающим скважинам, |
|||||||||||||||||||
|
процесс называют прямоточным горением. |
|
|
|
|
|
|
АГ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если же повышают температуру призабойной зоны добывающей |
||||||||||||||||||
|
скважины и очаг горения возникает в её окрестности, то фронт горения |
|||||||||||||||||||
|
распространяется к нагнетательной скважине, т.е. в направлении, проти- |
|||||||||||||||||||
|
воположном направлению вытеснения нефти. Такой процесс называется |
|||||||||||||||||||
|
противоточным горением. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ка |
|
|||||||
|
Он используется, как правило, только в том |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
случае, если невозможно осуществить прямоточный процесс горения в за- |
|||||||||||||||||||
|
лежах с неподвижной нефтью или битумом. |
|
|
т |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
Метод противоточного внутрипластового горения не получил широ- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
кого распространения. Он применяется только при разработке неглубоко- |
|||||||||||||||||||
|
залегающих битумных месторождений, |
где при пластовой температуре |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
битумная нефть неподвижна. При противоточном горении в зоне горения |
|||||||||||||||||||
|
наряду с тяжелыми остатками сгорает и некотораял |
часть легких и средних |
||||||||||||||||||
|
фракций. Таким образом, |
в процессе |
противоточного горения сгорает |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
больше топлива, чем при прямоточном горении. В силу указанных факто- |
|||||||||||||||||||
|
ров при противоточном горении коэффициент нефтеизвлечения значи- |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельно ниже, чем при прямоточном процессе.. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прямоточное внутрипластовое горение может быть реализовано в |
||||||||||||||||||
|
следующих вариантах: сухое горение, влажное горение |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
н |
ая |
Сухое горение |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
В этом вариа те |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
а этапе горения в пласт закачивают только воздух. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При сухом прямоточ ом горении в пласте можно выделить четыре харак- |
|||||||||||||||||||
|
терных зоны, нумерациюн |
которых удобно приводить в направлении дви- |
||||||||||||||||||
|
жения фронта г рения (рис.7.5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
к |
тр |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Э
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
НИ |
|
|
|
|
|
|
|
ка |
|
|
|
|
|
|
о |
т |
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
и |
|
|
|
|
||
|
|
л |
|
|
|
|
|
||
|
б |
|
|
|
|
|
|
||
и |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Зона 1. В этой области пласта фронт горения уже прошел, она состоит практически из сухой породы без нефти. В порах фильтруется окисли-
тель. Температура в ней достаточно высокая, плавно увеличивается в на-
правлении вытеснения. По мере фильтрации по этой зоне происходит на- |
|
ая |
|
гревание закачиваемого окислителяб |
за счет контакта с нагретым коллек- |
тором.
Зона 2 - это зона горения. В ней происходят высокотемпературные окислительные процессы, т.е. горение остаточного коксоподобного топ-
лива. Температура в этой зоне достигает своего максимального значения, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равного температуре горе ия, которая обычно составляет 350 - 600 ° С. В |
|||||||||||||||||
результате реакции горениян |
образуется углекислый газ, двуокись углерода |
||||||||||||||||
и вода. |
|
тр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Термохимическая реакция горения кокса записывается стехиометри- |
||||||||||||||||
ческим у авнениемо |
вида: |
|
m |
|
|
1 |
|
n |
|
||||||||
|
|
|
к |
|
2m +1 |
|
n |
|
|
|
|||||||
|
|
|
CH т + (2m + 2 |
+ 4)O 2 → (m +1)CO 2 |
+ (m +1)СО + 2 H 2О, |
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||
|
где: n - атомное отношение Н:С; содержащихся в одном моле кокса, |
||||||||||||||||
л |
е |
m - отношение молей СО2 и СО в продуктах горения; |
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
СНn - молекулярная формула кокса. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
По этому уравнению можно оценить количество кислорода, необходимое для поддержания горения в пласте. В лабораторных опытах уста-
113
Э
ней под действием высокой температуры происходит крекинг и пиролизНИ фракций нефти, которые не были вытеснены к этому времени, с образова-
новлено, что минимальное количество остаточного топлива, которое необходимо для поддержания внутрипластового горения, составляет 17 - 30 кг на 1м3 нефтенасыщенной породы.
