+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Технологические основы моделирования и исследование характеристик процессов при тепловых методах воздействия на нефтяные пласты

  • Автор:

    Коробков, Евгений Иванович

  • Шифр специальности:

    05.15.06

  • Научная степень:

    Докторская

  • Год защиты:

    1997

  • Место защиты:

    Москва

  • Количество страниц:

    190 с. : ил.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы


ВВЕДЕНИЕ.
ОБОСНОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.
В настоящее время как в нашей стране, так и за рубежом, накоплен большой опыт применения методов воздействия на нефтяные пласты с использованием тепла. Диапазон применяемых при этом технологий довольно широк, начиная от закачки горячей воды и заканчивая созданием в пласте движущегося очага горения. Опытно-промышленные работы показали эффективность тепловых методов в решении проблемы повышения нефтеотдачи пластов. Эти методы являются наиболее эффективными при извлечении нефти из пластов со сложным геологическим строением и нефтей, характеризующихся высокой вязкостью.
Россия обладает большим запасом высоковязких нефтей, и в настоящее время перед разработчиками стоит задача эффективного извлечения таких нефтей из недр. Согласно статистическим данным, изложенным в работе [7] , в странах СНГ доля нефти, извлекаемая с помощью тепловых методов, составляла половину общей доли нефти, добываемой за счет новых методов. Снижение интереса к термическим методам добычи нефти в настоящее время связано с большими финансовыми затратами на приобретение необходимого оборудования, реконструкцию систем сбора и подготовки нефти, бурение скважин, а также с энергетическими затратами на подготовку и нагнетание рабочего агента. Тем не менее, доля трудноизвлекаемых запасов в общем нефтяном балансе страны растет, и перспектива использования тепловых методов для извлечения таких нефтей очевидна. Таким образом, продолжающийся научно-исследовательский интерес к процессу извлечения нефти из пластов с использованием тепла вполне обоснован.
Успешное внедрение тепловых методов на промыслах обязано серьезным научным разработкам, проделанным исследователями за последние несколько десятилетий. За эти годы накоплен солидный научно-исследовательский багаж в виде теоретических и экспериментальных разработок, о чем говорит большое количество опубликованных в печати по тепловой тематике статей и изданных книг [5, 6, 7, 15, 26, 35, 52, 68, 77, 85, 86, 91, 92 и др.].
Среди методов теплового воздействия на пласт обращает на себя внимание своим многофакторным воздействием на процесс вытеснения нефти метод, основанный на создании в пласте движущегося очага горения. Спектр физикохимических явлений, сопровождающих процесс внутрипластового горения,

охватывает явления, происходящие при осуществлении всех других известных в настоящее время методов воздействия на пласт с целью повышения нефтеотдачи.
Обнадеживающие показатели извлечения нефти при применении метода внутрипластового горения явились стимулирующим фактором для детального изучения этого процесса. История развития теории и практики методов воздействия на нефтяные пласты с помощью процесса внутрипластового горения ведет свое начало от первых идей в области геотермии и подземной газификации горючих ископаемых. Эти идеи были высказаны еще Д.И.Менделеевым и впервые нашли свою реализацию в 30-х годах, когда в нашей стране были проведены первые испытания по созданию в пласте очага горения. Крупный вклад в дальнейшее развитие теории тепловых внутрипластовых процессов был сделан А.Б.Шейнманом, И.А.Чарным, Э.Б.Чекалюком, К.А.Огановым, А.Н.Снарским, Ю.П.Желтовым, которые впервые предложили продвигать высокотемпературную зону путем закачки в пласт воды. Дальнейшие работы, выполненные отечественными учеными Боксерманом A.A., Ждановым С.А., Гарушевым Э.Б., Байбаковым Н.К., Стрижовым И.Н., Степановым В.П., Тарасовым А.Г., Полковниковым В. , Малофеевым Г.Е., Важиевским A.E., Бондаренко В.В. и другими, оказали решающее влияние на создание систем и технологий разработки нефтяных месторождений методом внутрипластового горения. Среди зарубежных ученых можно отметить Alexander J.D., Bousaid LS., Burger J.G., Crookstone R.В., Culham W.E., Dietz D.N., Gottfried B.S., Perkins D., Ramey HJ., Reynolds A.C., Rubin B., Smith F.W., Thomas G.E., Verma V.B., Waijdema J., Wilson L.A. , которые внесли большой вклад в изучение процесса внутрипластового горения путем математического и физического моделирования процесса.
Исследования показали, что помимо положительного влияния на эффективность вытеснения нефти из пласта, процесс внутрипластового горения оказывает активное и многостороннее воздействие на нефть. Сюда относятся необратимые изменения структуры нефти, вызванные действием высоких температур, насыщение нефти газами горения. При этом также необходимо учесть технологические стороны проведения процесса внутрипластового горения с тем, чтобы предотвратить взрывоопасные ситуации, возникающие по причине прорыва кислорода к добывающим скважинам. Под влиянием высоких температур состав нефти меняется за счет явлений испарения и пиролиза. В наибольшей степени этот эффект проявляет себя при осуществлении сухого процесса

