- •Передмова
- •1 Нафтогазова механіка як наука, її розвиток та зв'язок з іншими дисциплінами
- •Контрольні запитання
- •2 Стан розвитку нафтогазової галузі та проблеми нафтогазовидобутку
- •2.1 Короткі відомості про земну кору
- •Контрольні запитання
- •3 Природні колектори нафти і газу та їх основні властивості
- •3.1 Гранулометричний склад порід-колекторів
- •Контрольні запитання
- •3.2 Пористість
- •3.2.1 Залежність пористості від кладки зерен, тиску та температури
- •3.3 Неоднорідність колекторських властивостей пласта
- •3.4 Фізико-механічні властивості гірських порід
- •3.5 Теплові властивості гірських порід
- •3.6 Акустичні властивості гірських порід
- •Контрольні запитання
- •3.7 Проникність
- •3.7.1 Абсолютна проникність
- •3.7.2 Проникність тріщинуватих порід
- •3.7.3 Залежність проникності від пористості та розміру пор
- •3.7.4 Фазова (ефективна) проникність
- •3.7.5 Відносна проникність
- •3.8 Питома поверхня гірських порід
- •Контрольні запитання
- •4 Пластові вуглеводні
- •4.1 Склад та фізичні властивості нафт
- •4.1.1 Густина пластової нафти
- •4.1.2 В’язкість пластової нафти
- •4.1.3 Структурно-механічні властивості аномально-в’язких нафт
- •4.1.4 Фотоколориметрія нафти
- •Контрольні запитання
- •4.2 Природний газ. Склад та властивості природного газу
- •4.2.1 Склад та класифікація природних газів
- •4.2.2 Фізико-хімічні властивості вуглеводневих газів
- •4.2.3 Стан та параметри газових сумішей
- •4.2.4 Вміст важких вуглеводнів у суміші
- •Контрольні запитання
- •5 Фазові перетворення вуглеводневих систем
- •5.1 Склад та характеристика рідкої суміші
- •5.2 Газовий конденсат
- •5.3 Газогідрати
- •Контрольні запитання
- •6 Склад та фізико-хімічні властивості пластових вод
- •6.1 Залишкова вода
- •6.2 Підземні води
- •6.3 Основні властивості пластових вод та параметри, що їх характеризують
- •Контрольні запитання
- •7 Молекулярно-поверхневі явища та капілярні процеси
- •Контрольні запитання
- •8 Режими роботи нафтових і газових покладів
- •8.1 Коефіцієнт нафтовилучення та чинники, що на нього впливають
- •8.2 Визначення нафтовилучення промисловими методами
- •8.3 Визначення нафтовилучення за допомогою лабораторних досліджень
- •Контрольні запитання
- •9 Призначення, напрямки розвитку і класифікація методів підвищення нафтовилучення пластів
- •9.1 Фізико-гідродинамічні методи підвищення нафтовилучення
- •9.1.1 Методи збільшення нафтовилучення, пов'язані з системою розробки нафтового покладу
- •9.1.2 Циклічна дія на пласт під час заводнення
- •9.1.3 Зміна напрямків фільтраційних потоків
- •9.1.4 Встановлення оптимальних величин репресії і депресії на пласт
- •9.1.5 Часткове зниження тиску нижче тиску насичення нафти
- •9.2 Фізико-хімічні методи підвищення нафтовилучення пластів
- •9.2.1 Методи для покращення заводнення
- •9.2.1.1 Застосування поверхнево-активних речовин
- •9.2.1.2 Застосування полімерів
- •9.2.1.3 Застосування лугів, кислот, пін, емульсій
- •9.2.2 Методи підвищення нафтовилучення
- •9.2.2.1 Застосування міцелярних розчинів
- •9.2.2.2 Застосування двоокису вуглецю
- •9.3 Газові методи збільшення нафтовилучення пластів
- •9.3.1 Застосування сухого вуглеводневого газу
- •9.3.2 Застосування збагаченого і зрідженого газу
- •9.3.3 Застосування газу високого тиску
- •9.3.4 Застосування інших газів і сумішей
- •9.3.5 Газоводяна дія на пласти
- •9.4 Теплові методи підвищення нафтовилучення пластів
- •9.4.1 Застосування нагрітої води
- •9.4.2 Застосування пари
- •9.4.3 Застосування внутрішньопластового горіння
