Способ разработки нефтяного месторождения

(51) 5 Е ОПИ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ДЕТЕЛ е го горения данного сп нутрипласт спользован соба оол-ва д ентной ннчет ре ваемои нефт тепсификапи при закачке ен ннутрипластового епл опласт в ка тв створа нитрата амм осите 1 табл ложени ающейс Изобретениевающей промышл и, сяюппи. использовано дента нефтеотда эр стов и оокс ботке месторожд ри енин методо ния нефти. тения являе ий пластового гор Целью иэобр ние нефтеотдач у тойчивости ая и овыш еличени ачин стов ить при т всегда до й зоны те ет происхо 210 С, что мперат тижим о вышеуслов горения заключается иной эоны плнт об ущность с волпь шов в ьиак ом, что тепло вьдок о внутр пласто ие ни го горесверхвлажно ния, Так ка пия происхо ои точки эрен физико-химиче сообразно исп рата а разложет в выжж толь льэовать ды (чист иной зоне н о теплотехнизнло-ермичес для испарения ческий прием) орени та ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Казахский межотраслевой научнотехнический центр "СВС"(56) Майнцер Т.Я, Обзор патентов потермическим способам добычи нефти.Сер . "Добыча ", М.: ВИИОЭНГ, 19 70,с. 42-43.(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОБДЕНИЯ(57) Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти. Цель - повышениенефтеотдачи пластов и увеличение устойчивости фронта горения. В пласте тносится к нефтедобыности и может быть увеличения коэффицит2осуществляют инициирование фронта горения, Через нагпетательпые скважины эакачивают воздух и жидкий теплоноситель, в качестве которого используют 50-653-ный водный раствор нитрата аммония. Фронт горения перемещают от нагнетательных скважин к добывающим. Разложение нитрата аммония начинаето происходить при -ре выше 210 С, что всегда достижимо в условиях выжженной эоны тепловой волны сверхвлажного авливается повышением к кого "запускареакции ранитрата аммония, сопр овожддальнейшем выделением теплмое главное, веществ, усквнутрипластовое горение мазота и кислорода (физикоприем)Разложение нитрата амм посредственно вблизиили во фронте горения, то выделившиеся при этом кислород и окислы азота активно воздействуют ца зону горения, что выражается в повышении устойчинос. 5 ти распространения фронта горения, температура которого значительно нь ше, чем при закачке в пласт воды н том же количестве, Сохранение водовоэдушцого отношения на том же уровне 10 позволяет эффективно перебрасывать тепл о и з выжженной э оцы в область впереди фронта горения, что позволяет прогревать нефтенасьпценцую породу перед фронтом горения на эначительном 15 от него расстоянии.Возможность осуществления данного способа подтнержд ца лабораторными экспериментами. В лабораторных экспериментах использовали нефтенасыщенный 20 ,коллектор месторождения. Нефтецасыщецность керцоного материала составила 4 1,2 Е. Характеристики нефти: плот" ность 943 кг/м вязкость 1100 мЛа с (20 С), 25Порода представляет собой смесь несцементиронанных песчаников, песков и алевролитов с основным содержанием (90 мас. 7) фракции О, 05-0, 25 мм, Рлнералогический состав, мас.Х: кварц 30, полевые шпаты 25, обломки пороы 45.Эксперименты проводили на лабораторной установке высокого давления, оснонной частью которой является кер 35 нодержатель, выполненный в виде теплообменника типа "труба в трубе". Кернодержатель представляет собой тонкостенную трубу с внутренним диа - метром 50 мм (толщина стенки 1,5 мм), 0 которая помещена в толстостенный кожух. Давление в кожухе и внутри кернодержателя поддерживается одинаковым. Тонкая стенка модели пласта и воздушная прослойка между стенкойкернодержателя и кожухом позволяет значительно снизить теплопотери от фронта горения на стенку модели, а это, в свою очередь, позволяет исключить предварительный прогрев материала коллектора для образования и распространения фронта горения. Длина набивки нефтенасыщенной породы составляет 700 мм. Кернодержатель снабжен по оси термопарным карманом, Кернодержатель загружался нефтенасышен 55 ной породой. Инициирование процесса горения проводили с помощью твердого топлива, помещенного н верхнюю часть кернодержателя. В качестве твердоготоплива испольэовали кокс или углещелочной реагецт. Воспламенение твердого топлива пронодили с использованиемхимических реагентов. Температуру теплоной волны и скорость ее распространения фиксировали с помощью четырехстационарно расположенных термопар,Давление воздуха в кернодержателе было постоянным для всех опытов и составляло 2,0 ИПа. Использование н качестве теплоносителя водного растворанитрата аммония с концентрацией ниже50 К приводит к ухудшению показателейпроцесса - снижается температурафронта