внутрипластового горения, где фронт вытеснения нефти находится в непосредственной близости от источника тепла в зоне высоких температур.
В значительно меньшей степени таким изменениям подвергается нефть при осуществлении процессов горения, в которых вместе с окислителем в пласт нагнетается также и вода. В этом случае реализуются известные влажный и сверхвлажный процессы внутрипластового горения, при которых нефть вытесняется в два этапа : сначала валом холодной воды, образовавшейся из сконденсировавшегося пара, затем фронтом горячей воды и оторочкой пара. Второй этап вытеснения проходит на некотором удалении от источника тепла в зоне более низких значений температуры, действие которой не может оказать существенного влияния на изменение структуры нефти.
Являясь разновидностью процесса внутрипластового горения, процесс сверхвлажного горения имеет , тем не менее, принципиальные отличительные особенности, заключающиеся в том, что в зоне реакции топлива с кислородом всегда присутствует водная фаза, и максимальная температура не превышает температуры насыщенного пара при данном пластовом давлении. Как будет показано ниже, при этом процессе потребляется только часть образующегося нефтяного топлива, в результате чего скорости продвижения зоны реакции имеют значительно более высокие значения, чем при других разновидностях процесса горения. Более того, при процессе сверхвлажного горения образуется существенно меньше топлива, чем , например, при процессе сухого горения. Следовательно, при реализации процесса сверхвлажного горения значительно сокращаются сроки разработки, а количество воздуха, необходимое для “выжигания” единицы объема нефтенасыщенного пласта может быть сокращено в пять и более раз по сравнению с сухим или влажным процессом горения. Увеличивается также объем добычи нефти, поскольку эта величина вычисляется как разность между начальными запасами нефти и количеством нефти , использованной как топливо. Мероприятия по осуществлению процесса сверхвлажного горения с целью вытеснения нефти считаются более безопасными ввиду образующейся широкой зоны реакции, которая более эффективно препятствует прорыву кислорода к добывающим скважинам.
Методы воздействия на пласты с помощью процесса внутрипластового горения до настоящего времени в практике добычи нефти не получили широкого распространения. Мероприятия по использованию этих методов на промысле

В — ( 1 - ГП ) Рс Сс 4" ГП рв Sb Св 4" Ш рн Sh Сн 4” ГП рг Sr [ fp ( Ср - Сг ) 4~
4- V/ Y Г П 1 IV м ) j
Q = Е Sj qj + ST qT + I S*i q*> - К Ф -1 h Pi -kT rT - со
Здесь Cj - удельная теплоемкость]' - ой фазы (j=H,B,r); G - удельная теплоемкость i - го компонента нефти; Сг - удельная теплоемкость инертного газа; q; , q*i -теплотворная способность i - го жидкого и газообразного нефтяного компонента соответственно; qT - теплотворная способность остаточного топлива ; Хтп -коэффициент теплопроводности пласта; кв - теплота испарения воды; к, -теплота испарения i-ro углеводородного компонента; кт - теплота образования кокса; од - скорость теплопотерь в окружающие пласт породы; Т-температура.
В граничащих с пластом породах процесс распространения тепла описывается уравнением теплопроводности:
am = а эч/ду1. (З.П)
здесь у - вертикальная координата; а - температуропроводность прилегающих к пласту пород.
Замыкающее уравнение для насыщенностей имеет соответственно вид:
SH 4- SB 4- Sr 4- ST — 1. (3.12)
Кроме того, должны выполняться следующие соотношения:
Zb= 1 ; Ph = Z£ipi; S = ISi ; S* = £S*i; P
Скорость химической реакции j - го углеводородного компонента с кислородом рассчитывается по формуле:
Sj = Zj ( Ро2 )"! Aj ехр[ - Ej / ( R (Т 4- 273 )) ] . (3.13)

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.162, запросов: 967