ли витягувати нафту методом її підземної газифікації зі створенням в пласті екзотермічної окисної реакції, що переходить в горіння. Ними були зроблені перші спроби ініціювання внутріпластового окислення нафти на одному з родовищ Краснодарського краю.
Однак в 30-х - 50-х рр. внутрішньопластове горіння на практиці не застосовували внаслідок його недостатньої вивченості.
Наприкінці 50-х і на початку 60-х рр. зріс інтерес до методу вилучення нафти з надр з використанням внутріпластового горіння. У СРСР, США, ВНР, СРР, Франції, Нідерландах і в ряді інших країн були здійснені дослідно-промислові роботи, що показали можливість промислового вилучення нафти з надр шляхом осуществленія внутріпластового горіння. Були проведені численні дослідження, що сприяли сучасному розумінню механізму внутріпластового горіння та вдосконалення його технології. Теоретично було доведено, що швидкість теплової конвекції менше швидкості руху фронту горіння при закачуванні в пласт як окислювач повітря, і потім експериментально і теоретично встановлено, що прискорити перенесення тепла в пласті можна шляхом здійснення вологого внутріпластового горіння.
У Росії стійкий процес внутріпластового горіння був здійснений в 1967р. на родовищі Павлова Гора в Краснодарському краї і на родовищі Східниця на Україні. У дослідах, проведених на цих родовищах, були отримані докази тривалого існування і переміщення в пласті області, де відбувається інтенсивна окислювальна реакція, «вогнища горіння», а також можливості істотного додаткового вилучення нафти при внутрішньопластове горінні.
Метод вилучення нафти з надр з використанням внутріпластового горіння успішно застосовують на нафтових родовищах багатьох країн в тому числі і СНД.
Дослідження показали, що при розвитку процесу внутріпластового горіння в пористої середовищі пласта згорає в основному важкий залишок нафти, що отримав назву коксу, так як більш легкі фракції нафти випаровуються перед областю горіння внаслідок підвищеної температури і переносяться потоком газів вперед по пласту у напрямку до добувним свердловинах.
У процесі розробки нафтового родовища методом внутріпластового горіння як окислювач застосовують головним чином повітря, що закачується в пласт через спеціальні воздухонагнетательние свердловини. Нафта відбирається з видобувних свердловин разом з продуктами горіння і водою, яку також можна закачувати в пласт в ті ж воздухонагнетательние або в спеціальні водонагнетательние свердловини.
Операцію створення в пласті внутріпластового горіння починають з його збудження, ініціювання. Для цього в нагнітальну свердловину, в якій припускають почати процес горіння, опускають нагрівальний пристрій (глибинну пальник або електронагрівач) і нагнітають повітря. Повітря, володіючи істотно меншою в'язкістю, ніж насичують пласт нафта і вода, прослизає крізь нафту і воду, частково витісняючи їх з пласта, до вибоїв видобувних свердловин. Так здійснюється сообщаемости (збійка) воздухонагнетательних і видобувних свердловин, потім включають глибинне нагрівальний пристрій і вводять тепло в пласт.
У результаті в ньому підвищується температура, швидкість окислення нафти зростає і окислення переходить в горіння.
При реакції окислення нафти вуглець і водень, що входять до її складу, з'єднуються з киснем, утворюючи при інтенсивному горінні окис і двоокис вуглецю, а також воду, а при низькотемпературному окисленні - оксиди вуглеводнів і органічні кислоти.
Якщо пластовий тиск порівняно невелика (до 5МПа), а температура 420-450 К, при вмісті у нафті легких вуглеводнів в пласті в результаті реакції окислення утворюються в значній кількості оксиди органічних сполук і кислоти, а при температурах , великих 470-520К, -тільки двоокис вуглецю і в невеликій кількості окис вуглецю. У цьому випадку окислювальна реакція перетворюється на реакцію горіння.
Хімічну формулу горіння залишку нафти - коксу запишемо наступним чином:
ACHn + aO2 =? bCO2 + bCO + dH2O (2.6)
де А, а, b, d - чисельні коефіцієнти хімічних реакцій;
п - відношення числа атомів водню Н до числа атомів вуглецю С в коксі; ?- Відношення числа молей СО2 до числа молей СО в продуктах горіння.
Якщо, наприклад, кокс представлений твердим парафіном, хімічна формула якого С20Н42, то А=20, п=2,1.
Однак при написанні формули реакції будемо розглядати тільки одну групу СНn оскільки для подальшого викладу потрібні відносні дані що у реакції речовин (наприклад, скільки доводиться кисню на одиницю маси коксу та ін.).
. 5 Технологічні проблеми нагнітання теплоносіїв
При ...