Зона 3 представляет собой зону образования остаточного топлива. В
ных термохимических реакций образуется коксоподобное веществоАГ, которое служит топливом для поддержания процесса внутрипл стового горе-
нием жидких и газообразных продуктов с последующим растворением в
нефти впереди фронта горения. Из тяжелых остатков, в результате слож-
ния, а газообразные и жидкие углеводороды потоком газов горения и пара, образованного из реакционной воды, вытесняются в направлении фильт-
нии, а также разгонка легких фракций нефти, которые вытесняются в зону
рации. |
|
|
|
|
|
ка |
|
|
|
|
|
|
|
||
Образование коксоподобного остаточного оплива происходит |
|||||||
по схеме: |
|
|
|
|
е |
|
|
масла → смолы → асфальтены → карбены → карбоидыт |
→ кокс |
||||||
(асфальтены - наиболее высокомолекулярные компоненты). |
|||||||
|
|
|
|
о |
|
|
|
В зоне 4 фильтруются газообразная и жидкая продукции. В этой зоне |
|||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
условно можно выделить подзоны пара, водяного вала, нефтяного вала. |
|||||||
Здесь наблюдаются следующие процессыл |
: |
|
|
|
|||
В области, примыкающей к зоне 3, происходит последовательно ис- |
|||||||
|
|
б |
|
|
|
|
|
парение воды, содержащейся в пласте в свободном и в связанном состоя- |
|||||||
б |
и |
|
|
|
|
|
|
горячей воды. В начале зоны горячей воды происходит конденсация паров
воды и углеводородных газов, в пласте образуется водяной вал. Этот слой
проталкивает перед собой вал нефти, характеризуемый повышенным зна-
чением нефтенасыщенности. Вне вала нефти характеристики пласта по- |
|
|
н |
степенно приближаются к исходным величинам. |
|
н |
|
При сухом горе ии аяввиду малой теплоемкости закачиваемого окис- |
|
лителя, основная доля выделившегося тепла остается позади фронта горе-
зывает, что впередио фронта горения температура пласта довольно резко снижается вплоть до пластовой температуры, так как переброшенное по-
ния и не участвует в процессе вытеснения нефти. Это видно из графика
распределения температуры в пласте в процессе сухого горения. Он пока-
токами газа епло расходуется на нагревание породы и содержащейся
нефти. А позади фронта, наоборот, из-за рассеивания тепла в окружающий |
|||
|
|
|
тр |
пласт породы наблюдается плавное её снижение. Поэтому размер прогре- |
|||
той области впереди фронта существенно меньше, чем позади фронта. |
|||
л |
е |
к |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
114 |
Э
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
НИ |
|
|
|
|
|
|
ка |
|
|
|
|
|
|
о |
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
горении |
||
Рис. 7.6. Схема распределения температуры в пласте при внутрипластовомт |
||||||||
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
Для повышения эффективности процесса необходимо увеличить пе- |
||||||||
реброску тепла из зоны горения в зоны вытесненияи |
. Этого можно добить- |
|||||||
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
ся за счет повышения теплоемкости закачиваемого агента. |
|
|
||||||
Влажное внутр пластовое горение |
|
|
|
|||||
|
б |
|
|
горения (ВВГ) заключается в |
||||
Процесс влажного внутрипластовогои |
||||||||
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
том, что в пласт вместе с окислителем закачивается в определенном соотношении вода, которая позвол ет увеличить конвективный перенос тепла через фронт горения. За счет переброшенного тепла впереди фронта горе-
ния образуется обширн я область пласта, охваченная тепловым воздейст- |
|
вием. |
н |
|
|
При ВВГ в пласте также можно выделить 6 характерных зон. В отли- |
|
рения существует нзо а пара. Остальные зоны аналогичны зонам сухого внутрипласт в го г рения, но отличающиеся размерами, характером рас-
чие от процесса сухого горения при влажном горении позади фронта го-
пределения |
температуры и протекающими термогидродинамическими |
процессами. |
о |
|
|
Зона 1. |
Через эту зону уже прошел фронт горения, это выжженная |
зона. В ней не содержатся углеводороды, температура ниже температуры |
||
|
|
тр |
кипения. Здесь происходит двухфазное течение воздуха и воды, которые |
||
по м рекфильтрации через прогретый пласт нагреваются за счет кондук- |
||
тивной передачи тепла от нагретого скелета породы. |
||
л |
е |
|
|
|
|
|
|
115 |
Э
Зона 3 - это зона горения. Выделившееся в результате реакции гореНИ- ния тепло потоками пара и газов горения переносится в передние зоны,
Зона 2. В этой зоне температура выше температуры кипения воды. В ней так же не содержится углеводородов, нагретая в первой зоне вода испаряется и находится в газообразном состоянии, коллектор насыщен сме-
сью нагнетаемого воздуха и водяного пара. |
АГ |
|
причем количество переносимого тепла существенно больше, чем при су-
хом горении. |
ка |
В зоне 4 происходит образование остаточного топлива. Происходящие термохимические процессы аналогичны процесс м при сухом горении, но в отличие от последнего, фильтрующийся поток состоит из трех фаз - газов горения, водяного пара и углеводородных газов.
