Способ интенсификации добычи нефти

 

Изобретение относится к добыче нефти. Сущность изобретения заключается в закачке в нефтяной пласт водного раствора и газа. На промысле размещают установку по переработке нефти, например, включающую блок электрообессоливания, электрообезвоживания и атмосферной разгонки, блок термоконтактного крекинга, блок гидрогенизации. Отбирают с установки сточные воды и дымовой газ, нагревают сточные воды дымовым газом, закачивают в нефтяной пласт горячие сточные воды и вытесняют нефть из пласта дальнейшей закачкой горячего дымового газа или смешивают сточные воды с дымовыми газами. Полученную горячую смесь закачивают в нефтяной пласт для интенсификации добычи нефти в непрерывном или циклическом режимах. 2 з. п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти.

Известен способ добычи нефти путем создания оторочки пара в нефтяном пласте и последующем вытеснении пара и нефти холодной водой [1] Недостатками способа являются охлаждение пара и его конденсация в процессе продвижения оторочки по пласту, недостаточный разогрев напорной холодной воды в процессе нагнетания и снижение вследствие этого температуры пласта.

Известен способ добычи нефти путем нагнетания в нефтяной пласт водных растворов солей [2] Применение растворов способствует снижению вязкости добываемой нефти.

Недостатками способа являются значительный расход солей, заводнение нефтяной залежи, экологический ущерб от техногенной минерализации грунтовых вод.

Наиболее близким к предлагаемому является способ газового вытеснения с использованием разбавленных растворов поверхностно активных веществ [3] В этом способе для интенсификации добычи нефти в нефтяной пласт закачивают водный раствор ПАВ, а затем этот раствор вытесняют по направлению к продуктивной скважине с помощью газа.

Недостатком способа являются низкая нефтеотдача из-за теплового воздействия на пласт одновременно с действием ПАВ и вытеснением, необходимость затрат на подвод и расходование газа и раствора ПАВ.

Задача изобретения повышение нефтеотдачи пласта, исключение расхода ПАВ, воды и газа.

Это достигается тем, что в качестве рабочего агента используют сточные воды, а в качестве газа дымовые газы, отобранные с расположенной на промысле установки по переработке нефти, включающей блок электрообессоливания, электрообезвоживания, атмосферной разгонки, термоконтактного крекинга и гидрогенизации с последующим нагревом сточных вод дымовыми газами и закачкой их горячими в нефтяной пласт, закачку в нефтяной пласт горячих сточных вод и дымовых газов осуществляют последовательно или в виде предварительно приготовленной смеси непрерывно или циклически.

В качестве сточных вод используют производственные и дождевые стоки. Дымовой газ отбирают с коксонагревателя блока термоконтактного крекинга или с котла-утилизатора для сжигания кокса, пека или крекинг-остатка, полученных при термической переработке нефти.

На чертеже представлена схема действия способа интенсификации добычи нефти.

На промысле, включающем одну или более нагнетательную и одну или более эксплуатационную скважину, размещают установку по переработке нефти 1, в которой согласно технологической схеме предусмотрены сточные воды и дымовые газы. Сточные воды 2 нагревают теплом дымовых газов в теплообменнике 1а. Температура сточных вод повышается до 98^о, в то время как температура дымовых газов снижается до 300^оС. Горячие сточные воды по напорному трубопроводу 3 и нагнетательную скважину 4 закачивают в нефтяной пласт 5 до создания контакта между нефтью и горячей водой. Затем в пласт начинают закачивать дымовые газы 6. Тепло воды и газов передается нефтяному пласту, происходит расширение нефти и горных пород. Вязкость нефти понижается, возрастает нефтеотдача пласта и извлечение нефти 7 через эксплуатационную скважину 9. Дополнительно на повышение дебита эксплуатационной скважины влияет давление нагнетаемых газов на оторочку сточных вод и нефть. Продвижение фронта вытеснения в нефтяном пласте сопровождается нагнетанием горячего дымового газа, благодаря чему температура водной оторочки сохраняется высокой. Одновременно происходит частичное или полное смешивание сточных вод с пластовой нефтью. Полученная смесь обладает повышенной температурой и пониженной вязкостью и действует на пластовую нефть как теплоноситель-растворитель. Содержащиеся в дымовых газах СО₂ и SО₂ частично растворяются в сточных водах и образуют кислоты, дополнительно снижающие силы поверхностного натяжения в поровом пространстве пласта и понижающие вязкость нефти.

