Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 [ 103 ] 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

граничный уровень затухания для случая, показанного на рис. 6.7. Более того, минимальный расход воздуха (или минимальная скорость распространения фронта), необходимый для поддержания процесса, зависит от толщины пласта [6.31], [6.32]. На основе теоретических расчетов и зкспериментов в промысловых условиях были предложены следующие минимальные скорости распространения фронта горения (см/сут): 2,5 [5.33]; 4,6 [634] или даже 7,5 [635].

Можно остановиться непосредственно на минимальной плотности потока воздуха, что,по4идимому, близко к реальности. В эксперимш-тах Шеннона-Пуула минимальная плотность потока воздуха в пределах от 0,15 до 0,5 inr М -ч привело к удовлетворительным результатам [636]. В других работах минимальная плотность потока воздуха взята на уровне 0,65 нм-м-ч [634]. При использовании соотношения (6.41) для определения программы разработки месторождения с использованием метода сухого или влажного горошя можно остановиться в зависимости от хюактеристик пласта на интшале изменения 03 <

Следует отметшь, что определение минимальной плотности потока воздуха для поддержания горения сложнее, чем следует из общей схемы процесса. Действительно, не всегда фронт горения распространяется в направлении перемещения воздуха со скоростью, пропсфциональной плотности его потока [637]. Если скорость перемещения воздуха слишком мала или если наблищается движение нефти под действием силы тяжести, то фронт горения может оставаться неподвижным или даже перемещаться в направлении, обратном направлению перемещения воздуха. Это объясняется тем, что реакция горения смещается в области с наиболее благоприятныыи для поддержания максимальной скорости ее течения тшпературой, содержанием кислорода и нефтенасыщенности.

Программа нагнетания воздуха. Возможны различные вфианты нагнетания воздуха. №иболее простое решение состоит в нагнетании его с постоянным расходом, равным максимальному v в течение всего периода обработки пласта. Это ропеиие было щягаято в ряде работ [636].

Однако часто используется программа, предложенная Нельсоном и Мак Нейлом [629] (рис. 6Э) и заключающая в себе следующее предположение.

Начальный период нагнетания длится /i, в течение которого расход нагнетания линейно возрастает и в момент времени ti достигает определенной ранее максимальной величины v фронт горения распространяется (допустим, в радиальном направлении) с постоянной скоростыо ubj, которая равна, напршмер, 15 см/сут.

Из соотношений (6.26) - (628) находим, что в течение данного периода расход воздуха составляет

W. = 2 7сЕу.А,ял«»и j (6.42)

Рис. 6.9. Программа иагиетании ноздуха, предииксннаи Нельсоном и Мак Найлом [6.29]

а время

i yt« .

Количество нагнетаемого воздуха

(6.43)

(6.44)

а радиус Гх фронта горения в момент времши fi определяется соотношением

г, =

(6.45)

Период нагнетания с постоянным расходом, равным v Заключитедьный период э = f i > в течение которого расход нагнетания падает по линейному закону до нуля.

Длителыюсть 2 периода нагнетания с постояшилм расходом определяется так, чтобы в течшие всего периода в пласт поступало количество воздуха Vg, определяемое соотношением (6.39):

(6.46)

При использовании нескольких нагнетатедьных скважин полагают, что все они гидродинамически не связаны.

№ым вариантом программы является серия периодов нагнетания воздуха с постоянными расходами Vg; и,: 4iAf> ПРИчем длительность каждого периода определяется плотностью потока воздуха в конце „ступеди" с данным расходом. Позтому Vg.>Vg. y Подобная программа нагнетания характеризуется слабыми изменениями плотности потока воздуха и скорости фронта горения, потому что изменение расхода следует за увеличением поверхности, охваченной зоной горения.

Так как в данном случае рассматривается радиальное распростране-

ние фронта горшия от нагнетательной скважины, можно найти точку с координатами г,-, к которой подходит фронт после каждого периода нагнетания с постоянным расходом Vg.:

г J:,

27tEv.A,V.„ (6.47)

где Vg - критический расход в кшце рассматриваемого периода, длительность которого

- - 1 " - • (6.48)

В течение последнего периода нагнетания длительностью t„ расход нагнетания равен максимальному Vgj. В ходе этого периода уже нельэя предполагать воэможность радиального направления распространения фронта горения. Так как суммарный объем поступившего в пласт воздуха равен Vg, получаем

и-х I

(6.49)

Кшечно, при работе на нескольких участках необходимо построить программу нагнетания таким обраэом, чтобы максшмально использовать возможности компрессорных установок.

Особый случай влажного горения. На начальной стадии разработки месторождения обычно проводят сухое горение, а комбинированное нагнетание воздуха и воды начинают проводить не ранее чем через три ьюсяца после начала работ. Указанные выше критерии могут служить основой определения программы нагнетания воздуха, но, конечно же, необходимо помнить, что на стадиях сухого и влажного горения необходимое количество воэдуха различно. Более того, для учета присутствия за фронтом горения эоны, занятой паром, можно считать, что объем, заполненный воздухом, в конце разработки пласта несколько меньше, чем при сухом горении (рис. 6.10). Например, если разрабатываемый участок представляет собой квадрат со стороной L, то

f„*=o,6Ev.a*A,L*, (6 50)

где V* - суммарный объем нагнетания воздуха; а*- необходимое коли-"чество воэдуха при влажном горении.

Объемы нагнетания воды находятся на основе аналогичных величин для воздуха и водовоздушного отношения, определяемого в лабораторных экспериментах.

Если воздух и вода нагнетаются не одновремшно, а последоватедьно, циклами длительностью t*, максимальный расход v, определяемый