В этой зоне, кроме водяного пара и газов г реният, содержится только ос-
Зона 5 - это зона парообразования. В результате испарения связанной
и свободной воды происходит увеличение колич с ва пара, который эф- |
||
|
о |
вия горячей водой. |
фективно вытесняет нефть, оставшуюся после воздейсе |
||
и |
|
|
таточная нефть, из которой впоследствии образуется топливо для внутрипластового горения. Размеры этой зоны её вклад в повышение нефте-
извлечения в случае влажного внутрип астового горения значительно |
||||
больше, чем при сухом горении. |
|
и |
б |
воды. Размеры этой зоны |
|
|
|||
Зона 6 - это зона конденсации и горячейл |
||||
также значительно больше, чем при сухом горении. |
||||
|
б |
|
|
|
В остальной части пласта про сходит вытеснение нефти водой и га- |
||||
зами горения. |
|
|
|
|
таточного топлива в пластеая, становится недостаточной для испарения всей
Сверхвлажное горение
Диапазон изменения соотношения закачиваемый в пласт объемов
воды и воздуха колеблется примерно в пределах от 1 до 5 м3 воды на 1000
м3 воздуха. При увеличении водо-воздушного соотношения в закачивае- |
|
|
н |
мой смеси воды и воздуха тепловая энергия, выделяемая при горении ос- |
|
н |
|
массы закачиваемой воды. Зоны пара 2 (позади фронта горения) и горения 3 все больше и больше сужаются и, наконец, исчезают полностью. Про-
цесс высок температурного окисления (горения) переходит в процесс |
|||
|
|
тр |
|
низкотемпературн го окисления остаточного топлива. Лабораторные |
|||
опыты показываюто |
, что при определенных условиях возможно поддержа- |
||
|
к |
|
|
ние этого процесса и перемещение зоны повышенной температуры, близ- |
|||
кой |
температуре испарения воды. Такой процесс получил название |
||
|
е |
|
|
сверхвлажного горения. |
|||
л |
|
|
|
|
|
|
116 |
Э
|
|
|
Технология внутрипластового горения |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
в сочетании с заводнением |
|
|
|
||||||||
При непрерывном нагнетании теплоносителя значительная часть |
|||||||||||||||||
вводимого в пласт тепла расходуется на нагревании твердого скелета пла- |
|||||||||||||||||
ста, а так же выше- и нижележащих пород. Для более рационального ис- |
|||||||||||||||||
пользования созданного в пласте за счет внутрипластового горения теплоНИ- |
|||||||||||||||||
вой энергии и улучшения технико-экономических показателей извлечения |
|||||||||||||||||
нефти более эффективным является способ внутрипластового горения в |
|||||||||||||||||
сочетании с обычным заводнением. Согласно данному способу сначала в |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АГ |
течение определенного времени осуществляют внутрипл стовое горение. |
|||||||||||||||||
После этого закачку окислителя (воздуха) прекращают и начинают нагне- |
|||||||||||||||||
тать холодную воду. По мере движения в нагретой зоне, вода нагревается |
|||||||||||||||||
и превращается в теплоноситель, которая во вр мя дальнейшего продви- |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ка |
|
жения по пласту прогревает более удаленные учас ки пласта. |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
т |
е |
|
|
|
|
|
Внутрипластовое горение |
и |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Прямоточное |
|
|
|
|
|
и |
б |
лПротивоточное |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Сухое |
|
|
|
|
Влажное |
|
|
|
Сверхвлажное |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутрипластовое горение в сочетании |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
