товіддачі пласта при його нагріванні досягається внаслідок:
поліпшення коефіцієнта рухливості нафти;
підвищення об'ємного коефіцієнта охоплення пласта витісняючим агентом;
теплового розширення нафти, її дистиляції;
запобігання випаданню парафіну і перекладу випав парафіну в розчинений стан.
1.3 внутрішньопластове горіння
Витіснення нафти із застосуванням внутріпластового горіння полягає в займанні нафти в пласті, подальшому підтриманні горіння і пересуванні створеного вогнища горіння по пласту.
На відміну від інших термічних методів він заснований на використанні підземних джерел енергії. При цьому тепло для впливу на нафтовий пласт утворюється за рахунок спалювання частини пластової нафти.
Метод заснований на здатності вуглеводнів (в даному випадку нафти) вступати в реакції з киснем, що супроводжуються виділенням великих кількостей тепла. Генерування тепла безпосередньо в пласті є основною відмінною особливістю методів підвищення нафтовіддачі із застосуванням внутрішнього горіння. Ці методи дозволяють усунути технческіе проблеми і втрати тепла, які виникають при генеруванні його на поверхні і доставці до пласту шляхом нагнітання в нього теплоносіїв.
Дзвінок горіння здійснюється у свердловини-зажігательніци. Ця важлива операція полягає в нагнітанні в свердловину окислювача (зазвичай повітря) при одночасному розігріві привибійної зони пласта за допомогою забійного електронагрівача, газового пальника, запалювальних химических сумішей і т. д. Внаслідок цього прискорюються екзотермічні реакції окислення нафти, які в кінцевому підсумку призводять до створення процесу горіння в привибійній зоні пласта.
Після ініціювання горіння безперервне нагнітання повітря забезпечує як підтримання процесу внутріпластового горіння, так і переміщення зони горіння по пласту. Зважаючи невеликого розміру зони горіння в порівнянні з відстанями між свердловинами, її також називають фронтом горіння. Коли повітря для підтримки горіння подається в свердловину-зажігательніцу, то фронт горіння переміщається в напрямку від нагнітальної свердловини до добувної, т. Е. В напрямку руху, що нагнітається. Такий процес називається прямоточним на відміну від противоточного, коли фронт горіння рухається в напрямку від добувній (свердловини-зажігательніци) до нагнітальної, т. Е. Проти руху, що нагнітається. Протитечійне горіння поки не отримало помітного застосування, тому подальше опис процесу відноситься тільки до прямоточному горінню.
Переміщення фронту горіння викликається витратою палива, яке представлене частиною нафти, що залишилася в пласті після витіснення її газами горіння, водяною парою, водою, випаровуючись фракціями нафти попереду фронту горіння, внаслідок складних фізико-хімічних процесів (дистиляції , крекінгу та ін.). У підсумку згоряють найбільш важкі фракції нафти - кокс. Різні геолого-промислові умови сприяють концентрації коксу 10-40 кг на 1 м3 пласта. Цей важливий параметр горіння визначають експериментально в лабораторних умовах. Коли щільність і в'язкість нафти збільшуються, концентрація коксу також збільшується, а зі збільшенням проникності породи - зменшується. Встановлено, що у разі підтримки внутріпластового горіння шляхом нагнітання в пласт тільки газоподібного окислювача (повітря), втрата тепла з нагрітої в результаті горіння породи відбувається повільно внаслідок низької теплоємності потоку повітря, ніж при нагріванні породи переміщається фронтом горіння. У результаті сухого внутріпластового горіння (так називається процес, коли для підтримки горіння закачується тільки повітря) основна частка генерується в пласті тепла (більше 80%) залишається в області позаду фронту горіння і поступово розсіюється в навколишні пласт породи. Це тепло робить позитивний вплив на процес витіснення з неохоплених горінням суміжних частин пласта. Можлива перекидання тепла в область попереду фронту горіння, що може призвести до наближення генерується в пласті тепла до зон, де відбувається витіснення нафти з пласта. Таке перенесення тепла пов'язаний з прискоренням теплопереносу в пласті внаслідок додавання води до нагнітають повітря.
- зона фільтрації закачиваемой води і повітря; 2, 4 - зони перегрітої пари; 3 - зона фронту горіння; 5 - зона насиченої пари; 6 - зона витіснення нафти гарячою водою; 7 - зона витіснення нафти водою при пластової температурі; 8 - зона фільтрації нафти при початкових умовах:
Малюнок 5 - Схема процесу вологого горіння
У цьому зв'язку створюється метод, що поєднує внутрішньопластове горіння і заводнення, який призведе до прискорення теплопереносу і перекидання тепла в область попереду фронту горіння.
...
