Выжженная зона
Cтраница 2
В условиях высоких температур из нефти за счет испарения легких фракций образуется коксообразный остаток. Если процесс протекает нормально, у кровли и подошвы выжженной зоны пласта остаются небольшой толщины участки 2 остаточной нефтенасы-щенности, так как горение в этих частях пласта невозможно в связи с уменьшением температуры ниже температуры воспламенения топлива. Из прикровельной и приподошвенной частей нефть вытесняется только горячими газообразными продуктами горения. Непосредственно перед фронтом горения 3 в условиях высокой температуры из нефти образуется топливо в виде коксоподобного остатка. В зоне коксообразования и впереди нее расположена зона 4 испарения легких фракций нефти и воды при более низкой температуре. Далее формируется сравнительно широкая зона конденсации 5, в которой вода и часть нефти, не вытесненной горячей водой, находятся в состоянии кипения при парциальном давлении этих жидкостей в системе. Вода в зоне 6 может находиться как в жидком, так и в парообразном состоянии. Обладая более высоким давлением, пар воды и углеводородов проталкивает в сторону добывающих скважин оторочку горячей воды и нефти, в результате нефть вытесняется. Таким образом, высокая нефтеотдача пласта при внутри-пластовом горении обусловлена совместным действием на пласт горячей воды, пара и растворителей. [16]
 |
Схема распределения зон и температуры при прямоточном процессе. [17] |
Вода находится в парообразном и жидком состоянии в зонах яспа-ренкя, конденсации и частично в зоне горячей воды 6, температура в которой ниже температуры кипения жидкостей. Как видно из рисунка кривая 9), в выжженной зоне по мере горения температура повышается до 400 С и более ( кривая 10 и поддерживается в течение всего процесса. После зоны горения в зоне ис-парения легких фракций нефти и воды происходит быстрое снижение температуры примерно до 200 С, и такая температура распространяется на большое расстояние. Обладая более высоким давлением, пары воды и углеводородов проталкивают в сторону нефтяных скважин оторочку горячей воды, горячей нефти и вытесняют нефть. Таким образом, высокая нефтеотдача пяаста при внутрипластоаом горении обусловлена совместным действием на пласт горячей воды, пара и растворителей. [18]
На залежи Карлайл испытан способ попеременного нагнетания в пласт воздуха и воды при осуществлении внутрипластового горения. Целью этого способа было повышение эффективности процесса горения путем переноса тепла из выжженной зоны пласта в нефтяную зону ( перед фронтом горения) закачиваемой в нагнетательную скважину водой, которая превращается в пар при движении к фронту горения. [19]
Исследования на моделях пластов в нашей стране и за рубежом указывают на целесообразность сочетания процессов внутрипластового горения и заводнения, так как оно может привести к снижению удельного расхода воздуха на добываемую нефть до 2 - 3 раз. Уже из анализа промысловых экспериментов по осуществлению простого внутрипластового горения вытекает необходимость переноса остаточного тепла позади фронта горения в область перед этим фронтом путем закачки воды в выжженную зону пласта. [20]
Здесь t, т / - пределы интегрирования по времени, последние из которых определяют с помощью уравнения ( XVII. ДГвп Тва - Гн Пд - разница между температурой водяного пара и начальной пластовой; рвоз - плотность воздуха; Ъ - коэффициент использования кислорода воздуха в пароводяной зоне; ( - теплосодержание водяного пара; УВз - объем выжженной зоны пласта; п - отношение атомов водорода и углерода в сгорающем на фронте горения топливе; SCB, sBB3 - водонасыщенность пласта связанной водой и в выжженной зоне; Спл - объемная теплоемкость пласта. [21]
Здесь t, т / - пределы интегрирования по времени, последние из которых определяют с помощью уравнения ( XVII. ДГвп Тва - Гн Пд - разница между температурой водяного пара и начальной пластовой; рвоз - плотность воздуха; Ъ - коэффициент использования кислорода воздуха в пароводяной зоне; ( - теплосодержание водяного пара; УВз - объем выжженной зоны пласта; п - отношение атомов водорода и углерода в сгорающем на фронте горения топливе; SCB, sBB3 - водонасыщенность пласта связанной водой и в выжженной зоне; Спл - объемная теплоемкость пласта. [22]
