Файл: Кошко, И. И. Техника воздействия на нефтяной пласт горением.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 0
В комплект компрессора входят: шкаф автоматики, пульт управления, возбудительный агрегат и приборы местного контроля. Запуск компрессоров производитея в разгруженном состоянии. Принципиальная электриче ская схема станции показана на рис. 24.
В холодное время отопление фургонов осуществля ется от силовых электродвигателей и электрических печей.
Система охлаждения компрессорной станции— одно контурная оборотная. Циркуляция воды в системе охлаждения обеспечивается при помощи насосов ЗКМ-6а. Обвязка .насосов выполнена таким образом, что имеется возможность остановки любого из них на ремонт.
Теплая вода по коллектору сливается в емкость, от куда забирается насосами и под давлением через аппа раты воздушного охлаждения подается на охлаждение
компрессоров. |
Для |
.охлаждения циркулирующей |
воды |
|
предусмотрены |
_ |
|
АВМ-Г-14.6-Ж6-Б1-Н. |
д |
2 |
аппарата ------------------------------ |
Anna* |
||
|
|
|
8— 8-—3 |
|
рат состоит из одной секции прямоугольной конфигура ции, составленной из поперечнооребренных труб длиной 3 м, с наружным диаметром 56 мм. К секции через диффузоры крепятся два осевых вентилятора серийного производства с электродвигателями А02-32-4. Вентиля тор, вращаясь в плоскости коллектора, прогоняет воздух через межтрубное пространство секций. Вода, протекаю щая внутри труб, охлаждается за счет передачи ее тепла через ребристую поверхность труб к воздуху. Аппарат монтируется на четыре опорные стойки.
'Станция позволяет подавать .в пласт до 90 тыс. мг во.здуха в сутки. Она .представляет собой компактную блочную установку, приспособленную для эксплуатации в промысловых условиях.
Техническая характеристика компрессорной станции КС-60/35
Производительность, м3/ м и н ..................................................... |
60 |
Давление нагнетания, кг/см2 .................................................... |
35 |
Общая мощность электродвигателей, кет............................................ |
650 |
Вес, кг . . . . . . . . |
. . . . 48000 |
Станция КС-60/35 испытывается на Сугушлипском |
|
опытном участке. |
|
6* |
83 |
|
|
пг |
/г-юг /71-/0■{ШШ.Ш as/4 |
m |
07 /Of |
777-79-7 |
„MJLёЩ к si-4 |
oz |
ят-ю-г 777-79‘7 |
’Л2/ШёШШШМ¥, пг |
OT-te7 \ЯГ79-7V/0£1 /7 7 7 /7 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
p n x w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ш*ац гв8 |
« я ш |
t 24 |
/ |
> |
гое |
ю.г /0 |
1 024 |
/ |
гое / / . j | IP |
Q.24 |
i |
/ |
/4 \2J го |
гв \ / 4 \ 74 1 / 4 |
|
0. 44 |
' |
|
! |
/ ; |
||
|
|
|
|
|
~r |
/ . / |
|
43 |
iSS |
|
/ . / |
4.5 |
IS |
tlyy-ty |
vis/’^Щ7\ |
|
j |
ц _ |
||||
its |
|
1 |
4 5 |
|
485 |
4.5 |
- p its |
|
|
и |
4 5 |
45 |
О - |
|||||||||
pin's |
*1J |
W i |
|
|
|
|
/HMAisS |
Шй гии. |
|
|
"7711 |
|||||||||||
|
|
|
ItViftt |
Oamerof |
|
|
fCHtfSf |
veaffSerca |
ot/resn |
Веча заекяр/ |
|
Впеки |
J |
|
|
|
||||||
шаКМП kjijiartjn§tiMiv |
faia ааекюра |
iaaiiiu . |
(!d 0 |
яы и |
OKf/tpemv |
[ tfOcsen |
j |
f!в ч а |
|
|||||||||||||
cep |
пне |
up |
sine |
ческа |
Ьагйиияаса |
аые |
|
|
||||||||||||||
шеае М 5 С |
i tie |
вне |
| f f f f S f f |
|
тешшв |
atc-Kt/paietutt^ |
Beaceeot |
яязфт |
tzji'exOcoet |
|
зоекпраческве |
|||||||||||
Мни "Г |
ixpctsn |
пенсии |
|
|
upset*- |
SiCO/ftfM |
|
|
|
|
|
|
яяарзкн |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
: |
i |
|
|
|
|
|
||
Рис. 24. Принципиальная электрическая схема станции КС-60/35.
Пр;и осуществлении процесса предусматривается про ведение различных операций.
Первоначально для осуществления сбойки между на гнетательной и эксплуатационными сжважинами возмож но 'применение агидрорвзрыва и других способов обра ботки призабойной зоны.
Применяемое оборудование позволяет обеспечить гибкость процесса. При необходимости возможно созда ние прямоточного или проливоточного горения в пласте, а также возможно добавление к воздуху воды для более эффективного использования образующегося при горении тепла. Задачей эксперимента является исследование техники и технологии работ в специфических геологиче ских условиях.
