Способ создания в нефтяном пласте очага горения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН В 43/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН енн а.Ксандопуло, ев, О.К,СеН.А.Абилов НЕФТЯНОМ гореносится нефтедоожет бытнефтяномзработке утриплас нности и создания т в ния при рметодом вн ия - удешевление в нефтяном пласт азана зависимостьичных точках моделигде 1-5 - темпераразличными термое твердого топлованы угли разПри этом наибпользование в нательной закачке в ну пласта суспензий ива и скелетного нике нм нагнетанием возду ушивание и воспламенникеля, и тепло, вы При послед призабойную з вердого топл ля с оследую происходят вы ие скелетногнефтяного е его на дит к кол кокса, абоеьматации ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ ВПЛАСТЕ ОЧАГА ГОРЕНИЯ(57) Изобретение относится к нефтедобывающей промьппленности, Цель изобретения - удешевление процесса созИзобретение отбывающей промьпплеиспользовано дляпласте очага гсренефтяных залежейтового горения.Цель изобретенпроцесса созданияочага горения.На чертеже поктемператур в разлпласта от временитуры, фиксируемыепарами,2дания в нефтяном пласте очага горения. На поверхности готовят водные суспензии твердого топлива и скелет- ного никеля и последовательно закачивают их в призабойную зону нефтяного пласта при их массовом соотношении 20:1, После закачки суспензий производят нагнетание воздуха, при котором происходит высушивание ивоспламенение скелетного никеля. Тепло, выделяемое при сгорании скелетного никеля, переносится нагнетаемым воздухом в слой твердого топлива и оно воспламеняется. Благодаря горению твердого топлива в призабойной зоне нефтяного пласта создается оЧаг деляемое при этом, потоком нагие мого воздуха переносится в нижел щни слои твердого топлива и поджигае его, Последовательность закачки.я ляется обязательной: сначала водную суспензию твердого топлива, а М затем водную суспензню скелетного 1 ве никеля. При этом скелетный н.икель 4 Ь служит, преимущественно, воспламени- ф телем твердого топлива. Очаг горения в нефтяном пласте создается благодаря горению в призабойной зоне твердого топлива.В качеств ива могут3 быть использ личныхаай марок, кокс. олее целесообразно ис качестве . твердого топливапоскольку сжигани зскважины не привопризабойной зоны пласта, что связанос его низкой зольностью. Вместо не 4 ттяного кокса могут быть использованы;,дешевые некондиционные отходы нефте-.5химического производства - коксики.Скелетный никель является широкоиспользуемым катализатором ряда химических реакций. Его изготавливаютпутем выщелачивания, преимущественно алюмоникелевых сплавов, и хранятпод водой.Преимущества использования скелет, ного никеля заключаются в том, что онон во влажном состоянии не являетсяпирофорным. Водная суспензия скелетного никеля может быть закачана впризабойную зону пласта с использованием стандартного забойного оборудования. 20При использовании лишь скелетногоникеля количество тепла, выделяемогопри его воспламенении, является недостаточным для создания в нефтяномпласте очага горения. Очаг горения 25не может быть создан также с использованием одного твердого топлива,поскольку для зажигания его на забоескважины необходим внешний источниктепла.30Для создания в нефтяном пластеочага горения необходимо использование твердого топлива и скелетного никеля при их весовом соотношении,равном 20:1. Такое соотношение является оптимальным, способствует созда 35. нню устойчивого очага горения приминимальных затратах. Использованиебольшего количества скелетного никеля является экономически нецелесообразным, поскольку стоимость скелетного никеля выше стоимости твердоготоплива, например нефтяного кокса. Апри уменьшении количества скелетногоникеля количе ств а тепла р Выделяюще го 45ся при его воспламенении, может оказаться недостаточным для зажиганиятвердого топлива.