Метод внутрипластового горения заключается в создании в нефтяном пласте высокотемпературной зоны ( порядка 200 С и выше), которая при нагнетании окислителя ( воздуха) перемещается по пласту от нагнетательной к эксплуатационным скважинам. После удаления фронта горения от нагнетательной скважины при закачке воздуха на некоторое расстояние в пласт по направлению от нагнетательной к эксплуатационным скважинам формируется и развивается несколько характерных зон. Между забоем нагнетательной скважины и фронтом горения заключена выжженная зона пласта. [23]
При осуществлении влажного горения впереди фронта горения образуется обширная зона прогрева пласта и жидкостей. Размер ее имеет тот же порядок, что и размер выжженной зоны, и достигает 100 - 150 м и более. Это указывает на возможность применения метода влажного горения при сравнительно редких сетках размещения скважин ( до 16 - 20 га / скв) без доведения фронта горения до добывающих скважин, в результате чего сокращается суммарный расход воздуха на добычу нефтда. [24]
Однако экономические показатели разработки залежи с учетом начальных капитальных вложенеий были в пользу заводнения. В октябре 1967 г. было принято решение о прекращении закачки в пласт воздуха и паротепловых обработок: скважин. Было организовано заводнение не только выжженной зоны пласта, но и периферии опытного участка. [25]
 |
Сравнение объемов, обработанных при сухом и влажном горении на месторождении Бельвю ( Бодко. [26] |
Приведенный в разделе 6.2.3 ( см. рис. 6.12) анализ результатов, полученных при разработке месторождения Саус Белридж ( шт. Две серии кернов были отобраны через 17 и 41 мес после начала горения. Однако зона, обработанная фронтом горения, всегда располагалась непосредственно под кровлей пласта. На рис. 6.39, а показан профиль этой зоны, наблюдавшийся через 47 мес после начала работ; сравнение данного профиля с изобатами показывает, что процесс перемещался предпочтительнее к верхним слоям структуры. Эффективность вытеснения нефти из выжженной зоны очень высока. [27]
При недостаточном содержании кокса в пласт вместе с воздухом закачивают углеводородное газообразное топливо ( напр. Эффективность сухого В.г. относительно невысока. В зону перед фронтом горения ввиду низкой теплоемкости воздуха переносится менее 20 % генерируемого тепла. Для улучшения процесса передачи тепла одновременно ( попеременно) с воздухом в скважину закачивается вода. Последняя, испаряясь в выжженной зоне, попадает в область впереди фронта горения и образует там зоны насыщенного пара и сконденсированной горячей воды. При увеличении объемов закачиваемой воды процесс горения прекращается. Однако кислород нагнетаемого воздуха в зоне насыщенного пара вступает с нефтью в экзотермич. [28]
При обобщении технологии разработки месторождения с внут-рипластовым горением в работе [65] рекомендуется следующее. На первом этапе ( в течение первых двух лет) осуществляют сухое внутрипластовое горение. При этом тепловому воздействию подвергается ориентировочно около половины объема пласта в пределах элемента. На втором этапе ( заключительном) в нагнетательные скважины закачивают только воду. В результате применения этой технологии обеспечивается рациональное использование генерированного в пласте тепла при горении ( перенос его из выжженной зоны в область вытеснения нефти) и уменьшение отрицательных эффектов, связанных с сегрегацией воды и воздуха в пласте. При внутрипластовом горении воздух стремится занять верхнюю часть пласта, что приводит к уменьшению охвата пласта горением. Закачиваемая в пласт вода ( на втором этапе), нагреваясь за счет генерированного тепла при горении, переносит часть тепла в нижнюю зону пласта. [29]
Нефтенасыщенные породы представляют собой топливо с высокой степенью зольности. Сжигая часть его и поддерживая горение нагнетанием воздуха, в пласте получают большое количество горячих продуктов. Инициирование горения осуществляют через зажигательные ( а в дальнейшем нагнетательные) скважины, породы призабойной зоны которых предварительно прогреваются до температуры 500 - 600 С с помощью специальных газовых горелок или электрических нагревателей. Пройдя эту зону, горячий воздух соприкасается с нефтью, жидкие и газовые фракции испаряются и уносятся в глубь пласта. На поверхности пор остается кокс ( 15 - 30 кг на 1 м3 породы), который и горит, выделяя необходимое для поддержания процесса горения тепло. По мере нагнетания воздуха фронт горения продвигается ( 5 - 10 см / сут) в глубь пласта. Для использования тепла пород выжженной зоны вместе с воздухом в пласт закачивают воду от 2 до 4 - 5 л на 1 м3 воздуха. [30]
Страницы: 1 2