Способ создания в нефтяном пласте очага горения

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ 191 (111 УБЛИН(51) 43/ пирофорное вещес форного вещества никель. На повер скелетного никел при массовом соо 3: 1. Перед нагие забойную зону эа качестве пирозуют скелетньпотовят смесь Рдым топливомот 1:1 до ол ости г с тв и униношении анием ачива тверд воздуха в прит смесь скеиндыковО. К. СеЛбилов ле т ног о ни к ел топливом в одная суспен пензии в де зия скелкачана о ыть зая може использованием стандния. Использование ртно НОИ ПЛАСоборудов го никел тноприводи об ности с твердым топливомию теплотворной спасбранное соотношениеособствует зажиганиюстойчивьп очаг горенвоздуха в скважину и к повыше смеси, Вь нентов сп(57) Иэобретени добывающей пром быть использова тяных залежей м компо е относится к нефтепцленности и может смеси и я. На- Е зволяд разработке неф- внутрипластовоышение безопасе технологии. ста сжигают о при тодом т чаг го горения. Ц ности работ и В призабойной- по оцен не пла т Изобретение от осится к нефтедобысти и может бытьоздания в нефтяномия при разработкеетодом внутрипласющеи промышлен пользовано для аст чага г не т Ф яных залежеи тового горения. Цель изобретен опасности работ иия - повышение беэупрощение технологи в нефтяном пласте процесса соочага горениСогласно.в нефтяномключающегос и Яданномуласте очв сжигапир осЬор н б спосо ага г нии в ого в иэабо наги за-. ой нойрения приза ществ зоне пласта тем закачки цласта с по луну возовпдующи ую эанием ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ СОЗДАНТЕ ОЧАГЛ ГОРЕНИЯ 118ударственньировао, Л,А.Сагатырбаев,аев и Н.А)3179169,к. 1965,ИЯ В НЕФТЯ ет поддерживать продвижениерения по нефтяному пласту.1 табл. духа, перед нагнетанием воздуха го о- фЬ вят водную суспензию смеси скелетного никеля с твердым топливом, взятых в в весовом соотношении (1: 1)-(3: 1), и осуществляют закачку суспензии в призабойную зону пласта.При закачке в призабойную зону пласта водной суспенэии смеси скелет- ного никеля с твердым топливом и последующего нагнетания воздуха происходит высушивание и самовоспламененией скелетного никеля в смеси с выделением достаточного количества тепла для воспламенения твердого топлива.Скелетный пкель является широко используемым катализатором ряда хип 156 Ю Песких реакцийЕго изготавливают пуем выщелачивания, нреимущественноюмоникелевых сплавов, и хранят под водой.Преимущество использования скелет- ного никеля заключается в том, что он во влажном состоянии не является Пирофорным. Водная суспензия скелет- його никеля может быть закачана в приабойную зону пласта с использованием тандартного оборудования.При использовании лишь скелетногокеля количества тепла выделяемогори его воспламенении, может оказать ся недостаточным для создания в нефтя ном пласте очага горения. Очаг горе,ния не может быть создан также с использованием одного, твердого топлива, поскольку для зажигания его на забое скважины необходим внешний источник ;тепла. Следовательно, вля создания в нефтяном пласте очага горения необходимо использование смеси скелетного никеля с твердым топливом. Кроме того,25 использование скелетного никеля в смеси с твердым топливом приводит к повышению теплотворной способности сме си аВ качестве твердого топлива могут быть использованы угли различных марок, кокс. При этом наиболее целесо,образно использование в качестве твердого топлива нефтяного кокса, поскольку сжигание его на забое скважины не приводит к кольматации призабойной зоны, пласта, что связано с его низкой зольностью. Вместо нефтяного кокса могут быть использованы дешевые неконденционные отходы нефтехимического 40 производства - "коксики".Существенным является также соотношение компонентов в смеси, Дя создания в нефтяном пласте очага горения необходимо использование смеси скелетного никеля с твердым топливом, взятых в весовом соотношении (1:1)-(3:1), Наиболее оптимальным является использование смеси с весовым соотношением компонентов равном 1:1. Такое соотношение компонентов способствует зажианию смеси и созданию устойчивого очага горения. При использовании смеси меньшим, чем при 1:1, содержанием скелетного никеля: количество тепла, выделяющегося при его воспламенении может оказаться недостаточным для зажигания твердого топлива. Л с повышением содержания скелетного никеля в смеси снижается ее теплотвор-ная способность, и, вследствие этого,при использовании смеси с большим,чем при 3;1, содержанием скелетногоникеля количество тепла, выделяющегося при сгорании смеси, является недостаточным для создания в нефтяномпласте очага горения,Приготовление водной суспензии смеси скелетного никеля с твердым топливом позволяет произвести закачку смеси в призабойную зону пласта.