Файл: Муравьев, Виталий Михайлович. Новые методы вытеснения нефти из пластов.pdf

става отпадает, и для проталкивания критической смеси можно использовать сухой газ.

Нефтеотдача будет меньшей, если при этом процессе вытеснения использовать газ, недостаточно обогащенный

промежуточными компонентами.

Первую проверку этого варианта вытеснения нефти из пласта намечает провести фирма Humble в Техасе на место­ рождении Бронт. Жирный попутный, газ, содержащий ме­

пан или другие легкие углеводородные жидкости. Закачку намечают проводить через ряд скважин, разрезающих за­ лежь с востока на запад, так что нефть будет вытесняться от центра к периферии. Давление нагнетания по расчетам

жаться только 16 лет. За этот период всего предполагается закачать 556 млн. м3 газа.

Фирма Humble полагает, что нагнетание в пласт жир­ ного газа позволит увеличить нефтеотдачу примерно на 50%

дами увеличение добычи нефти составит 2,15 млн. ,и3. Перед закачкой намечается предварительно подогревать

газ, чтобы увеличить его объем и содержание сжимаемых компонентов. Кроме этой работы, предполагается провести

испытания других вариантов процесса на одном из участков

нефтепромысла Силигсон в Техасе,

На этом участке планируется закачка пропана в коли­ честве 5500—6300 м3 и газа 1,54 млн. м3 в месяц. Участок занимает площадь 259 га и эксплуатируется 12 скважинами.

Опытные работы рассчитаны на два года, в течение которых

будет решен вопрос о целесообразности дальнейшего рас­ ширения проекта. По подсчетам в результате проведения

В. М. Фокеевым и И. Н. Стрижевым. В 1948 г. Капелюшников и Фокеев предложили закачивать в пласт углеводород­ ный газ (от С2Н6 до СбНц) под давлением, соответствую­ щим критической фазе. При этом закачиваемый газ и

пластовая нефть, смешиваясь, образуют газоконденсат, ко­

- 29 —

торый извлекается из пласта известными методами. Для практического решения этой задачи в 1953 г. лаборатория физики нефтяного пласта Института нефти Академии Наук СССР поставила ряд экспериментальных работ [23].

Сущность этого метода заключается в том, что в частич­ но истощенный пласт нагнетается газ под высоким давле­ нием, в результате чего остаточная нефть растворяется в сжатом газе или, иначе говоря, происходит обратное испа­ рение остаточной нефти.

В процессе эксплуатации газовый раствор поступает на поверхность, попадает в газосепараторы низкого давления, где происходит обратная конденсация, т. е. выпадение кон­

денсата из газового раствора. Затем цикл повторяется, и в

пласт вновь закачивается обедненный газ. Изучение условий использования явления обратного испарения и обратной

конденсации проводилось на специальной установке, рас­

считанной на рабочее давление до 500 ат.

В качестве основной газовой фазы использовался угле­ кислый газ. Содержание нефти в песке составляло от 2 до 6% к весу песка. Опыты проводились с различными неф­

тями при температуре примерно 40° и давлениях от 80 до

400ат.

Втабл. 1 приведены данные лабораторных опытов, по­ казывающие влияние породы на давление перехода системы нефть — газ в однофазное газовое состояние.

Таблица 1

— ЗЭ —

Эти эксперименты позволили установить, что присутствие породы существенно снижает критическое давление и осо­ бенно для высокосмолистых нефтей. Находящаяся в породах связанная вода незначительно повышает критическое давле­

ние. Давление перехода в значительной степени зависит от соотношений объемов нефти и газа в системе, переводимой

в однофазное состояние. Кроме того, было установлено, что углекислый газ в сравнении с метаном — более эффективный

газ.

Дальнейшие эксперименты в условиях движения сжато­ го газа через нефтесодержащий песок показали, что давле­ ние, которое необходимо создать для обеспечения растворе­ ния нефти в углекислом газе, зависит не только от свойств нефти, но и от соотношения объемов газа и нефти. Так, для

210 ат, доссорской масляной—200—250 ат, а для ухтинской—

свыше 250 ат.

Для того чтобы из газового раствора обратно получить содержащиеся в нем углеводороды, достаточно снизить дав­ ление до 75 ат.

Характерная особенность данного процесса состоит в том, что из нефтенасыщенной породы извлекается не нефть, а дис­ тилляты, так как смолы и асфальтены при указанных выше давлениях не переходят в газообразное состояние. Так, вы­ ход продуктов для большинства нефтей составляет в сред­ нем 70—80%, а для отдельных нефтей, не содержащих

смол,—90%.

Чем больше в нефти содержится асфальтенов и смол, тем меньше выход конденсата. С повышением давления вы­

ход конденсатов увеличивается. Вещественный состав неф­ тесодержащих пород почти не влияет на величину нефтепода-

чи пластов. Кроме того, было установлено, что при влажных

песках извлекается не только нефть, но и «связанная» вода. Позднее лабораторные опыты были проведены с природ­ ным газом Туймазинского месторождения для нефтей туй­ мазинской (угленосная), ромашкинской (девонская), па­

ромайская (легкая).

На рис. 9, 10, 11 приведены зависимости выхода конден­ сатов из песков от продолжительности циркуляции для раз­ личных давлений.

Сравнение эффективности углекислого газа и туймазин­ ского отбензиненного природного газа как растворителей неф­

ти показано на рис. 12.

Проведенные лабораторные опыты показали, что туйма-

зинский девонский отбензиненный газ, хотя и менее эффекти­ вен по сравнению с углекислым газом, все'же является хоро­ шим растворителем' нефти.

— 31 —

Увеличение гомологов метана и углекислоты в природой газе способствует более эффективному процессу извлечения

нефти из пласта.

Выход остаточной туймазинской угленосной нефти в рас­ сматриваемых опытах составил от 4 до 59%, при давлениях от 80 до 300 ат, а паромайской 80 % при 200 ат.

Полученные результаты были положены в основу разра­

ботки нового метода увеличения нефтеотдачи пластов в двух вариантах.

Первый вариант—превращение частично истощенного нефтесодержащего пласта в газоконденсатный.

Второй вариант—нагнетание в пласт газа без перевода его в газоконденсатный.

По мнению М.А. Капелюшникова, С. А. Закса и В.Ф.Бур­ мистровой, второй способ по сравнению с первым имеет ряд преимуществ:

1) возможность применения этого способа для пластов

сотносительно малой глубиной залегания;

2)меньший расход газа;

3)при относительно невысоких давлениях закачки мень­ шая вероятность нарушения целостности пласта.

Аналогичные работы по переводу нефти в однофазное газовое состояние в 1955 г. проводились ГрозНИИ совмест­ но с лабораторией физики пласта института нефти Академии

наук СССР [24].

На основе сходства термодинамических свойств двух- и многокомпонентных систем для рассмотрения и анализа явле­ ний фазовых превращений была использована фазовая диа­ грамма двухкомпонентных систем.

В процессе экспериментальных работ было установлено,

что с повышением концентрации легкого компонента требует­ ся меньшее давление для перевода смеси в газовую фазу. Кроме того, для перевода смеси в газовую фазу нужна тем меньшая концентрация легкого компонента, чем выше темпе­ ратура.

Проведенные лабораторные опыты показали, что для пере­ вода в однофазное газовое состояние озек-суатской нефти с

7630 л;3Ди3 давление перевода равно 430 ат.

Дальнейшие эксперименты показали, что при частичном

растворении указанных нефтей в газе с содержанием 88%

метана выход конденсата составил 65% при давлениях 320—

400 ат и 43,5% при 220 ат.

— 34 -