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

ю го 30 ¥1 50

Время, ч

Рж. S.23. Развитие фронтов, указывающее на затуханпе процесса влажжмо горшнн (рабочее давление 11 бар абс.) [5.19] (обозпаяешт см. рис. 5.22).

[S.19], [S.20], что связано с повы-шшием теплоотдачи вследствие пот реблшия тепловой знергии, накоп ленной в области эа фронтом горшия.

Измшение давления хфиводит к очшь заметной деформации температурного профиля (рис. S.2S), но не влияет сколько-нибудь заметно на скорость фронта горения (см. рис. S.24).

Р1агнетание воды приводит к увеличению темпов нефтедобычи и уменьшению воздухонефтяного фактора [S.28], [S.29]. Качество топлива, сгораиштего хфи сухом или влажном горении, хфактически не обличается, однако в последнем случае содержание СО в газообразных продуктах горшия немного снижается, а содержание СОз слегка повышается [5.23].

Сверхвлажное горение - это прямоточное горение с заводне1шем, 1фи котором горячая зона с максимальной температурой, близкой температуре парообразования воды щт заданном дшлении, равномерно перемещается в обьеме пористой среды. Пределы существования такого режима охфеделяются условиями исчезновения высокотемпературной зоны при влажном гороши и обеспечением скорости окисления, достаточной для стабильного горения с потреблением значительного количества кислорода. Метод COFCAW компании Амоко, в котором водо-воэдушное отношение изменяется в пределах (1,87 -11,2)-10~ м/нм и предпочтительное знаюние которого равно (2,8 - 7,5)-10 м/нм [5.30] и [5.31], соответствует режиму или влажного, или сверхвлажного горения.

Лабораторные исследования сверхвлажного горения на одномертой модели затруднены из-за низких скоростей течения реакций окисления при температуре насыщенного пара. Для реализации стабильного процесса вытеснения необходимо, чтобы тфодолжительность пребывания кислорода при максимальной температуре бьша достаточной для интенсивных окислительных реакций, а также чтобы теплообмен между пористым коллектором и окружающей средой был незначителен по сравнению с тепловыделениями в ходе реакции окисления. Поэтому исследования 1фоводятся на трубных моделях большой длины щт повышенных расходах окислителя [5.24]. В коротких трубах можно получить надежные результаты, лишь минимизируя длительность переходных режимов пу-

Рк. 5J24. Влшянм нагпепши тот на прквдпцгю скорое» фронта пфсянн ([5.19] п данные Французского ннстшупасфш).

Эксперименты, 1фоводимые с пефтыо плотвостыо 09 г/саГ:

1 - песок из местороящашя 11 641; 2 - песок из карьч>а +3 % каолинита, 11 641; i - песок из карьч>а +4 % каолкнта, 71 бар; 4 - песок из месторождения +6 % каолинкта, 11 641; 5 - песок из карьера, 11 бар; Б- конец затухания

тем моделирования в окрестности зоны зажигания ожидаемых в стаци-онц>ном режиме 1фофилей насыщенности и температуры [S.29]. Процесс сверхвлажного горения возможен лищь 1фи достаточной скорости окисления нефти. Если максимальная температура (рис. S.26) процесса не превышает 250 °С, скорость окисления слишком мала. Чтобы температура воды на кривой равновесия жидкость - пар достигла зтого значения, давление должно быть увеличено по крайней мере до 40 бар (см.

Расстояние, ш

Рнс. 5.25. Влнянне давленнн ня фронт темперятуры прп влшяном горсинн (по резултатам Французского ннсплута 1мф1н)

Начам нагнетания Лабуха, tО Начало нагнетания води, ФЦвч

1ч Еч Зч

f4 вч

О 1 г 3 Ч 5

Расстояние, м

Рис 5.26. Распространение процесса сиерхилажного горении [5.24]

раздел 5.2.1). На среднем температурном уровне (250-3(Ю °С) реакции пиролиза ограничены: процесс поддерживается сгоранием некоторых легких углеводородных фракций (первый пик окисления, описанный в разделе 5.2.1), а не горшием тяжелого остатка, как при влажном или сухом прямоточном горении. Это приводит к резкому падению концентрации СОз в уходящих газах при сверхвлажном горении; кажущееся отношение водород/углерод топлива, а также степень преобразования кислорода в кислые продукты реакции заметно возрастают [5.24]. Обычно за зоной гшерации тепла остаются углеводородные фракции.