Вытеснение нефти из пластов горячей водой и паром - раздел Изобретательство, Лекция 1. Водонапорный и упругий режимы разработки С Повышением Температуры Вязкости Нефти И Воды Уменьшаются. При Этом Вязкость...
С повышением температуры вязкости нефти и воды уменьшаются. При этом вязкость нефти, если она в обычных пластовых условиях значительно превышала вязкость воды, снижается более существенно. Соотношение подвижностей нефти и воды изменяется в лучшую сторону. Этот экспериментально установленный факт- главная причина использования закачки в пласт воды с повышенной температурой или вадяного пара для роста нефтеотдачи пластов, содержащих нефть увеличенной вязкости. Кроме того, при закачке в пласт горячей воды или водяного пара из нефти при соответствующих условиях испаряются легкие фракции углеводородов и переносятся патоками пара и воды по пласту к забоям добывающих скважин, дополнительно способствуя увеличению извлечения нефти из недр.
Горячую воду и пар 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 и давлений.
При проектировании и осуществлении закачки в пласт горячей воды и водяного пара важно знать термодинамическое состояние воды: жидкое, в виде пара, в виде смеси воды и пара или даже в закритическом состоянии.
Узнать это можно с помощью - диаграммы для воды, на которой линия насыщения разделяет области существования воды в жидкой и паровой фазах. При этом критическая зона характеризуется точкой. Для воды Если давление воды и ее температура таковы, что соответствующая этим значениям точка на этой диаграмме находится на линии насыщения, то вода пребывает одновременно и в парообразном и в жидком состояниях. Сколько в единице массы воды будет содержаться воды в жидком и парообразном состояниях, зависит от теплосодержания единицы массы воды. Если давление и температура пара соответствуют давлению и температуре на линии насыщения, то пар называется насыщенным. Над линией насыщения состояние воды будет только жидкое, а под нею - только в виде перегретого пара.
Пусть некоторый объем воды находится в состоянии, соответствующем линии насыщения. Масса пара в этом объеме равна МП, а масса жидкой воды Мв. Имеем
(1)
Здесь сухость пара. Она изменяется от нуля, если термодинамическое состояние воды соответствует точкам, находящимся над линией насыщения т. е. вода является жидкостью, до единицы или 100%, когда вся вода представляет собой перегретый пар.
Линию насыщения на -диаграмме для воды принято аппроксимировать следующей простой зависимостью:
(2)
где -давление на линии насыщения, МПа; Т- температура, К.
По формуле (2) получают давление на линии насыщения с некоторой погрешностью вблизи точки, характеризующей критическое состояние воды.
В дальнейшем горячую воду и пар будем называть теплоносителями, закачиваемыми в нефтяные пласты в промышленных масштабах.
Важная характеристика процесса вытеснения нефти теплоносителями – пластовая температура и ее распределение. Поле температуры в пласте при закачке в него теплоносителя рассчитывают на основе уравнения теплопереноса. Рассмотрим вначале температурное поле при закачке в пласт наиболее простого теплоносителя – горячей воды. При этом будем полагать, что горячая вода закачивается в пласт с начальной температурой ТПЛ.
Итак в прямолинейный однородный пласт через галерею закачивается горячая вода с температурой Т1 и расходом q. Следовательно, на входе в пласт постоянно поддерживается перепад температур . Пренебрегаем теплопроводностью пласта в горизонтальном направлении, но в отличие от рассмотренного в предыдущем параграфе идеализированного теплоизолированного пласта будем учитывать уход тепла по вертикали в его кровлю и подошву. В этом случае процесс теплопереноса описывается уравнением
(3)
В случае переменной температуры используем интеграл Дюамеля. В результате получим
(4)
Эта задача расчета температурного поля в пласте известна как задача Ловерье. Ее решают с использованием преобразования Лапласа, согласно которому вводится функция в виде
(5)
После постановки (5) в (3) и (4) получим следующее дифференциальное уравнение:
(6)
Решение уравнения (6) с учетом граничного и начального условий, если х=0 и при имеет вид
(7)
Функции - изображение по Лапласу функции – оригинала .
При переходе от изображения к оригиналу имеем
(8)
Из (8) видно, что при и а при и
Упрощению задачи расчета процесса вытеснения нефти из пласта горячей водой способствует то обстоятельство, что тепловой фронт, сильно отстает от фронта вытеснения нефти водой. Поэтому можно считать, что нефть из нагретой области, занимающей часть пласта , перемещается по ходу вытеснения быстрее, чем изменяется пластовая температура. С учетом этого можно предположить, что остаточная нефтенасыщенность в каждом сечении нагретой области равна предельной остаточной нефтенасыщенности , соответствующей данной температуре или данному перепаду температур . Это предположение равносильно утверждению о существовании зависимости.
(9)
Такая зависимость, можно считать, существует, так как экспериментально доказано, что коэффициент конечной нефтеотдачи при многократной промывке горячей водой зависит от ее температуры. Увеличивая температуру вытесняющей нефти горячей воды, можно добиваться все большего извлечения нефти из пласта. Подставляя в (9) величину определяемую формулу (8), получим распределение остаточной нефтенасыщенности в нагретой области .
Объект и система разработки... Нефтяные и нефтегазовые месторождения это скопления углеводородов в земной... На выделение объектов разработки влияют следующие факторы...
