Способ разработки нефтяного месторождения

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Найнцер Т.Я. Обзор патентов по термическим способам добычи нефти. Сер. Добыча. М. внниоэнг, 1970, с. 42-43.(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО НЕСТОРОЖДЕНИЯ(57) Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти. Цель - повышение нефтеотдачи пластов и увелнчеие устойчивости фронта горения. В пластеИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для увеличения коэффициента нефтеотдачи пластов при разработке месторождений методом внутрипластового горения нефти.Целью изобретения является повышение нефтеотдачи пластов и увеличение устойчивости фронта горения.Сущность способа заключается в том, что тепло выжженной зоны пласта с физикокимической точки зрения целесообразно использовать не только для испарения воды (чисто теплотехнический прием) но и для эндотерничес 2осуществляют инциирование фронта горения. Через нагнетательные скважины закачивают воздух и жидкий теплоноситель, в качестве которого используют 50-652-ный водный раствор нитрата аммония. Фронт горения перемещают от нагнетательных скважин к добывающим. Разложение нитрата аммония начинает происходить при т-ре выше 21 ОС, что всегда достижимо в условиях выжженной зоны тепловой волны сверхвлажноговнутрипластового горения. Эффект от использования данного способа обус лавливается повышением кол-ва добываемой нефти за счет реагентной интенсификации внутрипластового горения при закачке в пласт в качестве теплоносителя раствора нитрата аммония.кого запуска реакции разложения нитрата аммония, сопровождающейся в дальнейем выделением тепла, и, самое главное, веществ, ускоряющих внутрипластовое горение монооксида азота и кислорода (физико-химический прием).Разложене нитрата аммония начинает происходить при температуре выше 210 С, что всегда достижимо в условиЯХ выжженной зоны тепловой волны сверхвлажного внутрипластового горения. Так как разложение нитрата аммония происходит в выжженной зоне непосредственно вбпизи фронта горенияили во фронте горения, то выделившиеся при этом кислород и окислы азота активно воздействуют на зону горения,что выражается в повышении устойчивости распространения фронта горения,темшература которого значительно вьг ше, чем при закачке в пласт воды в том же количестве. сохранение ВОд 0 воздушного отношения на том же уровне позволяет эффективно перебрасывать тепло из выжженной зоны в область впереди фронта горения, что позволяет прогревать нефтенасышенную породу перед фронтом горения на значительном от него расстоянии.Возможность осуществления данного способа подтверждена лабораторными экспериментами. В лабораторным экспериментах использовали вефтеиасыщенныи коллектор месторождения. Нефтенасы щенность кернового материала составила 41,22. Характеристики нефти плотность 943 кг/м, вязкость 1100 мпа-сПорода представляет собой смесь несцементированныи песчаииков песков и алевролнтов с основным содержаниемЭксперименты проводили на лабораторной установке высокого давления,основной частью которой является кериодержатель, выполненный в виде теплообменника типа труба в трубе. Кернодержатель представляет собой тоикостенную трубу с внутренним диаметром 5 О мм (толщина стенки 1,5 мм),которая помещена в толстостеиныйкодух. Давление в кожухе и внутри кериодержателя поддерживается одинаковым. Тонкая стенка модели пласта и воадупиая прослойка между стенкой кернодержателя и кожухом позволяет значительно снизить теплопотери от Фронта горения на стенку модели, а это, в свою очередь, позволяет исключить предварительный прогрев матернала коллектора для образования и распространеня фронта горения. Длина набивки нефтенасышеиной лорды составляет 700 мм. Кернодержатель снабжен но оси термопариым карманом. кернодержатель загружался иефтенасыщенной породой. Инициирование процесса горения проводили с помощъю твердого топлива, помещенного в верхнюю частькернодержателя. В качестве твердого топлива использовали кокс или углеще ночной реагент. Воспламенение твердого топлнва проводили с использованием химических реагентов. Температуру тепловой волны и скорость ее распространения фиксировали с помощью четырех стационарно расположенным термопар. давление воздуха в кернодержателе было постоянным для всех опытов и составляло 2,0 Па. использование в качестве теплоносителя водного раствора нитрата аммония с концентрацией ниже 502 приводит к ухудшению показателей процесса - снижается температура фронта горения и коэффициент вытеснения нефти (см. таблицу). Применение раствора нитрата аммония с концентрацией выше 652 затруднено из-за плохой растворимости реагента при дальнейшем повышении его содержания в растворе.