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 районам с повышенной нефтенасыщенностью. Таким образом, жидкие фракции должны пересечь зону высокой температуры, где углеводороды претерпевают необходимые химические превращения. Наиболее легко окисляемые фракции сгорают в кислороде, а продукты пиролиза образуют остаток (кокс) на пористом коллекторе в областях прохождения фронта горения.
Можно выделить следующие зоны, нумерация которых проводится в направлении течения жидких и газообразных фракции:
Зона 1. Характеристики пласта в данной зоне имеют исходные значения. Однако через ее объем пропущен воздух, и при наличии в ней повышенной температуры, а также при достаточной реакционной способности нефти в данной зоне могут начаться химические реакции окисления.
Зона 2. Температура в данной зоне возрастает вследствие теплопереноса из зоны 3- зоны горения; тепловой эффект начинающихся реакцией окисления также способствует повышению температуры. Здесь наблюдаются следующие явления: испарение воды, изначально присутствовавшей в месторождении, возгонка легких фракцией и окислительный крекинг ряда углеводородов. Газообразные или жидкие фракции увлекаются к границе зоны 3, хотя отдельные соединения образуют углеродистый осадок.
Зона 3. Зона горения. Температура достигает своего максимального значения; при реакциях окисления и сгорания молекул наиболее реакционноспособных углеводородов потребляется весь кислород, не использованный в реакциях, протекающих в ранее рассмотренных зонах.
Зона 4. Несгоревший кокс остается осажденным на коллекторе, жидкости и газы выталкиваются к дальним границам зоны. В принципе температура на всем протяжении зоны должна быть постоянной и равной температуре горения. Однако в реальных условиях наличие тепловых потерь в окружающие породы приводит к снижению температуры при удалении от зоны горения и, соответствен, к повторной конденсации фракций нефти, перешедших ранее в газообразное состояние, а также к конденсации паров воды.
Литература: основная –1[238-283]; дополнительная-4[348-390];
Контрольные вопросы.
1. Сухое внутрипластовое горение.
2. Влажное внутрипластовое горение.
3. Паротепловое воздействие.
4. Создание тепловых оторочек.
5. Критерии применимости тепловых методов увеличения нефтеотдачи.