Лекция 1. Водонапорный и упругий режимы разработки
При этом режиме фильтрация нефти происходит под действием давления краевых или законтурных вод, имеющих регулярное питание (пополнение) с поверхности за счет талых или дождевых вод или за счет непр
Упругий режим
При этом режиме вытеснение нефти происходит под действием упругого расширения самой нефти, окружающей нефтяную залежь воды и скелета пласта. Обязательным условием существования этого режима (как и
Режим растворенного газа
Дренирование залежи нефти с непрерывным выделением из нефти газа и переходом его в свободное состояние, увеличением за счет этого объема газонефтяной смеси и фильтрации этой смеси к точкам пониженн
Гравитационный режим
Гравитационным режимом дренирования залежей нефти называют такой режим, при котором фильтрация жидкости к забоям скважин происходит при наличии «свободной поверхности». Свободной поверхностью назыв
Введем понятие об объекте разработки месторождения
Объект разработки - это искусственно выделенное в пределах разрабатываемого месторождения геологическое образование (пласт, массив, структура, совокупность пластов), содержащее про
Системы разработки при отсутствии воздействия на пласты.
Если предполагается, что нефтяное месторождение будет разрабатываться в основной период при режиме растворенного газа, для которого характерно незначительное перемещение водонефтяного раздела, т. е
Системы с законтурным воздействием (заводнением)
На рис. 1 в плане и в разрезе показано расположение добывающих и нагнетательных скважин при разработке нефтяного месторождения с применением законтурного заводнения. Здесь два ряда добывающих скваж
Рядные системы разработки
Разновидность их - блоковые системы. При этих системах на месторождениях, обычно в направлении, поперечном их простиранию, располагают ряды добывающих и нагнетательных скважин. Практически применяю
Системы с площадным расположением скважин.
Рассмотрим наиболее часто используемые на практике системы разработки нефтяных месторождений с площадным расположением скважин: пятиточечную, семиточечную и девятиточечную.
Лекция 5. Режимы пластов, технология и показатели разработки
До развития методов воздействия на нефтяные пласты с целью извлечения из них нефти разработка месторождений осуществлялась за счет расходования природной энергии. Тогда и появилось важное понятие о
Добыча нефти из месторождения в процессе его разработки.
Процесс разработки нефтяного месторождения можно условно разделить на четыре стадии. На первой стадии (рис. 1), когда происходят разбуривание, обустройство месторождения, ввод скважин и промысловых
Добыча жидкости из месторождения.
При разработке нефтяных месторождений вместе с нефтью и газом из пласта добывается вода. При этом можно рассматривать нефть вместе с растворенным в ней газом или дегазированную нефть. Добыча жидкос
Добыча газа из нефтяного месторождения в процессе его разработки.
Эта величина при разработке месторождений на естественных режимах или при воздействии на пласт зависит от содержания газа в пластовой нефти, подвижности газа относительно подвижности нефти в пласте
Пластовая температура.
В процессе разработки нефтяных месторождений пластовая температура изменяется в связи с дроссельными эффектами, наблюдающимися при движении жидкостей и газов в призабойных зонах скважин; закачкой в
Учитываемые при моделировании
При выполнении гидродинамических расчетов используются параметры, которые характеризуют свойства горных пород, пластовых жидкостей и газов. Эти свойства определяют путем исследований глубинных обра
Разработка месторождений при режиме растворенного газа
При снижении пластового давления ниже давления насыщения в разрабатываемом пласте развивается режим растворенного газа. При этом режиме движение нефти к скважинам обуславливается энергией выделивше
Механизм вытеснения нефти водой в пористой среде
При заводнении нефтяных залежей, а также при естественно водонапорном режиме происходит вытеснение из пласта нефти водой. Различают два вида вытеснения нефти водой в пористой среде
Внутрипластовое горение. Основы процессов
Углеводороды обладают способностью вступать в экзотермические реакции с кислородом, что может быть использовано для получения тепла непосредственно в нефтяном пласте.
В основу метода внутр
Сухое прямоточное горение
При сухом прямоточном горении его фронт вытесняет несгоревшие фракции сырой нефти, при этом наиболее тяжелые ее фракции, превратившиеся в углеродистый остаток, неправильно называемый коксом, сгораю
Внутрипластовое прямоточное горение в сочетании с заводнением
При сухом прямоточном горении значительная доля тепловой энергии, накопленной в коллекторе, теряется в окружающих породах вследствие теплопроводности. После инициирования сухого горения можно совме
Противоточное горение
Если определить границы горения и его затухания в направлении перемещения жидкостей и газов в рассматриваемом объеме, то противоточное горение распространяется от центров добывающих скважин к район
Лекция №15. Экономические показатели разработки месторождений
При планировании развития нефтяной промышленности, а также при проектировании и анализе разработки отдельных нефтяных месторождений рассматривают затраты труда и материальных ресурсов не только в и
Контроль за процессом разработки
В период внедрения проекта, а затем в течение всего срока разработки залежи одной из основных функций геологической и технической служб - контроль. В соответствии с действующими правилами разработк
Анализ процесса разработки
Анализ процесса разработки осуществляется по разрабатываемым месторождениям с целью углубленной проработки отдельных принципиальных вопросов, направленных на совершенствование систем разработки, по
Регулирование процесса разработки
Под регулированием процесса разработки нефтяных залежей следует понимать целенаправленное поддержание и изменение условий разработки продуктивных пластов в рамках принимаемых технологических решени
К технико-экономическим относятся
1) годовой (месячный) план добычи нефти
2) себестоимость добычи 1 т нефти, капитальные вложения.
При регулировании процесса разработки изменяют действующие ограниче
Новости и инфо для студентов