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

мические анализы этого вопроса подтверждают, что стоимость данной массы сжатого киспорода находится на одном уровне со стоиьюстью эквивалентного количества воэдуха, а при повышении давления, что необходимо при переходе к промышленной эксплуатации, использование чистого кислорода предпочтительнее. Для наглядности можно отметить, чтовустановкахпроизводительностьюболее 8 т/ч кислорода (бОООнм/ч СОа эквивалентны примерно 28 ООО нм/ч воздуха) при рабочем давлении, превышающем 70-100 бар, затраты на получоше кислорода при требуемом давлении (капитальные вложения + стоимость эксплуатации оборудования) ниже, чем затраты на сжатие воэдуха [6.99].

При использовании чистого кислорода требуется соблюдение определенных мер безопасности. Необходимо тщательно под&фать материалы, а также обеспечивать отсутствие любых следов горючих веществ в наземных устройствах и в трубопроводах, по которым циркулирует кислород. Вспомогательное оборудование и измерительные приборы должны быть сконструированы так, чтобы заранее сигнализировать об опасности возникновения неконтролируемой реакции.

Все большее распространение применения чистого киспорода в промышленных установках указывает на то, что трудности, связанные с его использованием, преодолимы. Однако остаются проблемы предохранения от коррозии элементов скважин, являющиеся трудноразрешимыми вследствие воздшствия на металл агрессивной среды (газа с высоким содержанием СОа в присутствии воды и активных веществ, например, серусодержащих соединений) и высокой температуры.

Хотя впервые идея о перспективности использовахшя кислорода для внутрипластового горения возникла в 1960 г., а начальные пу&гакации о результатах экспериментальных работ на лабораторных стендах по комбинированному нагнетанию чистого киспорода и воды относятся к 1967 г. [6.26], первая попытка нагнетания обогащетаого кислородом воздуха, проведенная в промысловых условиях, была осуществлена лишь в 1980 г. [6.99]. Начало зксперимента в полевых условиях относится к 1978 г., когда стали нагнетать в пласт на пяти участках воздух под давлением около 170 бар. С января 1980 г. на одном из участков постепенно обогатцали воздух кислородом вплоть до уровня содержания киспорода 90 %, который поддерживался с декабря 1980 г. до 1 января 1982 г. Затем в целях использования накопленной в пласте тепловой энергии для вытеснения дополнительного объема нефти в пласт стали нагнетать воду.

Другие экспериментальные работы по нагаетанию обогащенного кислородом воэдуха, проводимые в США и Канаде [6.82], [6.100], позволят более четко уяснить все преимущества данной модификации метода внутрипластового горения.

Подготовка к использованию в промысловых условиях обогащенного кислородом воздуха может основьшаться на данных экспериментов, проведенных на лабораторных стендах. Если же таких данных нет, можно исходить из допущения, что количество кислорода, необходимое для обработки единицы объема коллектора, одинаково для нагнетания

обычного воэдуха н воздуха, обогащенного кислородом. По-видимому, воэможность такого допущения достаточно хорошо проверена [6.9] и [6.101].

Приложение А.в.1. Пример определения программы разработки нафтаносного пласта при использовании внутрипластового горения

Предположим, что решено воздействовать методом внутрипластового горения на пласт, характеризуемый следующими, параметрами:

Глубина залегания г*, м............................700

Полезная толщина А„. м............................4

Проницаемость, Д..............................0.9

ПсфистостьФ..................................0.30

Нефтенасыщенность (в стандартных условиях) Sf,JBf,.........0.60

Плотность нефти рд, кг/м ................ ..........920

Пластовая температура С........................45

Пластовое давлениер, бар..........................50

Диаметр эксплуатационной скважины dp. см...............16.8

Относительная проницаемость воздуха kJk...............0.05

Пусть результаты лабораторных экспериментов свидетельствуют о том, что в режиме сухого горения в пласте количество сгоревшего топлива (mjv) г = 31 кг/м, а необходимое количество воздуха = = 340 нм/м. В режиме влажного горения при водовоздушном отношении 2,5-10~ м/нм данные параметры составляют соответственно 23 кг/ми250нм/м.

Требуется определить программу нефтедобычи в режиме внутрипластового горения на пятиточечном участке площадью 250 м х 250 м (Z = 250 м) при допущении, чго коэффициент охвата пласта вдоль вертикали составляет Еу = I (воздухом) иЕу - 0,85 (фронтом горошя). Разрабатываемый участок считается изолированным от соседних областей месторождения.

А.5.1.1. Определение количества воздухе для закачки в пласт. Программа нагнетания

Допустим, что £)/ = 0,65. Тогда из (6.38) получаем v« = 0,65 • 340.4.250» 55,25 • 10» нм*/ч.

Предположим, что на завершающей стадии работы плотность потока воздуха V = 0,5 нм-м~*-ч~ . Тогда из (6.41) получаем

""м = 3.5-4-250-0.5 = I 750 нм/ч.

Предлагается включить в программу нагнетания воздуха три следующих этапа.

Начальный этап, в течение которого расход нагнетания = = 500 нм/ч; следукицич этап, характеризуемый расходом нагнетания = 1500 нм/ч, и-заключительный этап, в течение которого v - v

ни 385

Расход возрастает при достижении плотности потока через фронт горения порядка 1 им* м-» ч- •. Тогда из (6.47), (6.48). (6.49):

г, = --=19.89 м;

2 7Г4

. ТГ-4-19,89»-340

= = 3 381 ч 141 сут ,

1500

г, =-= 59.68 м ,

27Г4

7г-4-(59.68* -19.89*)-340 „„.о tt =------ = 9 018 ч 376 ] >

1 = -- [55.25 • 10* - 24 • 141.500 - 24 -376 • I 500] = 22 870 ч 953 сут. I 750

Общая продолжительность работ + + <1 = г 470 j сут.

А.в.1.2. Максимальное давление нагнетания и мощность воздушного компрессора

Положив = 0,195 сПз (см. табл. 4.1) и Т; = 318 К, из (6.51) и (6.52) получаем:

о,о5-90о-4 Откуда при Рр = 50 бар р, = yl 760 + 50* = 65 бар.

Пусть используется пятиступшчатый порпшевой компрессор, позволяющий получить после охлаждения воздуха на выходе последней ступени давление 71,2 бар.

Ощ>еделяем мощность компрессора:

Рт = 177.6 • I 750 = 310 8оо Вт.