горения и коэффициент вытеснения нефти (см. таблицу). Применениераствора нитрата аммония с концентрацией выше 657 затруднено иэ-за плохойрастворимости реагента при дальнейшем повьшении его содержания н растворе,П р и м е р 1. Кернодержатель набивался материалом коллектора . В верхнюю часть кернодержателя помещали заряд твердого топлива и химический реагент для инициирования процесса горения. Затеи в модель пласта подавалсявоздух с расходом 0,36 м/ч. При прокачинании определенной порции водынаблюдалось бурное выделение тепла,что приводило к воспламенению зарядатвердого топлива с дальнейшим инициированием очага горения в нефтенасыщенной пористой среде. После образования устойчивого Фронта горения вмодель нагнеталась в качестве теплоносителя вода. Водовоэдушное отношение составило 1,2510 мз/нм. Образующийся вначале процесса высокотемпературный фронт с температурой 490- 520 С по мере нагнетания в модель воды носит затухающий характер и температура в конце проведения эксперимента составила 120-200 С. Проведенные параллельно эксперименты указывают на крайне неустойчивый режим горения с большими по амплитуде колебаниями температуры в тепловой волне. Коэффициент использования. кислорода не превышает 457. Скорость распространения тепловой волны также значительно изменяется в ходе проведения опытаДостигнутый коэффициент вытеснения нефти из модели пласта составляет 24,5-42,07.П р и м е р 2. Эксперимент проводился аналогично примеру 1. Вместо5 164 54 воды в модепь в качестве теплоносителя поданался 507.-ный водный раствор нитрата аммония, Отношение объема закачиваемого раствора нитрата аммония к объему нагнетаемого воздуха соста 5 вило 1,2510м /нмз. В ходе эксперимента наблюдалось образование устойчивого фронта горения с температурой 505-520 С. При этом происходило 1 и снижение колебаний температуры в тепловой волне и стабил ация скорости распространения фронта горения. КоэФфициент использования кислорода равен 74,6 Т. КоэфФициент вытеснения нефти 5 составил 70,0 Е.П р и м е р 3. Эксперимент проводился аналогично примерам 1 и 2. При этом в модель пласта закачивался 657- 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 515- 520 С. Коэффициент использования кисолорода составил 887 при коэффициенте вытеснения нефти 76, 97П р и м е р ы 4-7. Эксперименты проводились аналогично примерам 1 и 2 с той разницей, что в качестве теп лоносителя испольэовали водные растворы нитрата аммония различной концентрации. Результаты экспериментов приведены в таблице,Таким образом, лабораторные эксперименты свидетельствуют о воэможности повышения устойчивости фронта внутрипластового горения и интенсификации добычи нефти.Таким образом, предлагаемый способ Щ по сра внению с пр ототипом позволя ет 75 бвести добычу нефти, не. снижая общего количества теплоносителя, закачиваемого в пласт, что в конечном итоге будет определять скорость разработки нефтяного месторождения, При этом введение в процесс достаточно большого количества теплоносителя не снижает температуру фронта горения, что наблюдается при осуществлении процесса сверхвлажного горения нефти и позволяет вести добычу нефти с высоким коэффициентом вытеснения (70,0-76,9 Х)Эффект обуславливается повышением количества добываемой нефти за счет реагентной интенсификации внутрипластового горения при закачке в пласт в качестве теплоносителя раствора нитрата аммония, при разложении которого во фронте горения происходит выделение дополнительного количества тепла и образование кислорода и окислов азота, оказывающих каталитическое действие на процесс горения. формула изобретения Способ разработки нефтяного месторождения, включающий инициирование фронта горения в пласте, эакачку через нагнетательные скважинывоздуха и жидкого теплоносителя, перемещение фронта горения от нагнетательных к добывающим скважинам, добыча нефти через добывающие скважины,отличающийся тем, что, сцелью повышения нефтеотдачи пластови увеличения устойчивости фронта горения, в качестве жидкого теплоносителя используют 50-657 в н водный раствор нитрата аммония.16454 75 Влияние копцентра ции закачиваемого раствора нитрата аммония на показатели процесса внутрипластового горения нефти месторожденияКоэффициент выОтнощениеобъема заКонцентраПример ция нагнетаемого ра качиваемого теснения нефти, У. Идет га,0шение 1,50 10 10 процессагорения 1,451 О з 430-440 49,0 153.10-з 470 500 52453,10-з 510 520 59 4 20 30 40 Составитель В.КощкинРепактор Я.Середа Техред М.Дидык К орректор А.йбручар Заказ 1330 Тираж 382 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 створа нитрата аммония, Т раствора кобъему воздуха,мз/нмз Температурафронтагорения,