- •9.5 Критерії застосування методів підвищення нафтовилучення
- •9.6 Ефективність застосування методів підвищення нафтовилучення пластів
- •9.6.1 Оцінка технологічного ефекту
- •9.6.2 Оцінка економічної ефективності впровадження методів підвищення нафтовилучення пластів
- •Контрольні запитання
- •Перелік використаних джерел
9.4.3 Застосування внутрішньопластового горіння
Генерація тепла безпосередньо в пласті є відмінною особливістю методу підвищення нафтовилучення під час внутрішньопластового горіння. Операція починається з нагнітання в пласт окислювача (звичайно це повітря) за одночасного нагріву присвердловинної зони пласта одним з відомих методів (електронагрівача, газового пальника і т.п.) або і без нього. Для підтримання горіння в пласті у нього постійно нагнітається повітря. Залежно від того, в яку сторону рухається фронт горіння в пласті (від нагнітальної чи видобувної свердловини), процес називають прямотічним або протитічним.
Якщо процес здійснюється з нагнітанням в пласт тільки повітря, то він називається сухим, а якщо з нагнітанням води - вологим горінням. Останній вважається більш ефективним. Тут ефективність процесу зростає за рахунок перекидання тепла з допомогою води в зону попереду фронту горіння. При цьому відбувається процес внутрішньопластової паро-генерації.Це одна з відмінних особливостей цього процесу, що в значній мірі визначає механізм витіснення нафти з пласта.
Найбільш високою температурою характеризується фронт (зона) горіння, по обидві сторони від якого утворилися зони з різною температурою і різними механізмами витіснення нафти, які включають більшість відомих на сьогодні процесів підвищення нафтовилучення. Якраз цим і пояснюються одержані при внутрішньопластовому горінні в лабораторних і промислових умовах високі показники вилучення нафти. Лабораторні дослідження і промислові випробування свідчать про те, що метод вологого горіння може бути здійснений на об'єктах із значним діапазоном зміни геолого-фізичних умов, в тому числі і на родовищах нафти середньої і малої в'язкості як до, так і після їх заводнення.
При підвищених значеннях водоповітряного фактора в пласті реалізується процес надвологого горіння. Для його здійснення потрібні незначні концентрації палива в пласті (одиниці кілограмів на 1 м3 пласта). Тому і виникають перспективи його застосування для підвищення нафто-вилучення пластів з малов’язкою нафтою, навіть заводнених.
Залежно від конкретних геолого-фізичних умов залягання покладу і фізико-хімічних властивостей нафти нафтовилучення може збільшуватись в дуже широких границях (до 70 - 85 %).
Термофізичні методи мають більш широкий діапазон застосування, ніж теплофізичні (в’язкість нафти від 10-50 до 500-1000 мПа·с і глибина залягання до 1500-2000 м). Збільшення нафтовилучення пластів при впровадженні цих методів становить 20-25%, порівняно з досягнутим звичайним заводненням на родовищах з в’язкістю нафти до 50 мПа·с, і на 35-40 % - на родовищах з більш високою в’язкістю, якщо ці методи застосовувати від самого початку розробки.
Термофізичні методи дуже ефективні, але для їхнього впровадження необхідна вихідна нафтонасиченість пластів не менше 50 % з метою забезпечення мінімальної концентрації палива, яке використовується для внутрішньопластового горіння. Крім вказаних обмежень, застосування всіх теплових методів супроводжується технічними ускладненнями експлуатації свердловин (винесення піску, корозія обладнання, порушення колон та ін.), які необхідно усунути перед широким впровадженням методів.