Учитывая сравнительную новизну метода, желательно опробование его осуществить в благоприятных условиях, для этого следует провести доразведку залежей нефтебитумов.
Недостатком внутрипластового горения является вы сокая энергоемкость (компримирования воздуха. Так, затраты на сжатие воздуха, отнесенные на тонну добы ваемой нефти на залежи Павлова Гора, составляют
9,7 руб.
Зарубежные авторы также отмечают высокую стои мость (компримирования воздуха (при внутрипластавом горении. Поэтому в нашей стране и за рубежом прово дятся теоретические и экспериментальные исследования по совершенствованию метода, с целью снижения стои мости добываемой нефти {20, 65, 119].
Как известно, зона горения при внутрипластавом го рении характеризуется высокой температурой.
При прямоточной схеме разработки залежи фронт горения движется от нагнетательных скважин к эксплуа тационным. Передача тепла от фронта горения впереди лежащей зоне осуществляется потоком (воздуха и путем теплопроводности. Исследования 'показывают, что ско рость переноса тепла отстает от скорости перемещения фронта горения, поэтому значительное количество тепла, остающегося за фронтом горения, обычно, не участвует в процессе извлечения нефти.
Одним из способов повышения эффективности внутрипластового горения является ■комбинация его с заводне нием. Как известно, вода обладает более высокой тепло
85
емкостью, чем воздух. При закачке воды имеется воз можность остающееся за фронтом горения тепло перенести в область пласта перед фронтом горения и, таким образом, попользовать указанное тепло для 'повы шения эффективности процесса.
Поэтому представляется целесообразным путем на |
|
гнетания воды в пласт повысить скорость перенесения |
|
тепла в пласте. Следует отметить, что при этом повы |
|
шается стабильность существования процесса |
горения |
в пласте и увеличивается диапазон нефтей, на |
которых |
возможно применение метода.
При нагнетании воды остающееся за фронтом горе ния тепло используется для прогрева пласта впереди фронта горения. Вода, попадая в нагретую зону нагре вается и, при определенных условиях, возможно обра зование пара, что приводит к значительному увеличению объема и повышению давления в пласте и, 'следователь но, сокращаются сроки разработки выбранного участка. Интенсификация процесса приводит к снижению относи тельных потерь тепла.
Использование указанного метода позволяет повы сить рентабельность разработки месторождений с вязкой нефтью.
Д. Н. Дейч и И. Вейдема проводили специальные лабораторные исследования на линейной модели при од новременной подаче воды и воздуха в процессе горения [132]. На основании проведенных опытов было установ лено, что расход воздуха при 1комбини.рован'ном методе снизился на 67% по сравнению с расходом на обычное ■сухое горение.
Объем 'Нагнетаемой воды по расчету составляет 0,1—1,0% от объема нагнетаемого воздуха. При 'одно временном нагнетании воздуха и воды в пласт давление нагнетания воды, примерно, соответствует давлению .на гнетания воздуха.
Эффективность одновременного нагнетания в пласт воздуха и воды может быть определена путем сопостав ления энергоемкости этого процесса с энергоемкостью компримирования воздуха при внутрилластовом горении без закачки воды.
Расчеты показывают, что при весовом 'соотношении во'здух'а и 'воды, равном 1:1, и давлении нагнетания
86
40 кг/см2 энергоемкость нагнетания воды составляет около 1% от энергоемкости компримирования воздуха.
Согласно исследованиям Г. Г. Биндера, Д. Н. Дейча и И. Вейдема, при одновременном нагнетании воздуха и воды для получения одинаковой скорости движения фронта горения требуется нагнетать воздуха в два—три раза меньше, чем при «сухом» вн-утрипластавом горении. Подобные результаты были получены при проведении лабораторных исследований в СССР в институтах ВНИИнефть и УкрНИГРИ. Таким образом, энергоем кость нагнетания воздуха и воды при виутрилластовом горении практически в два раза меньше энергоемкости компримирования воздуха 'без закачки воды. Кроме того, закачка воды в пласт при внутрипластовом горении позволяет снизить температуру в эксплуатационных скважинах.
