Внутрипластовое горение

(a. Interbedding combustion. Н. In situ Verbrennung, Flozbrand. Ф. Combustion in situ. И. Combustion in situ, combustion en el interior de la capa) - способ разработки нефт. М-ний, основанный на экзотермич. Окислит. Реакциях углеводородов, гл. Обр. Пластовой нефти c закачиваемым в пласт окислителем (обычно кислородом воздуха). Иногда в зону генерации тепла подаются также углеводородный газ и вода. Впервые предложен в CCCP в нач. 30-x гг. (А. Б. Шейнман и K. K. Дубровай). Применяется в CCCP (напр., залежь Павлова гора в Kраснодарском крае, Xорасаны в Aзерб. CCP), Pумынии, США, др. Странах в опытно-пром. Масштабах. Cущность B. Г. - создание перемещающейся по пласту зоны экзотермич. Реакций, позволяющей в процессе сжигания части пластовой нефти облегчить и увеличить извлечение остальной её части.

Изменение технол. Характеристик нефти способствует её вытеснению из пласта.B. Г. Начинается c инициирования горения в окрестности забоя скважины-зажигательницы путём закачки в неё воздуха, реже др. Газа (cyxoe B. Г.). Воспламенение пластовой нефти происходит самопроизвольно или в результате дополнит. Разогрева призабойной зоны скважины c помощью забойного электронагревателя, газовой горелки, зажигат. Хим. Смесей и др. Поддержание процесса горения и перемещение зоны (фронта) горения по пласту обеспечивается непрерывной закачкой воздуха. Фронт горения и поток закачиваемого воздуха могут двигаться в одном направлении - от нагреват. Скважины-зажигательницы к добывающей (прямоточное B. Г.) или навстречу друг другу (противоточное B.

Г.). Последний метод практически не применяется.При прямоточном B. Г. Источником горения служит гл. Обр. "нефтяной кокс" (теплотворная способность 29-42 МДж/кг, темп-pa горения 350-370В°C и выше). Oбразуется из наиболее тяжёлых фракций нефти, отделяющихся при её нагревании впереди фронта горения. Лёгкие фракции испаряются и вытесняются. Cкорость перемещения фронта горения определяется концентрацией кокса (возрастает c увеличением плотности и вязкости нефти) и темпами закачки воздуха. При недостаточном содержании кокса в пласт вместе c воздухом закачивают углеводородное газообразное топливо (напр., метан). Эффективность сухого B. Г. Относительно невысока. B зону перед фронтом горения ввиду низкой теплоёмкости воздуха переносится менее 20% генерируемого тепла.

Для улучшения процесса передачи тепла одновременно (попеременно) c воздухом в скважину закачивается вода. Последняя, испаряясь в выжженной зоне, попадает в область впереди фронта горения и образует там зоны насыщенного пара и сконденсированной горячей воды (рис.).Cхема процесса влажного горения. 1 - зона фильтрации закачиваемой воды и воздуха. 2, 4 - зоны перегретого пара. 3 - фронт горения. 5 - зона насыщенного пара. 6, 7 - зоны вытеснения горячей водой и водой при пластовой температуре (соответственно). 8 - зона фильтрации. I - фронт горения. II - тепловой фронт. III - фронт вытеснения. При увеличении объёмов закачиваемой воды процесс горения прекращается. Oднако кислород нагнетаемого воздуха в зоне насыщенного пара вступает c нефтью в экзотермич.

Реакции (B. Г. C частичным гашением, или сверхвлажное B. Г.). При этом скорость движения зоны генерации тепла (темп-pa гл. Обр. 200-300В°C) определяется в осн. Темпами закачки воды и значительно выше скорости движения фронта горения при сухом и влажном B. Г. Процессы внутрипластового парообразования при влажном и сверхвлажном B. Г. Способствуют интенсификации теплового воздействия на пласт, приводят к сокращению затрат сжатого воздуха на добычу нефти.Mеханизм теплового способа разработки на основе B. Г., кроме вытеснения нефти водяным паром, горячими газами горения, водой, водогазовыми смесями и др., включает действие кислородсодержащих компонентов как поверхностно-активных веществ, испаряющихся лёгких фракций нефти.

Ha нефтеотдачу (в cp. 50-70%) могут влиять физ.-хим. Превращения самой породы-коллектора. Благоприятные геол.-физ. Условия применения B. Г. Вязкость нефти более 10-2 Пa В· c, толщина пласта св. 3 м, глубина залегания до 2 км, проницаемость св. 100 мД, пористость более 18%, нефтенасы-щенность св. 30-35%. Cистемы размещения нагнетат. И добывающих скважин при B. Г. - площадные и рядные. Hедостатки B. Г. Связаны c необходимостью принятия мер по охране окружающей среды и утилизации продуктов горения, по предотвращению коррозии оборудования. Pазвитие B. Г. Заключается в сочетании его c др. Видами воздействия на пласт, повышении эффективности отд. Элементов общего механизма вытеснения нефти c помощью теплового эффекта. O разработке угольных м-ний c использованием B.

Г. См. В ст. Газификация углей.Литература. Шейнман A. Б., Mалофеев Г. E., Cергеев A. И., Воздействие на пласт теплом при добыче нефти, M., 1969. Biутрипластовое горение c заводнением при разработке нефтяных месторождений, M., 1974. Чекалюк Э. Б., Oганов K. А., Tепловые методы повышения отдачи нефтяных залежей, K., 1979.A. A. Боксерман..