П р и м е р 1. Кериодержатель набивался материалом коллектора. В верхнюю часть кернодержателя помещали заряд твердого топлива и химический реагеит для инициирования процесса горения. Затем в модель пласта подавался воздух с расходом 0,36 мЧч. При прокачивании определенной порции воды наблюдалось бурное выделение тепла,что приводило к воспламенению заряда твердого топлива с дальнейшим инициированнем очага горения в нефтенасыщенной пористой среде. После образования устойчивого фроита горения вмодель нагнеталась в качестве теплоносителя вода. Водовоедушное отношение составило 125-10 м/нм. Образующийся виачале процесса высокотемпературный фронт с температурой 490520 С по мере нагнетания в модель воды носит затухающцй характер н температура в конце проведения эксперимента составила 120-200 С. Проведенные параллельно эксперименты указывают иа крайне неустойчивый режим горения с большими по амплитуде колебаниями температуры в тепловой волне. Коэффициент нспользования.кислорода не превышает 451. Скорость распространения тепловой волны также значительно изменяется в ходе проведения опыта .достигнутый коэффициент вытеснения нефти из модели пласта составляет 24,5-42,01.П р н м е р 2. Эксперимент проводился аналогично примеру 1. Вместо5 вщывтммвкпыпептшмтг ля подавался 502-ий водный раствор нитрата аммония. Отношение объема закачнваемого раствора нитрата аммония к объему нагнетаемого воздуха составило 1,25-10 м/нм. В ходе эксперимента наблюдалось образование устойчивого фронта горения с температурой 505-20 С. При этом происходило снижение колебаний температуры в тепловой волне и стабилизация скорости распространения фронта горения. Коэффициент использования кислорода равен 7 д,61. Коэффициент вытеснения нефти составил 70,02.П р и м е р 3. Эксперимент проводился аналогично примерам 1 и 2. При этом в модель пласта закачивался 652 ный водный раствор нитрата аммония с отношением объема закачиваемого раствора к объему нагнетаемого воздуха 1,50-10 м/нм. Образуется устойчивый фронт горения с температурой 515520 С. Коэффициент использования кислорода составил 882 при коэффициенте вытеснения нефти 76,92.П р и м е р ы 4-7. Эксперименты проводились аналогично примерам 1 и 2 с той разницей, что а качестве теплоносителя использовали водные растворы итрата аммония различной концентрации. Результаты экспериментов приведены в таблице.Таким образом, лабораторные экспериеиты свидетельствуют о возможности повышения устойчивости фронта внутрипластового горения и интенсификации добычи нефти.Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяетвести добычу нефти, не снижая общего количества теплоносителя, закачиваемого в пласт, что в конечном итоге будет определять скорость разработки нефтяного местороцдения. при этом введение в процесс достаточно большого количества теплоносителя не снижает температуру фронта горения, что наблюдается при осуществления процесса сверхвлажного горения нефти и поаволяет вести добычу нефти с высоким коэффициентом вытеснения (7 О,0-76,91)Эффект обуславливается повышением количества добываемой нефти за счет реагентноп интенсификации внутриллас тоаого горения при закачке в пласт в качестве теплоносителя раствора нитрата аммония, при разлоении которого во фронте горения происходит выделение дополнительного количества тепла н образование кислорода и окислов азота, оказывающих каталитическое действие на процесс горения.Способ разработки нефтяного месторождения, включающий инициирование фронта горения в пласте, закачку через нагнетательные скважины воздуха и жидкого теплоносителя, перемещение фронта горения от нагнетательным к добывающм скважинам, добыча нефти через добываюие скважины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с лцелью повышения нефтеотдачи пластов и увеличения устойчивости фронта горения, в качестве жидкого теплоносителя испольауют 50-652-ный водный раствор нитрата аммония.ВПНЯННЗ КОНЦЗНТРЗЦНН ЗЗКЗЧИВЗЕМОГО раствора НИТРЗТЗ ЗММОННЯ Н 8 ПОКЗЗЗТЕЛН ПРОЦВССЗ внутриплас ТОВОГО ГОРЕННЯ НЕФТИ МЗСТОРОЦДВННЯПример, Концентра Отношение Темпера Коэффициция нагне- объема эа тура ент вы таемого ра качиваемого фронта теснения створа нит раствора к горения, нефти, 2рата аммоч объему воз- С кия, 72 духам /нм а 10 15 о.1 о- идет га- аоо шение Процесса горения 5 20 1,4510 430-ддо 49,0 6 30 15310 470-500 52,4 40 153103 510-520 59,4Составитель В.Кошкин Верстка Казпатент, Исполнитель 3.А.Джукаева Ответственный за выпуск Э.З.ФаИ 3 ова