Приготовление водных суспензийтвердого топлива и скелетного никеля позволяет произвести их закачкув призабойную зону пласта. Осуществление последовательнойзакачки суспензий твердого топливаи скелетного никеля дает возможность 55располагать в призабойной зоне плас-,та скелетный никель поверх твердоготоплива. Нагнетание воздуха способствуетсамовоспламенению скелетного никеляи переносу выделяемого при этом тепла в нижележащий слой твердого топлива, приводящего к его зажиганиюи созданию в нефтяном пласте очагагоренияВозможность осуществления предлагаемого способа подтверждена лабораторными экспериментами,Эксперименты проводят с использованием естественного нефтенасыщенного коллектора месторождения Каражан-.бас. Характеристики нефти: плотность943 кг/мф, вязкость 1100 мПа. с (293 К).Порода представляет собой смесь песчаников, песков и алевролитов с основным содержанием (90 мас.%) Фракции 0,05-0,25 мм. Минерологическийсостав, мас,%: кварц 30; полевыешпаты 25; обломки пород 45,В качестве твердого топлива используют нефтяной кокс марки КЗ О.Скелетный никель готовят путемвыщелачивания алюмоникелевого сплава, содержащего 50% никеля и 50% алюминия, и до эксперимента хранят подводой,На чертеже приведены профили изменения температуры во времени подлине модели пласта,Для эксперимента используют трубный реактор длиной 1,3 м и внутренним диаметром 245 мм, снабженный пооси термопарным карманом длиной 1,0 м,Реактор на длину 1, 1 м заполняютнефтяным коллектором, В углублениедиаметром 50 мм и длиной 100 мм вверхней части нефтяного коллекторапомещают 200 г нефтяного кокса и 10 гскелетного никеля, уложенного поверхнефтяного кокса во влажном состоянии, Далее в реактор подают воздухсо скоростью 108 л/мин,Контроль за передвижением фронтагорения по модели пласта осуществляют с помощью пяти стационарных термопар, помещенных в термопарный кар-,ман в такой последовательности: 1-ятермопара расположена у нижнего торца твердого топлива; термопары 2-5расположены на расстоянии 150, 300,450, 560 мм от 1-й термопары соответственно. Термопара 1 регистрирует температуру, развиваемую при сгораниитвердого топлива,астальные термопары дают возможность следить за продвижением фронта горения в среде не1573146 бцесса создания очага горения в нефтяном пласте,1070 870 670 Ф 7 220 руиу О Составитель В.Кошкинедактор Г.Гербер Техред М,Ходанич ректор О цов од писн Заказ 1627 Т ВНИИПИ Государственн 1130ираж 48 по изобретениям и о -35, Раушская наб.,Т СССР о комитет Москва,ытиям пр 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, улГагарина,фтяного, коллектора. Температурные значения, зарегистрированные с помощью термопар 1 - 5, представлены на чертеже, как функция времени., Обозначения кривых соответствуют расположению термопар по длине моделиПри нагнетании воздуха в реактор происходит высушивание и воспламенение скелетного никеля с выделением тепла, достаточного для зажигания нижележащего слоя твердого топлива. Температура во фронте горения топлива, фиксированная с помощью термопары 1, составляет 1120 К. После прогорания нефтяного кокса в нефтяном кол-: лекторе образовывается стабильный фронт горения перемещающийся со скоростью 0,46 м/ч и температурой 50 К.Способ обеспечивает повышение безопасности работ и удешевление про 5 Формула изобретения Способ создания в нефтяном пластеочага горения, включающий закачку впризабойную зону пирофорного вещества и его сжигание с последующим нагнетанием воздуха, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью удешевле"ния процесса создания в нефтяном.пласте очага горения, перед закачкойпирофорного вещества готовят его ввиде водных суспензий твердого топлива и скелетного никеля, причем твердое топливо и скелетный никель используют при их массовом соотношении 20 20:1 и последовательно закачиваютсуспензии в призабойную зону пласта.