Способ создания в нефтяном пласте очага горения

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных залежей методом внутрипластового горения. Цель - повышение безопасности работ и упрощение технологии. В призабойной зоне пласта сжигают пирофорное вещество. В качестве пирофорного вещества используют скелетный никель. На поверхности готовят смесь скелетного никеля с твердым топливом при массовом соотношении от 1:1 до 3:1. Перед нагнетанием воздуха в призабойную зону закачивают смесь скелетного никеля с твердым топливом в виде суспензии в воде. Водная суспензия скелетного никеля может быть закачана с использованием стандартного оборудования. Использование скелетного никеля с твердым топливом приводит к повышению теплотворной способности смеси. Выбранное соотношение компонентов способствует зажиганию смеси и создает устойчивый очаг горения. Нагнетание воздуха в скважину позволяет поддерживать продвижение очага горения по нефтяному пласту. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСА 1У БЛИН

А1

„„SU„,1564327 (51) 5 Е 21 В 43/243

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ духа, перед нагнетанием воздуха гото- «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 скелетного никеля с твердым топливом и последующего нагнетания воздуха происходит высушивание и самовоспламенение и скелетного никеля в смеси с выделением достаточного количества тепла для воспламенения твердого топлива.

Скелетный «п»кель является широко используемым катализатором ряда хи п»ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4409068/23-03 (?2) 28. 12.87 (46) 15.05.90. Бюл. 1«18 (71) Казахский государственный университет им. С.И.Кирова (72) Г.И.Ксандопуло, Л.А.Сагиндыков, В.А.Симонов, А.Т.Батырбаев, О.К.Серикбаев, Е.С.Шалабаев и Н.А.Лбилов (53) 622. 276 (088.8) (56) Патент СШЛ Р 3179169, кл. 166-38, опублик. 1965. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ В НЕФТЯНОИ ПЛАСТЕ ОЧАГЛ ГОРЕНИЯ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при .разработке нефтяных залежей методом внутрипластового горения. Цель — повышение безопасности работ и упрощение технологии.

В призабойной зоне пласта сжигают

) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для создания в нефтяном ппасте очага горения при разработке нефтяных залежей методом внутрипластового горения.

Цель изобретения — повышение безопасности работ и упрощение технологии процесса создания в нефтяном пласте очага горения.

Согласно данному способу создания .в нефтяном пласте очага горения, за-. ключающегося в сжигании в призабойной зоне пласта пирофорного вещества путем закачки его в приэабойную зону пласта с последующим нагнетанием воз2 пирофорное вещество. В качестве пирофорного вещества используют скелетный никель. На поверхности готовят смесь скелетного никеля с твердым топливом при массовом соотношении от 1: 1 до

3: f Перед нагнетанием воздуха в призабойную зону закачивают смесь скелетного никеля с твердым топливом в виде суспензии в воде. Водная суспензия скелетного никеля может быть закачана с использованием стандартного оборудования. Использование скелетного никеля с твердым топливом приводит к повышению теплотворной способности смеси. Выбранное соотношение компонентов способствует зажиганию смеси и создает устойчивый очаг горения. Нагнетание воздуха в скважину позволяет поддерживать продвижение очага горения по нефтяному пласту. 1 ил., 1 табл.

1564327 еских реакций..Его изготавливают пуем выщелачивания, нреимущественно юмоникелевых сплавов, и хранят под водой.

Преимущество использования скелетного никеля заключается в том, что он во влажном состоянии не является

Пирофорным. Водная суспензия скелетИого никеля может быть закачана в при-1> ( абойную зону пласта с использованием тандартного оборудования.

При использовании лишь скелетного келя количества тепла„ выделяемого ри его воспламенении, может оказать- 15 ея недостаточным для создания в нефтя. ном пласте очага горения. Очаг горе, ния не может быть создан также с ис( пользованием одного, твердого топлива, поскольку для зажигания его на забое . скважины необходим внешний источник

;тепла. Следовательно, для создания в нефтяном пласте очага горения необхо димо 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 а

В качестве твердого топлива могут быть использованы угли различных ма-рок, кокс. При этом наиболее целесо,образно использование в качестве твер дого 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. Д»»я создания в нефтяном пласте очага горения необходимо использование смеси скелет-45 ного никеля с твердым топливом, взятых в весовом соотношении (1:1)-(3: i).

Наиболее оптимальным является использование смеси с весовым соотношением компонентов равном 1:1. Такое соотношение компонентов способствует зажиь анию 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 теплотворная способность, и, вследствие этого, при использовании смеси с большим, чем при 3; 1, содержанием скелетного никеля количество тепла, выделяющегося при сгорании смеси, является недостаточным для создания в нефтяном пласте очага горения.

Приготовление водной суспензии смеси скелетного никеля с твердым топливом позволяет произвести закачку смеси в призабойную зону пласта.

Осуществление закачки суспензий дает возможность заполнить приэабойную зону пласта смесью скелетного никеля с твердым топливом..Нагнетание в скважину воздуха способствует само воспламенению 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.

Экспери»»енть» проводили с использованием естественного нефтенасыщенного коллектора. Характеристики нефти: плотность — 943 кг/м, вязкость

1100 ИПа ° c (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 дород — 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.

Пример 1. Для эксперимента использовали труб»»ьп реактор длиной

1,3 м и внутрин»»и»» диаметром 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 поместидд влажную смесь, состоящую из 00 г оке.»ет»»ого никеля

Зажигание смеси

Создание очага горения в нефтяном кол" лекторе

50 (нефтяно- + го кокса)

10 (нефтяно- +

ro кокса)

150 (нефтяного кокса)

100 (техни- + ческого угля) 150

190

4

100

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 смеси 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- 15 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 образовавывался

Влияние состава сме твердым топливом на

Пример Состав смеси

Скелетный ни- Твердое кель топливо

27 6 стабильный фронт горения, перемещающийся со скоростью 0,46 м/ч и темпе" ратурой 740 К.

Пример ы 2-6. Осуществили аналогично 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. Приготовление и закачку водной суспензии смеси скелетного никеля с твердым топливом может быть произведено с использованием стандартного промыслового оборудования.

Формула и э обретения

Способ создания в. нефтяном пласте очага горения, заключакицийся в сжигании в призабойной зоне пласта пирофорного вещества путем закачки его в приэабойную зону с последующим нагнетанием воздуха, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения безопасности работ и упрощения технологии, в качестве пирофорного вещества используют скелетный никель, на поверхности готовят смесь скелетного .никеля с твердым топливом при массовом соотношении от 1:1 до 3:1, а перед нагнетанием воздуха в призабойную зону закачивают смесь скелетного никеля с твердым топливом в виде суспензии в воде. си скелетного никеля с создание очага горения

1564327

Составитель И,Лолакова

Редактор М.Товтин Техред П,Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 1146

Тираж 481

Подписное

ВНИКЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауяская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 191