еханізму нафтовіддачі пластів в результаті термічного впливу - відставання теплового фронту від гідродинамічного. В результаті більша частина тепла залишається невикористаною для видобування нафти.
Залежно від параметрів закачування робочих агентів, сітки свердловин і фізико-геологічних характеристик продуктивних пластів після закінчення часу настає динамічна рівновага між введенням в пласт і розсіюванням теплової енергії в навколишні породи. Рух теплового фронту різко сповільнюється, в пласті залишається значна кількість теплової енергії, яку не можна використовувати. Тому головним завданням проектування розробки нафтових родовищ термічними методами є ефективне використання введеної в пласт або генерується безпосередньо в пласті теплової енергії в конкретних геолого-фізичних умовах.
. 2 Накачування в шар теплоносіїв
Для підвищення нафтовіддачі доцільно збільшувати температуру всього нафтового пласта. Тому для більш глибокого прогріву пласта через нагнітальні свердловини вводять гарячий агент (газ, воду, пар), який витісняє нафту до вибоїв експлуатаційних свердловин.
Вода - найбільш часто використовуваний агент для витіснення рідини, має чудову властивість переносити набагато більшу кількість тепла, що припадає на одиницю маси, ніж будь-яка інша рідина в тому ж агрегатному стані. У промислових умовах неодноразово ставилися експерименти з витіснення нафти якоїсь нагрітої рідиною, водяною парою або безпосередньо водою. У результаті безперервного нагнітання теплоносія (система нагнітальна - видобувна свердловина) не вся подводимая теплова енергія витрачається на збільшення нафтовіддачі.
Досить помітна її частина втрачається через теплових втрат:
коли теплоносій проходить по ділянці обсадної труби свердловини, що знаходиться у верхніх шарах грунту;
в покрівлю і підошву нафтового пласта безпосередньо в ході нагнітання в пласт;
коли підвищується температура нафтового пласта.
Для того щоб знизити негативний вплив перерахованих факторів на теплову ефективність даного методу, використовують тільки одну свердловину поперемінно в якості нагнітальної та експлуатаційної, що дозволяє краще використовувати подводимую до родовища теплову енергію. Такий метод теплового впливу називається циклічним. Як і при безперервному нагнітанні, в цьому процесі теплоносієм зазвичай служить водяна пара.
Термічний вплив на нафтовий пласт за допомогою теплоносія сприяє виділенню декількох зон за профілем температур або по водонефтенасищенності, де діють різні фізичні механізми.
Витіснення нафти нагрітою водою. Нагнітається в пласт вода охолоджується, контактуючи з породою і наявними в пласті рідинами. Розрізняють дві основні робочі зони, коли процес витіснення нафти гарячою водою вважається досить сталим. Нумерацію зон прийнято починати від початку перебігу у напрямі його розвитку (малюнок 1).
Малюнок 1 Профілі водонасиченому (а) і температури (б) при одновимірному витісненні нафти гарячою водою в відсутність випаровування легких фракцій нафти
У зоні 2 нафту витісняється водою, температура якої дорівнює температурі пласта. Нефтенасищенность в заданій точці знижується з плином часу і за певних умов може сягнути величини залишкового насичення, що залежить від температури в зоні 2.
У кожній точці зони 1 температура безперервно зростає, що зазвичай призводить до зниження залишкової нефтенасищенності. Крім того, розширення породи-колектора і заповнює його рідини призводить до зниження (при незмінному насиченні) маси нафти, що міститься в порах. Якщо нафта містить легколетучие вуглеводні, вони можуть бути витіснені за допомогою послідовних процесів випаровування і конденсації. У цьому випадку в порівняно вузькій зоні може існувати стан насичення газової фази вуглеводнями.
Витіснення нафти насиченою водяною парою. Розрізняють три основні зони, пронумеровані в напрямку течії тепло носія (малюнок 2).
Малюнок 2 - Профіль водонасиченому (а), температури (б) і паронасищенності (в) і при одновимірному витісненні нефтіводяним паром
Зона 1. На початку зони конденсації співіснують три фази: вода, суміш рідких вуглеводнів і газ. Температура, близька до постійної, повільно знижується при видаленні від кордону введення пари відповідно до залежністю температури насичення від тиску. Нефтенасищенность також змінюється за рахунок гідродинамічного витіснення нафти з цієї зони або внаслідок випаровування легколетучих компонентів.
Зона 2 (конденсація). У цій зоні пари води і вуглеводневі фракції конденсуються при їх контакті з холодним колектором. ...
