Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ

При рассмотрении факторов, влияющих на нефтеотдачу, было установлено, что значительно лучше из пласта вытесняются мало­вязкие, высокоподвижные нефти. Вследствие высокой вязкости нефти из-за низких пластовых температур эксплуатация залежей обычными методами может оказаться невозможной. В таких месторождениях единственно приемлемыми методами увеличения нефтеотдачи будет тепловое воздействие на пласт, в процессе которого пластовые жидкости значительно уменьшают вязкость и дебиты скважин повышаются иногда в десятки и даже сотни раз.

Для увеличения нефтеотдачи тепловую энергию можно приме­нять по различным технологическим схемам. Наиболее перспектив­ными методами, по-видимому, являются частичное сжигание нефти непосредственно в пласте, введение теплоносителя в нефтеносный пласт в виде горячей воды, пара и прогретых газов, прогрев пласта за счет теплопроводности пород и пластовых жидкостей.

Зажигание нефти осуществляется через скважину при помощи различных средств (электрических нагревателей, огневых горелок и химическими методами). Горение поддерживается нагнетанием окислительных агентов (воздуха, смеси кислорода с газом). Про­дукты горения и нефть, вытесняемая ими из пласта, отбирают через эксплуатационные скважины. Процесс сопровождается полным отде­лением всей нефти, содержащейся в обработанном участке, и явля­ется «автотермическим», т. е. процесс горения продолжается непрерывно за счет образования продуктов для горения типа кокса. Механизм горения и передвижения его очага при этом сле­дующий.

В слое песка в период горения намечаются три зоны: сухого выго­ревшего песка, горения и насыщенного нефтью песка. В зоне горе­ния, где осуществляются реакции, связанные с превращением нефти, наблюдается несколько зон с различным состоянием вещества (сухая, горения, коксования и газообразования, крекинга и испаре­ния, исходного насыщения). Важнейшую роль играет зона коксо­вания, так как именно за счет кокса, образовавшегося из нефти, совершается горение и лишь небольшая часть вещества сгорает в виде паров и газов. При этом пары оказываются своеобразными горелками, в которых образуется горючая смесь, воспламеняющаяся при достижении необходимых концентрационных и температурных условий.

Впервые в СССР опыт создания внутрипластового очага горения был осуществлен в 1934 г. В настоящее время этот метод проходит успешные промышленные испытания на более чем 20 объектах в США, Японии, Индонезии.

Одним из вариантов термического воздействия на весь пласт является нагнетание в залежь горячей воды (горячее заводнение) или пара. Эти методы также находятся в стадии промышленных испытаний.

Опытами установлено, что при нагнетании в пористую среду пара нефтеотдача гораздо выше, чем при нагнетании горячей воды. Это объясняется большим количеством тепла, выделяющимся при конденсации пара. При вытеснении легкой нефти паром перед паро­вой зоной движется горячий газоконденсат, которому предшествует зона холодного газоконденсата. Нефть, остающаяся после горячей конденсированной воды, идущей впереди паровой зоны, подвер­гается перегонке. Продукты дистилляции, продвигаясь вперед, при встрече с холодной нефтью конденсируются. В результате при движении паровой зоны в нефти возрастает содержание легких компонентов, уменьшающих ее вязкость. Все это способствует увеличению нефтеотдачи. В лабораторных условиях паром удава­лось извлечь до 95—97% нефти из модели пласта.

Лучший результат получен при воздействии паром большого давления, так как он обладает более высокой температурой. Чтобы сократить тепловые потери, процесс нагнетания в залежь необхо­димо проводить с высокими скоростями.

Большой недостаток значительной части исследований по изуче­нию тепловых методов воздействия на пласт с целью увеличения нефтеотдачи заключается в использовании в качестве моделей пластов однородных пористых сред. О том, как проходит процесс вытеснения нефти при нагнетании в неоднородный коллектор тепло­носителей, пока можно высказывать лишь более или менее правдо­подобные догадки. Вероятно, возможны более сложные зависимости нефтеотдачи от условий нагнетания теплоносителя, чем при обработке теплом однородных пород. В основном это относится к нагнетанию горячей воды в неоднородные пласты.

При контакте горячей или теплой воды с нефтенасыщенной породой происходят понижение вязкости нефти, улучшение усло­вий смачиваемости, возрастают, по-видимому, интенсивность и роль процессов капиллярного перераспределения жидкостей. Если умень­шение вязкости нефти способствует увеличению нефтеотдачи, то ин­тенсификация капиллярных процессов пропитывания на фронте вытеснения может оказывать отрицательное влияние на нефтеот-дачу неоднородных пород (см. гл. VII), т.е. при введении тепла в неоднородную породу в ней могут возникать явления, оказываю­щие противоположное влияние на нефтеотдачу. Результат будет зависеть от того, какой из этих процессов повлияет на нефтеотдачу в большей степени. Проявление упомянутых особенностей неодно­родных пород при тепловой обработке следует ожидать при низких температурах теплоносителя в пласте. При высокой температуре прогрева неоднородного пласта значительное понижение вязкости нефти, а также другие процессы, происходящие при контакте горя­чих теплоносителей с нефтью, по-видимому, так же как и при одно­родных породах, являются преобладающими факторами, опреде­ляющими значительное увеличение нефтеотдачи неоднородных кол­лекторов при вытеснении из них нефти горячей водой.