Осуществление закачки суспензийдает возможность заполнить приэабойную зону пласта смесью скелетного никеля с твердым топливомНагнетаниев скважину воздуха способствует самовоспламенению скелетного никеля с последующим зажиганием твердого топлива в смеси; приводящего к созданию в нефтяном пласте очага горения. Дальнейшее нагнетание воздуха поддерживает продвижение очага горения по нефтяному пласту.Возможность осуществления данного способа подтверждена лабораторными экспериментами.Экспериенть проводили с использованием естественного нефтенасыщенного коллектора. Характеристики нефти: плотность - 943 кг/м, 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. Иинералогический состав, мас.%; кварц - 30, полевые шпаты - 25; обломки пород - 45.Скелетньп никель готовили путем выщелачивания алюмоникелевого сплава, содержащего 50% никеля и 50% алюминия, и до эксперимента хранили под водой.В качестве твердого топлива использовали нефтяной кокс марки КЗ-О.На чертеже приведены профили изменения температуры во времени по длине модели пласта.П р и м е р 1. Дчя эксперимента использовали трубпп реактор длиной 1,3 м и внутрини лиаметром 245, снабженный по оси термопар ным карманом длиной 1,0 м, Реактор на длину 1,1 заполняли нефтяным коллектором. В углублении диаметром 50 мм и длиной 100 мм в верхней части нефтяного коллектора поместили влажную смесь, состоящую из00 г оке.етого никеляЗажиганиесмеси Создание очага горения в нефтяном кол- лекторе 50 (нефтяно- + го кокса)10 (нефтяно- + го кокса)150 (нефтяного кокса)100 (техни- +ческого угля) 150 3 190 20050 4 5 00 5 15643 и 100 г нефтяного кокса, Далее в реактор подавали воздух со скоростью 108 л/мин.Контроль за передвижением Фронта горения по модели пласта осуществляли с помощью пяти стационарных термопар, помещенных в термопарный карман в такой последовательности: 1-я термопара расположена у нижнего торца сме си скепетного никеля с твердым топливом, термопары 2-5 расположены на расстоянии 150, 300, 450,. 560 мм от 1-й термопары, соответственно. Термопара 1 регистрирует температуру, раз виваемой при сгорании смеси скелетного никеля с твердым топливом, остальные термопары дают возможность следить за продвижением фронта горения в среде нефтяного коллектора. Температур - ные значения, зарегистрированные с помощью термопар, представлены на чертеже как Функция времени. Обозначения кривых соответствует расположению термопар по длине модели.При нагнетании воздуха в реактор происходило высушивание и воспламенение скелетного никеля с выделением тепла достаточного для зажигания твердого топлива, Температура во . 30 фронте горения смеси скелетного никеля и твердого топлива, Фиксированная с помощью термопары 1, составила 1070 К, После прогорания смеси скелетного никеля с нефтяным коксом в нефтяном коллекторе образовавывалсяВлияние состава сметвердым топливом на Пример Состав смеси Скелетный ни- Твердоекельтопли во 1 27 6стабильный фронт горения, перемещающийся со скоростью 0,46 м/ч и темпе"ратурой 740 К.П р и м е р ы 2-6. Осуществилианалогично примеру 1, с той разницей,что для создания очага горения использовали смеси, укаэанные в таблице.Способ обеспечивает повышение безопасности работ при создании очага горения в нефтяном пласте. Приготовлениеи закачку водной суспензии смеси скелетного никеля с твердым топливом может быть произведено с использованием стандартного промь 1 слового оборудования,Ф о р м ул аи э о б р е т е ни яСпособ создания в.нефтяном пластеочага горения, заключающийся в сжигании в призабойной зоне пласта пирофорного вещества путем закачки егов приэабойную зону с последующим нагнетанием воздуха, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения безопасности работ и упрощениятехнологии, в качестве пирофорноговещества используют скелетный никель,на поверхности готовят смесь скелетного .никеля с твердым топливом примассовом соотношении от 1:1 до 3:1, аперед нагнетанием воздуха в призабойную зону закачивают смесь скелетногоникеля с твердым топливом в виде суспензии в воде,си скелетного никеля с создание очага горения15 б 4327 Составитель И,ЛолакоТовтин Техред Л.Сердюкова орректор Т.Палий еда иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ун. Гагарина, 10 Заказ 1146 ВНИИПИ Государ Тираж 481 Подпис ноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 13035, Иосква, Ж, Рауаская наб., д, 4/5