Цементаж скважин, предназначенных для внутрипластового горения, может быть выполнен с 'помощью
железисто-сланцевого цемента. |
|
|
|
|
|
||||
|
Для определения количества воды, потребляемого для |
||||||||
переноса |
остающегося |
за |
фронтом |
горения |
тепла, |
||||
И. |
Д. Амелин рекомендует пользоваться следующей фор |
||||||||
мулой: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V 0 |
^ г %. Г - f o b Яост ■Ср - 2<?воз W |
Своз ' Д*ф. г |
|
|
||||
|
4 ,03 |
|
' б ф . г я ф. г) .ю з |
|
|
|
|
|
|
где |
Qp— теплотворная |
способность топлива; |
|
||||||
|
<?ост — содержание топлива в породе; |
|
|
|
|||||
|
I — коэффициент, |
учитывающий теплопотери |
|||||||
|
|
в кровлю и подошву пласта; |
|
|
|
||||
|
гф г — радиус фронта горения; |
|
|
|
|
||||
|
h — мощность |
пласта, м\ |
|
|
|
|
|
||
|
SQL, — суммарное количество |
нагнетаемого |
воз |
||||||
|
|
духа; |
|
воздуха; |
|
|
|
|
|
|
св0з ~ теплоемкость |
|
|
|
|
|
|||
|
Д/ф г |
— разность |
между температурой |
фронта го |
|||||
|
|
рения и нагнетаемого воздуха; |
|
пласта |
|||||
|
а): — коэффициент |
охвата |
мощности |
||||||
|
|
горением; |
|
|
|
|
пара |
при |
|
|
г Р ф г) — теплосодержание перегретого |
||||||||
|
|
температуре и давлении |
фронта |
горения. |
|||||
87
Может быть предположено несколько модификаций влажного горения. При этом выбор объема нагнетаемой воды имеет принципиальное значение на характеристику процесса.
При незначительном количестве нагнетаемой воды процесс может быть отрегулирован таким образом, что вода не будет значительно влиять на фронт горения, и процесс будет мало отличаться от обычного «сухого» горения.
Температура в зоне горения определяется тепловым балансом процесса и зависит от ряда факторов, в част ности от количества сгорающего коксоподобного остатка на единицу объема пласта, от расхода (воздуха, тепловых характеристик нефтенасыщенной и окружающих пород и т. д. Температурные условия на фронте горения можно регулировать, добавляя в пласт воду.
При увеличении количества нагнетаемой воды она не только 'будет отбирать тепло с породы за фронтом горе ния, но частично вода будет попадать в зону фронта горения и снижать температуру, при этом неиопарившаяся 'влага будет испаряться на фронте и оказывать влияние на баланс тепла.
Вытеснение нефти осуществляется при этом за счет 'комплексного (воздействия ряда факторов.
Впереди фронта горения поток нагретых газов и па ров, поступая с франта, отдает здесь часть своего тепла. Кроме того, в этой зоне происходит конденсация фрак ций нефти, испарившихся при более высоких температу рах, что приводит к снижению вязкости пластовой нефти в зоне.
При данном методе можно добиться такого положе ния, когда не весь кокс будет сгорать на фронте горе ния. Этот метод может быть применен на залежах с не достаточным содержанием кокса для «сухого» вяутрипластового горения.
Кроме того, подобная технология работ позволяет снизить удельный объем нагнетаемого воздуха на еди ницу объема пласта.
При еще большем процентном соотношении нагнетае мой воды к нагнетаемому воздуху вода движется за фронтом горения и впереди фронта, а в зоне фронта создается как (бы «парообразная подушка». Таким обра зом, при данном методе вытеснение нефти практически
может .осуществляться оторочкой пара. В процессе вытеснения .нефти паром .происходит фракционная пере гонка части нефти, которая остается после горячей кон денсированной воды, движущейся впереди паровой зоны. В .основе механизма '.вытеснения паром лежит термиче ское расширение нефти, снижение ее вязкости и дисцилляция.
При продвижении паровой зоны впереди ее отмеча ется все 'большее насыщение нефти легкими углеводоро дами. Улучшается отмыв нефти с поверхности зерен породы и повышается нефтеотдача пласта в целом. Та ким образом, данная модификация внутрипластово.го горения обладает /преимуществами метода обработки пласта паром.
С целью снижения энергоемкости нагнетания в пласт воздуха имеется возможность использовать внутрипла тноео.е горение как метод для предварительного разогре ва пласта с последующим .нагнетанием воды. При дан ном методе первоначально, с помощью внутрипластового горения путем нагнетания воздуха в пласт, создается прогретая зона пласта определенного размера.
В последующем периоде с помощью аккумулирован ного тепла в указанной зоне и .нагнетания воды осу ществляется вытеснение нефти к эксплуатационным скважинам. При этом в период нагнетания воды возмож но поочередное прохождение вышеуказанных модифика ций «влажного» горения.
Оптимальный период нагнетания воздуха и воды для каждого отдельного случая определяется расчетом. Ме тод сочетания нагнетания воздуха в первоначальный период и подачи в пласт воды в /конечном периоде про ще в управлении, чем «влажное» горение. При этом может быть достигнута экономия -на снижении 'стои мости компримирования воздуха.
Эффективность нагнетания воздуха и воды может быть определена путем сопоставления энергоемкости их закачки.
В качестве показателей оценки энергоемкости ком примирования воздуха и нагнетания воды можно при нять удельный расход энергии на единицу объема добы ваемой нефти.
Если принять при сопоставлении, что на тонну добы ваемой нефти требуется подать в пласт 1000 м3 воздуха
89-