с заводнением |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
н |
ая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.7.7. Классификация технологии внутрипластового горения |
||||||||||||||||
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыто |
применения внутрипластового горения |
|
|||||||||||||
|
|
|
на месторождениях Татарстана/29/ |
|
|
||||||||||||
Опы но-промышленные работы (ОПР) по внутрипластовому влаж- |
|||||||||||||||||
ному |
горениютр |
проводились |
в |
1981-1990 |
|
годах |
в |
различных горно- |
|||||||||
г ологич ских условиях, отличающихся как параметрами пористой среды, |
|||||||||||||||||
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
так и свойствами насыщающих их нефтей:- в терригенных пластах нижне- |
|||||||||||||||||
го карбонае |
залежи N24, Архангельском и Нурлатском месторождениях. |
||||||||||||||||
Лабораторные опыты показали, что для вышеуказанных объектов концен- |
|||||||||||||||||
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
117 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Э
вытеснения и подтверждается тем, что коэффици нт кущей нефтеотда- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
заводнения, |
чи залежи N 24 выше залежи N5, разрабатываемой методоме |
|||||||||||||
хотя их горно-геологические условия близки. |
|
т |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
л |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
ая |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
н |
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Рис. 7.8. Изменение среднего дебита скважин на опытном участке |
||||||||||||
|
|
|
|
Архангельского месторождения. |
|
||||||||
На Архангельском месторождении на 5 семиточечных элементах вне- |
|||||||||||||
к |
3 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
дрялась |
ехнология ВГ с циклической закачкой окислителя, что позволи- |
||||||||||||
ло повыситьтрэффективность метода и коэффициент использования кисло- |
|||||||||||||
трация топлива в процессе ВГ составляет 17-21 кг/м3, удельная потреб- |
|||||||||||||
ность воздуха 225-278 м3 /м3 и прирост конечной нефтеотдачи по сравне- |
|||||||||||||
нию с заводнением достигает 13,9-36,5%. |
|
|
|
|
|
||||||||
Наиболее продолжительно (1981-1990 гг.) метод ВГ испытывался на |
|||||||||||||
семи элементах залежи N24 Ромашкинского месторождения. Здесь метод |
|||||||||||||
применялся |
как первичное, так и третичное |
|
|
НИ |
|||||||||
средство воздействия на |
|||||||||||||
по технологии ТатНИПИнефть с внесением в пласт дополнительногоАГ топлива для инициирования горения. Всего за весь период опытно-
пласт (после заводнения). На заводненных участках метод реализовался
ский эффект от применения метода ВГ определ н покахарактеристикам
промышленных работ в пласт закачано 74,1 млн.м3 воздуха и 59,4 тыс.м3
воды, дополнительная добыча нефти составила 81,5 тыс.т. Технологиче-
рода закачиваемого воздуха. За период проведения ОПР в пласт закачали
25,8 млн.м воздуха и 12,6 тыс.м воды. Проявление технологического |
|
эффектае |
от теплового метода разработки - это снижение обводненности |
л |
|
продукции отдельных скважин и увеличение добычи нефти из участка.
118
Э
Дополнительная добыча нефти, оцененная по характеристикам вытеснеНИ- ния и по кривым изменения текущей добычи во времени, составила 26,2 тыс.т.
