Способ разработки нефтяного месторождения методом внутрипластового горения

,гЕН к нефтедобываможет быть исния конечного чи пластов при й методом внутеличение не те едующим обраы ство- ещеосле 1 ЦИЕ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Казахский государственный университет им. С.М. Кирова(56) Байбаков .Н.К., Гарушев А.Р. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений. - М,; Недра, 1988, с. 150. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ МЕТОДОМ ВНУТРИПЛАСТОВОГО ГОРЕНИЯ(57) Изобретение относится к добыче нефти и может быть использовано при разработке месторождений методом внутрипластового Изобретение относитс 1 ощей промышленности и пользовано для увелич коэффициента нефтеотд разработке месторождени рипластового гооения,Цель изобретения - у отдавши. Способ осуществляют зом.В нагнетательной скважине иниц ют процесс внутрипластового горения тем приступают к закачке воздуха и во соотношениях, обеспечивающих суще вание сверхвлажного горения и перем ние по пласту зоны парового плато, П прооыва парового плато в добываю скважины в нагнетательной скважине водят повторное инициирование горен горения, Цель - увеличение конечного коэффициента нефтеотдачи пластов, ранее эксплуатировавшихся в режиме сверхвлажного горения. Для этого в нагнетательной скважине производят инициирование внутрипластового горения, Воздух и воду закачивают в соотношениях, обеспечивающих реализацию сверхвлакного внутрипластового горения, После прорьва теплового фронта в доблаюгцие скваж 1 чы 1 на нетательной скважине производяг повторное инициирование горения.,а воздух н воду закачивают в соотношениях, обеспечивающих существование в пласте высокотемпературного горения, Это позволяет увеличить нафтеотдачу пласта за счет вытеснения части нефти, оставшейся в пласте за паровым плато при сверхвлажном горении,воздух и воду закачивают в соотношениях, обеспечивающих существование в пласта высокотемпературного горения (с температурой фронта, превышающей температуру парового плато при сверхвлажном горении).Отбор нефти производятдобывающими скважинами.При реализации сверхвлажного горения процесс горения протекает в низкотемпературном режиме (200-350 С) и в сущности представляет собой жидкофазное окисление углеводородов нефти. Процесс горения при таких уровнях температуры характеризуется поотеканием реакций в кинетической или переходной областях и носит выраженный колебательный характер. Вследствие того, что в этих пооцессах происходит лишь "обгорание" периферии молекул углеводородов, не сопровождающеесяглубокой деструкцией их скелета, значительная часть нефти до 50;4) в виде коксоподобного остака Остается в выжженой зоне породы после прохождения тепловой волны. Кроме того, происходит снижение коэффициента использования кислорода и увеличение вязкости добываемой нефти вплоть до образования в ней суспензии твердых продуктов жид"офазного окисления.Проведение процесса сверхвлажного горения согласно извесному способу вклочает инициирование процесса горения в нефтяном пласта например, с помощью электронагревателя), добычу нефти за счет прОдвиж 8 ния фронта Горения пут 8 м закачки В пласт воздуха и воды. Гри этом вода закачива 8 тся в таком количеств 8, чтобы обеспечивалось протекание процесса сверхьлажного горения. Водовоздувеое отношение при осуществлении сверхвлажного горения составляет 0,002 - 0,010 м /нм,з зПредлагаемый способ включает на начальном этапе .гакие же операции, однако после завершения процесса сверхвлажного горения на том же участке создается повторный высокотемпературнь 1 й фронт путем инициирования процесса горения в нагнетательной скважине, которая уже использоВалась для создания фронта сВерх- влажного горения нефти. Для Облегчения проЦесса пниЦиирования призабойнаЯ зона скважины может быть насыщена предва,рительно нефтью, количество которой , определяется размерами указанной зоны, После ини;1 иирования в пласт продолжает , нагнетаться воздух для подде.:;жания в нем процссса Гор 8 ния. Бмест 8 с ВОздухом мО- х(ет нагнетаться вода, однако ее количество должно обеспечивать протекание процесса горения в высокотемпературном режиме. При Осущесвлении повторного высокотемпературного фронта гооения обаем закаченного воздуха определяется количеством твердого коксоподобного остатка, остак,- щегося ". Мат 8 риале коллектора посл 8 ПОО. хождения тепловой волны св 8 рхвлажно "0 горения, Количество этого ксксоподобного остатка может быть определено по результатам отбора кернов из зо., Подвергшихся воздействио процесса сверхвлажного горе- нИЯ.Создание повторного высокотемпературного фронта горения не предполагает изменения схемы расположения скважин, т,е. применяется схема, используемая в проц 8 ссе св 8 рхВлажногО ГОр 8 ния.Предлагаемый способ позволяет более полно извл 8 кать не(вть из пластОВ, эксгиуатироваьшихся ранее в режиме сверхвлаж 5 10 15 25 30 35 ного горения. При этом дополнительн 08 количество нефти извлекается за счет крекинга тяжелых нефтяных остатков под воздействием высокой температуры, В ходе высокотемпературного процесса горения в пласте генерируется большое количество тепла, катороеуже не тратится на подготовку топлива и может быть использовано не только для крекинга коксоподобных углеводородов нефти, но и для прогрева зон пласта, ранее не охваченных тепловым воздействием. Процесс сверхвлажного горения, реализуемый на первом этапе предлагаемого способа, считается законченным после начала подаема температуры в добывающих скважинах и увеличения обводненности добываемой продукции, что указывает на приближение зоны парового плата к добывающим скважинам. При этом повторный высокотемпературный фронт может быть создан как сразу после завершения процесса сверхвлажного горения, так и по истечению довольно значительного промежутка времени (например, месяца, года и т.