12. Вытеснение нефти из пласта горячей водой и паром
Горячую воду и пар (иначе теплоносители) получают в парогенераторах (котлах) высокого давления и закачивают в пласт через нагнетательные скважины специальной конструкции и со специальным оборудованием, предназначенным для работы в условиях высоких температур давлений. Недостаток поверхностных парогенераторов – большие потери теплоты (температуры) в поверхностных коммуникациях и в стволе скважины. При движении теплоносителя по пласту происходят потери теплоты через кровлю и подошву пласта. Для уменьшения теплопотерь выбирают пласты толщиной более 6м, применяют площадные сетки скважин с расстоянием до 100-200м между нагнетательными и добывающими скважинами. Интервал перфорации выбирают в средней части пласта, изолируют трубы, теплонагреватель максимально приближают к скважинам.
Поcле закачке пара с увеличением глубины он может перейти в горячую воду.
При проектировании и осуществлении закачки в пласт горячей воды и пара, необходимо знать в каком термодинамическом состоянии находится вода: жидком, в виде пара или смеси воды и пара. Это определяется с помощью P-T диаграммы (рис.19.1).
Р,МПа
Для
воды Ркр=22,12МПа,
Ткр=
647,3 К (374,120
С), плотность
.
Если давление
и температура соответствуют точке
нахождения на линии насыщения ОС, то
вода пребывает одновременно в жидком
и парообразном состоянии, пар называется
насыщенным, над линией насыщения вода
находится в жидком состоянии, ниже в
виде перегретого пара.
В атмосферных условиях вода и нефть не растворимы. Неограниченная растворимость нефти в воде достигается при температуре 320-3400 С и давлениях 16-22МПа Э.Б. Чекалюк), 1960). При снижении температуры водонефтяного раствора до 18-200С нефть полностью выделяется из нефти. Насыщенный пар как терморастворитель нефти действует в интервале температур 100-3700 С и давлений от атмосферного до 22МПа. Коэффициент охвата пласта горячей водой, выше, чем для пара. Пар как маловязкий рабочий агент обычно движется у кровли пласта, коэффициент охвата по толщине не превышает 0,4, по площади составляет 0,5-0,9. КИН 0,3-0,35.
По данным Ю.П. Желтова при вытеснении нефти горячей водой для дополнительного извлечения 4000м3 нефти требуется сжечь из этого количества 1770м3 нефти. Под условным сжиганием нефти понимают расход эквивалентного количества энергии на нагрев воды.
13 . Метод тепловых оторочек
По этому методу вместо непрерывной закачки теплоносителя после проникновения его в пласт через определенное время нагнетают воду при пластовой температуре. В пласте создается нагретая область (тепловая оторочка), которая перемещается от нагнетательной скважины к добывающим под воздействием закачки в пласт холодной воды. Разработаны методики выбора оптимальных размеров тепловых оторочек при различных геолого-физических условиях пласта, темпов нагнетания в пласт теплоносителя, их параметров, технологических показателей разработки.
Использование тепловых оторочек снижает нефтеотдачу по сравнению с непрерывной закачкой теплоносителя, но на подготовку пара или горячей воды тратится значительно меньше энергии.