На Нурлатском месторождении очаги горения были созданы в 3х скважинах, было закачано 13,6 млн.м3 воздуха и 3,2 тыс.м3 воды. Суточная добыча нефти с опытного участка в процессе ВГ увеличилась в 2,5
раза, а количество дополнительной добытой нефти составило 21,0 тыс.т. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ка |
АГ |
|
|
|
|
о |
т |
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
и |
|
|
|
||
|
|
л |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 7.8. Динамика изменения месячной добычи нефти по опытному участку |
||||||||
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
Нурлатского месторождения |
|
|
|
|
||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
Испытания процесса ВГ в Татарстанеб позволили накопить опыт его инициирования и по отработке методов контроля и регулирования про-
движения фронта горения. По лабораторным данным было установлено,
что для нефтей опытных уч стков для горения их тяжелых компонентов |
|||
|
|
н |
|
необходимо повышение температуры свыше 230°С, поэтому иницииро- |
|||
вание ВГ выполнялось вводомая |
тепла в пласт более 4,2 млн.кДж на один |
||
метр его эффектив ой толщины с температурой свыше 250°С. |
|||
|
о |
|
|
Наибольшая и формация о процессе ВГ получена по результатам ана- |
|||
лиза газов. Она п |
нзволила выявить направления фильтрации, время про- |
||
тр |
|
|
|
рыва их в скважины, оценить коэффициент использования кислорода закачиваемого воздуха и объем выжженной зоны пласта.
Однако при внедрении процесса ВВГ на месторождениях Татарстана
был выявлен ряд сложных проблем, связанных с неполной утилизацией |
||
|
е |
|
кислорода закачиваемого воздуха, снижением межремонтного периода |
||
эксплуатациик |
скважин из-за усиления коррозионного износа оборудова- |
|
л |
|
|
ния и образованием стойкой водо-нефтяной эмульсии.
Д я решения этих проблем было рекомендовано строительство отдельного узла подготовки добываемой тепловыми методами продукции с
119
Э
Опытный участок залежи №24 после прекращения горения разрабаНИ- тывается методом заводнения для проталкивания тепловой оторочки. По
увеличенной дозой деэмульгатора и времени отстоя эмульсии. Однако при сложившихся в то время закупочных ценах на нефть выполнение этих мероприятий сделало бы добычу нефти нерентабельной, поэтому
опытно-промышленные работы были прекращены. |
АГ |
|
состоянию на 1993г. на участке текущий коэффициент нефтеотдачи со-
ставил 46,5%. |
ка |
На Архангельском месторождении после прекращения процесса горения в зажигательные скважины закачали оторочку пенной системы для предотвращения неравномерного продвижения фронта воды при дальнейшем проталкивании тепловой оторочки. После этого в этих скважинах было осуществлено полимерное заводнение.
Продуктивный пласт Нурлатского месторождения насыщен высоко- |
||
|
о |
для заводне- |
вязкой нефтью, поэтому условия наиболее неблагоприятные |
||
и |
|
горения про- |
ния. В связи с этим на опытном участке после прекращеният |
||
изводили закачку пенной системы. Применен е тепловых методов и пенных систем оказывает благоприятное вл ян е на последующем этапе за-
воднения пластов. |
|
|
б |
|
Проведенные опытно-промышленные работы показали, что процесс |
||||
|
|
и |
|
является технологически эф- |
ВВГ в условиях месторождений Татарстанал |
||||
фективным методом увеличения нефтеотдачи пластов. |
||||
|
б |
|
|
|
Среди испытанных воздушных компрессоров наиболее удачным и надежным оказался комплекс о орудования для ведения внутрипластового горения ОВГ-3, где была заложена возможность регулирования расхода воздуха в широких пределах и независимого использования каждого из 6 компрессоров.
н |
н |
Методика расчета |
|
||
Расчеты теплового аявоздействия на нефтяной пласт усложняются в |
||
связи необходимостью учета гидродинамических, тепловых, физико-
уравнений тепломассопереноса трехфазной (нефть, вода, газ) многокомпонентной смеси с учетом теплообмена с окружающими породами, фазо-
химических процессов. При строгом подходе расчет процесса разработки
нефтяного пласта с применением тепловых методов связан с решением
сложна дажетрдля решения численными методами с применением современных вычислительных машин. Поэтому для расчета технологических
вых переходов и термохимических реакций. Эта задача чрезвычайно
показат лей при внутрипластовом горении используют приближенные |
||
|
|
к |
инж н рные методы /29/. |
||
л |
е |
|
|
|
|
|
|
120 |