д,),При осуществлении предлагаемого способа используют нефтенасыщенный коллектор одного из месторождений высоковязклх нефтей, чефтенасыщенность кернового материала 41,2 Д, Характеристики нефти; плотность 943 кг/м, вязкость 1100 МПа сз(20 С). Порода представляет собой смесь несцементированных песчаников, песков и алевролитов с основным содержанием 90 мас, о) фракции 0,05 - 0,25 мм. Минералогическийй состав, мас.оД: кварц ЗО, полевые г,;,. ., Обло,:,к 1 породы-ксперименты проводят на лабораторной установке высокого давления, основной частью которой является кернодержатель, выполненный из нержавеющей стали с внутренним диаметром 28 мм, внешнлм диаметром 39 мм, длиной 330 мм. Кернодержатель снабжен по оси термопарным харманом, Реактор загружаешься нефтенасыщенным коллектором, Давление воздуха в ;.Вонодеркзтеле 1,О МПа, Кернодержатель помещают в термостатдля предварительного прогоева нефтенасыщенного коллектора до заданной температуры. Точность по,; - держания температуры В модели пласта :" 1 ОС, После прогрева кернодержателя В него подаот газ-окислитель, в качестве которого используют кислород воздуха, Температуру тепловой волны и скорость ее распространения фиксируют с помощью трех стационарно расположенных термопар. Расстояние между термопарами 10 см.нефти составляет 3,43 10м/нм, Температура тепловой волны 350 С, скорость ее распространения 2,10 см/мин, коэффициент использования кислорода 80, коэффициент нефтеотдачи 35,3 оь.Затем в модели организовано прохождение повторного высокотемпературного фронта горения с водовоздушным отношением 1,88 10 м /нм, Скорость распространения тепловой волны 1,10 см/мин. Температура фронта горения. зафиксироП р и м е р 1. Кернодержатель набивается материалом коллектора, помещается в термостат и прогревается до 260 С, После Прогрева кернодержателя в него подавается воздух с расходом 0,12 м /ч, После образования устойчивого фронта горения в модель подается вода. Водовоздушное отношение составляет 3,50 10 м /нм . Термопарами зафиксировано образование тепловой волны со средней температурой 310 цС. Уровень температуры указывает на протекание процесса сверхвлажного внутрипластового горения нефти. Скорость распространения фронта горения 2,40 см/мин, коэффициент использования кислорода 65 О/о, достигнутый коэффициент нефтеотдаци 38, Анализ кернового материала из выжженной зоны на содержание,в нем неизвлеченного углерода показывает; что 48,8 мас.от исходного колицества углерода остается в материале коллектора в виде неподвижного коксоподобного остатка, Кроме того, в добытой нефти наблюдается образование суспензии твердых продуктов жидкофазного окисления, которые по истечению 10 - 15 сут выпадают в осадок.Затем после прохождения процесса сверхвлажного внутрипластового горения нефти в модель прекращают закачку воздуха и воды. После равномерного прогрева кернодержателя до 260"С в модель вновь подают воздух с тем же оасходом, Термопарами зафиксировано образование устойчивого высокотемпературного фронта с температурой 490 С. Скорость распространения тепловой волны 0,77 см/мин. В ходе эксперимента из модели извлечено дополнительное количество нефти, и суммарный коэффициент нефтеотдачи после и рохожд-".- ния двух фронтов внутрипластового горения составил 50 ф.П р и м е р 2. Эксперимент проводят аналогично примеру 1. Водовоздушное отношение при осуществлении процесса сверхвлажного внутрипластового горения 510 ванная термопарами, 410 С, коэффициент использования кислорода 95 , Суммарный коэффициент нефтеотдачи 47;4.Таким образом, лабораторные эксперименты свидетельствуют о воэможности создания и распространения второго фронта внутрипластового горения в пластах, ранее эксплуатировавшихся в режиме сверхвлажного горения,Таким образом, предлагаемый способ 20 обеспечивает увеличение коэффициента нефтеотдачи пластов до 47 - 50% по сравнению с 35 - 38% при осуществлении процесса сверхвлажногс внутрипластового горения 25 нефти.Формула изобретения Способ раяаботки неФтяного месторождения методом внутрипластового горения, включающий инициирование горения в призабойной зоне нагнетательной скважины, закачку воздуха и воды в соотношениях,обеспечивающих реализацию сверхвлажного внутрипластового горения, перемещение по пласту парояого плато и отбор нефти через добывающие скважины, о т л и ч а ющ и й с я тям, что, с целью увеличения нефтеотдачи, посля прорыва парового плато в добывающие скважины, в нагнетательной скважине проводят повторное инициирование горения. а воздух и воду закацивают в соотношениях обеспецивающих существование в пласте Фронта горения с температурой, превышающей температуру парового плато при сверхвлажном горении. Составитель А,СоломатинТехред М.Моргентал Кооректор М,Самборская Редактор И,Горная Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3969 Тираж 484 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5