Файл: Комплексная.docx

дренажа (Steam Assisted Gravity Drainage) была разработана в Канаде и наиболее широкое распространение получила при добыче битумов. Суть технологии заключается в использовании двух горизонтальных скважин, пробуренных параллельно одна над другой и вскрывающих нефтетнасыщенные толщи пласта [30].

Через верхнюю скважину осуществляется нагнетание в пласт горячего пара, таким образом, данная скважина является высокотемпературной паровой

камерой, которая обеспечивает прогрев зоны около пласта. Вторая скважина

служит для сбора продукции. Расстояние между двумя горизонтальными стволами не менее 5 м, длина стволов может доходить до 1 км.


Рисунок 1.3 – Технология парогравитационного дренажа

Процесс подразделяется на несколько стадий. Первая стадия является подготовительной и заключается в прогреве зон около стволов обоих скважин. Это осуществляется за счет закачки горячего пара в обе скважины. Закачку перегретого водяного пара производят под давлением 8-15 МПа. За счет теплового воздействия снижается вязкость нефти, также происходит отчистка от парафинов. Это обеспечивает создание гидродинамической связи между скважинами. На втором этапе закачка пара производится уже только в нагнетательную скважину. Закачиваемый пар поднимается к верхней части продуктивного пласта, тем самым формируя постоянно увеличивающуюся в размерах паровую камеру [33].

---

Рисунок 1.4 – Технология SAGD

Пар, при контакте c холодной породой нефтенасыщенных толщ за счет протекающих процессов теплообмена, начинает конденсироваться в горячую воду, эта вода вместе с разогретой и вытесненной нефтью под действием силы тяжести направляется к добывающей скважине. Рост паровой камеры проходит сначала в высоту до достижения пара непроницаемой покрышки, далее камера начинает увеличиваться в ширине. Таким образом, практически вся подводимая энергия расходуется на прогрев нефтенасыщенных толщ и потери теплоты минимальны.



Рисунок 1.5 – Рост паровой камеры [40]

Однако, как и любая другая технология, парогравитационный дренаж имеет ряд ограничений, среди которых:

• 
  глубина залегания продуктивных толщ не более 1300 м;
  
• 
  отсутствие газовой шапки;
  
• 
  пористость более 20%, проницаемость свыше 200 мД;
  
• 
  низкое содержание глин;
  
• 
  толщина пласта коллектора не менее 15 м;
  
• 
  вязкость пластовой нефти не менее 50 мПа•с;
  
• 
  плотность пластовой нефти не менее 900 кг/м³.
  

Также применение данной технологии неэффективно для заводненных участков, так большой количество энергии будет израсходовано на нагрев воды [29].

При применении данной технологии в промышленных масштабах перед компаниями стоят несколько ключевых проблем связанных с достижением

максимальной эффективности процессов теплопередачи; затраты на парогенерацию; очистка воды как для подготовки пара, так и для повторного использования.

---

На данный момент разработаны несколько модификаций технологии парогравитационного дренажа, среди которых стоит обратить внимание на следующие:

• 
  парогравитационное воздействие с добавкой растворителя – Expanding Solvent SAGD (ES-SAGD);
  
• 
  циклическая закачка пара и растворителя – Steam Alternating Solvent (SAS);
  
• 
  извлечение нефти за счет добавления парообразного растворителя – Vapour Extraction (VAPEX).
  

Тенденция развития технологии направлена на учет геолого-физических конкретного объекта, соблюдение требований по охране окружающей среды. Следует отметить, что использование данной технологии требует больших ресурсов пресной воды, а также высокую степень отчистки данной воды.

По итогу данный метод обладает рядом преимуществ, наиболее значимыми среди которых являются меньшие потери тепла, высокие показатели КИН (до 70-75 %), а также добыча ведется непрерывно, за исключением стадии предварительного прогрева [33].

5. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   34

---

Внутрипластовое горение

Данный метод основан на возможности проведения экзотермической реакции внутри пласта, за счет сжигания содержащихся в пласте тяжелых фракций нефти при нагнетании в пласт окислителя, как правило, в качестве окислителя применяется кислород. Основной задачей данного метода является образование и движение внутри пласта высокотемпературной зоны небольшого размера, в данном случае практически всю энергия идет на прогрев пласта, а не

рассеивается в пространстве.

В ходе процесса горения в качестве топлива используют нефть, оставшуюся в пласте после вытеснения ее газами горения, водяным паром, водой, испарившимися фракциями нефти впереди фронта горения и претерпевающая изменения вследствие дистилляции, крекинга и других сложных физико-химических процессов [20].

Технологическая сущность процесса заключается в поэтапном подходе к созданию контролируемого фронта горения. Вначале в пласт производят закачку воздуха, используя компрессоры. Производится оценка реакции пласта на закачку воздуха путем отбора проб и анализа газа, а также изменением температуры в добывающих скважинах. Следующим шагом является инициирование горения. Этого можно добиться несколькими методами: использование забойных электронагревателей различного типа, спускаемых в скважину на кабеле; использование забойной газовой горелки, ее спуск на забой осуществляется на двух концентрических рядах труб с целью раздельной

---

подачи топлива и воздуха; использования энергии выделяющейся при экзотермических реакциях конкретных химических веществ – пирофоров [18].

Поддержание процесса внутрипластового горения и передвижение фронта по пласту осуществляется путем регулированного нагнетания воздуха, необходимого для горения. Для поддержания горения концентрация кокса на 1 м³ породы может составлять от 20 до 40 кг и необходимое количество воздуха от 330 до 500 м³. В ходе процесса зона горения от нагнетательной скважины перемещается радиально по пласту в сторону добывающих. Вытеснение нефти и воды к добывающим скважинам происходит под действием образованных в ходе горения горячих газов. За счет сгорания коксоподобных остатков удается достичь температуры фронта горения порядка 460-500^оС. Под действием такой высокой температуры в пласте происходит следующее:

1. 
   Уменьшение вязкости нефти, что способствует ее вытеснению;
   
2. 
   Фазовый переход пластовой воды в пар;
   
3. 
   В зоне перед фронтом горения, переход наиболее легких компонентов нефти в газовую фазу;
   
4. 
   Реакции термического крекинга;
   
5. 
   Плавление парафинов и асфальтенов;
   
6. 
   Образование выжженной зоны за фронтом горения.
   

Методы внутрипластового горения классифицируют по направлению нагнетания окислителя в продуктивный пласт:

1. 
   Прямоточное внутрипластовое горение.
   

В этом случае направление движения горения и закачки окислителя совпадают, т.е. и очаг горения, и подача кислорода в пласт происходят через нагнетательную скважину к окружающим эксплуатационным. Считается, что данный вид внутрипластового горения

---