Способ может быть также реализован путем предварительного смешивания сточных вод и дымового газа. При этом сточные воды и находящиеся в них вещества переходят в паровое состояние, а дымовой газ охлаждается до температуры, достаточной для использования нагнетательного оборудования. Полученную горячую смесь закачивают в нефтяной пласт в непрерывном режиме и вытесняют нефть в направлении эксплуатационных скважин. При циклическом способе добычи в скважину закачивают горячий парогаз. На втором этапе цикла скважину перекрывают и выдерживают в течение времени, необходимого для передачи тепла от парогаза к нефти. На третьей стадии из скважин добывают нагретую нефть в смеси с водой и дымовыми газами.

Добытая нефть поступает на установку по переработке нефти. Облагороженные нефтепродукты транспортируются потребителям. Нефтяной кокс сжигается в котле-утилизаторе. Все сточные воды и дымовые газы установки закачиваются в нефтяной пласт для интенсификации добычи нефти.

Преимущества от закачки в нефтяной пласт горячих сточных вод и дымовых газов следующие: интенсификация добычи нефти; крупный экологические эффект от использования стоков, содержащих нефтепродукты и соли натрия, и дымовых газов, содержащих СО₂, SО₂, окислы азота, углеводороды, сероводород.

Преимуществами от размещения установки по переработке нефти на промысле являются отсутствие затрат на подвод воды, отсутствие затрат на подвод и расходование газа для вытеснения нефти из пласта, отсутствие специальных затрат на подогрев воды и газа, снижение экологического ущерба за счет сокращения протяженности транспортных потоков растворов и газов.

Преимуществом от использования блока термоконтактного крекинга в составе установки по переработке нефти является получение значительного количества горячих дымовых газов с блока коксонагревателя.

При переработке 100 тыс. т вязкой нефти в год может быть получено на коксонагревателе блока термоконтактного крекинга 36 тыс.т дымового газа, а при газификации полученного кокса 135 тыс.т. В состав газов в нефтяной пласт перейдет около 2 тыс. т SО₂. В составе 92 тыс.т сточных вод за год будет переведено в пласт всего до 5 т нефтепродуктов.

П р и м е р. На промысле размещают установку по переработке нефти, включающую блок электрообезвоживания, электрообессоливания и атмосферной разгонки (ЭЛОУ-АТ), блок термоконтактного крекинга (ТКК), включающий котел-утилитизатор и блок гидрогенизации (ГГ). При добыче и переработке 100000 т нефти в год образуются производственные стоки общим объемом 89414 т. Происхождение и характеристика стоков приведены в табл.1.

Стоки направляют в теплообменник, где нагревают дымовыми газами и теплом установки до 98^оС и закачивают в нефтяной пласт.

С блока ТКК отбирают дымовой газ, полученный в коксонагревателе 36 тыс. т. в год, а при газификации кокса в котле-утилизаторе 135 тыс.т. в год. Состав дымовых газов приведен в табл.2.

Дымовые газы при необходимости очищают и охлаждают до 300^оС и закачивают в нефтяной пласт. При этом поддерживается пластовое давление. В результате нагнетания сточных вод и дымовых газов повышается температура нефти и горных пород пласта и понижается вязкость нефти в соотношении, приведенном в табл. 3.

Вязкость нефти при 20^оС составляет 864,8 МПа˙с. Повышение температуры пласта до 50^оС понижает вязкость нефти до 138 МПа˙с. Поступление горячих дымовых газов препятствует охлаждению оторочки сточных вод по мере ее продвижения в пласте. За счет снижения вязкости нефти в пласте и давления вытеснения увеличивается дебит эксплуатационных скважин, возрастает нефтеотдача. В зависимости от температуры и количества закачиваемых газов и вод будут изменяться темпы разработки месторождения.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ, включающий закачку в нефтяной пласт рабочего агента и газа и вытеснение нефти, отличающийся тем, что в качестве рабочего агента используют сточные воды, а в качестве газа - дымовые газы, отобранные с расположенной на промысле установки по переработке нефти, включающий блоки электрообессоливания, электрообезвоживания, атмосферной разгонки, термоконтактного крекинга и гидрогенизации с последующим нагревом сточных вод дымовыми газами и закачкой их горячими в нефтяной пласт.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку в нефтяной пласт горячих сточных вод и дымовых газов осуществляют последовательно.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку в нефтяной пласт горячих сточных вод и дымовых газов осуществляют в виде предварительно приготовленной смеси непрерывно или циклически.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3