- на процесі внутріпластового горіння істотний вплив роблять такі параметри, як пластовий тиск, тип породи-колектора, тип нафти, початкова нефтенасищенность.
Розрізняють два основних варіанти внутріпластового горіння - прямоточний і протиточний.
прямоточних внутрішньопластове горіння - це процес теплового впливу на пласт, при якому фільтрація окислювача і поширення фронту горіння відбувається в напрямку витіснення нафти -? т нагнітальної свердловини до видобувної. Швидкість руху фронту горіння регулюється типом і кількістю згорілої нафти і швидкістю нагнітання повітря.
Якщо ж підвищують температуру привибійної зони видобувної свердловини і осередок горіння виникає в її околиці, то фронт горіння поширюється до нагнітальної свердловині, тобто в напрямку, протилежному напрямку витіснення нафти. Такий процес називається протитечійним горінням. Він використовується, як правило, тільки в тому випадку, якщо неможливо здійснити прямоточний процес горіння, наприклад на покладах з нерухомою нафтою або бітумом.
При внутрішньопластове горінні діє широкий комплекс механізмів вилучення нафти: витіснення її газоподібними продуктами горіння, водою, парою; дистиляція легких фракцій нафти; розрідження нафти під дією високої температури і вуглекислого газу. Утворені за рахунок дистиляції легкі фракції нафти переносяться в область попереду теплового фронту і, змішуючись з вихідною нафтою, відіграють роль облямівки розчинника.
У процесі прямоточного горіння температура і профіль насичення флюїдами в пласті розвиваються згідно характерним зонам. Прямоточний процес ВГ включає: випалену зону, яка містить окислювач (повітря); зону горіння, що містить кокс; зону випаровування (багатофазну зону), що містить пар, гази, воду, легкі вуглеводні: зону конденсації, або трехфазную зону, яка містить нафту і газ; зону пласта, що не охоплену впливом (малюнок 2.23).
Малюнок 2.23 - Схема процесу прямоточного всередині пластового горіння (по Р.Х. Муслімову. 1999): а - температурні зони в пласті, б - зони поширення процесу: 1,2 - нагнітальна і видобувна свердловини; 3. 4,7.8 - зони: відповідно випалена, випаровування, конденсації і пара; 5 - легкі вуглеводні; 6 - нафтовий вал; 9 - фронт горіння
Зона 1. У цій області пласта фронт горіння вже пройшов, вона складається практично з сухої породи без нафти. У порах фільтрується окислювач. Температура в ній досить висока, плавно збільшується в напрямку витіснення. У міру фільтрації в цій зоні відбувається нагрівання закачиваемого окислювача за рахунок контакту з нагрітим колектором.
Зона 2. - зона горіння і коксоутворення. У ній відбуваються високотемпературні окислювальні процеси, тобто горіння залишкового коксоподобного палива. Температура в цій зоні досягає свого максимального значення, яка зазвичай становить 350-600 ° С. У результаті горіння утворюються вуглекислий газ, окис вуглецю і вода. Тепло, що виділяється в процесі горіння, акумулюється в наступній зоні і потім віддається потоку окислювача.
У лабораторних умовах встановлено, що мінімальна кількість пального, яке необхідно для підтримки внутріпластового горіння, становить 18-30 кг на 1 м 3 нефтенасищенной породи. Витрата повітря на згоряння 1 кг палива (коксу) становить зазвичай 10-12 м 3.
У зоні 2 під дією високої температури відбувається крекінг і окислювальний піроліз фракцій нафти, що не були витіснені до цього часу, з утворенням рідких і газоподібних продуктів з наступним розчиненням в нафті попереду фронту горіння. З важких залишків в результаті складних термохімічних реакцій утворюється коксоподобное речовина, яка служить паливом для підтримки процесу внутріпластового горіння, а газоподібні і рідкі вуглеводні потоком газів горіння і пара, що утворився з реакційної води, витісняються в напрямку фільтрації. Вуглекислий газ, що утворюється при горінні, розчиняється у воді і в нафті, підвищуючи їх рухливість.
У зоні 3 відбувається випаровування води, що міститься в пласті у вільному і зв'язаному стані. При випаровуванні води з температурою в зоні 150-200 ° С відбувається процес перегонки нафти в потоці гарячих парів води і газів. Потік сприяє випаровуванню при цій температурі більш важких фракцій нафти, ніж при звичайному кипінні. Цими процесами визначається багатофазності зони випару, де одночасно присутні пар, гази, вода і легкі вуглеводні.
На початку зони 4 відбувається конденсація парів води і вуглеводневих газів, утворених в зоні 3. конденсується волога утворює зону підвищеної водонасиченому. Крім того, з скондесувалися води може виникнути оторочка гарячої води (вал гарячої води), яка разом з газоподібними продуктами витісн...
