Способ для добычи нефти методом внутрипластового горения Советский патент 1992 года по МПК E21B43/00 E21B43/243 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче нефти с помощью внутрипластового горения.

Известен способ добычи нефти методом внутрипластового горения, предусматривающий предварительную продувку труб газом, не содержащим кислорода (окислителя), с последующим увеличением содержания кислорода в газе.

Этот способ не позволяет гарантированно очистить поверхность скважины (трубы) от остатков нефти из-за чего при подаче кислорода вслед за нейтральным газом возможны местные повышения температуры (возгорание остатков) на стенке трубы и ее повреждения (прогар).

Цель изобретения - повысить безопасность работ за счет исключения возможного прогара нагнетательной трубы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе после завершения продувки осуществляют обжигание поверхности трубы (выжигание горючих остатков) при температуре ниже температуры воспламенения нефтяного пласта.

В устройстве для осуществления способа, показанном на чертеже, источник газа выполнен в виде двухзонного газогенератора с форсунками кислорода и горючего (топлива) с балластировочным поясом нейтрального газа, причем внутри трубы на всю ее длину расположен (центральный) трубопровод подачи дополнительного горючего (топлива).

ч ч

ю со

hO

Добычу нефти начинают с предварительной продувки трубы 1 инертным (нейтральным) газом, который подают в балластировочный пояс газогенератора 2 по соответствующему патрубку. После завершения этой операции приступают к обжиганию трубы, для чего подают в форсунку газогенератора через соответствующие патрубки кислород и горючее и сжигают их, разбавляя продукты сгорания поступающим инертным газом до температуры газа на входе в скважину 200 ... 300°С, что ниже температуры воспламенения нефтяного пласта. Указанная температура гарантирует сохранность скважинной трубы, изготовленной из малоуглеродистой стали, поскольку для этого широко используемого класса конструкционных материалов резкое снижение прочностных характеристик наступает лишь при нагреве до 400°С. Поддержание указанного температурного режима в течение нескольких часов обеспечивает в условиях нейтральной газовой среды разложение и удаление легко воспламеняемых фракций горючих остатков (пленок) с поверхности трубы.

Для удаления (выжигания) тяжелых фракций инертную газовую смесь, подаваемую в скважину, обогащают кислородом, доводя его концентрацию от 0% до уровня не более атмосферного значения, что дополнительно повышает безопасность: исключается интенсивное выгорание остатков нефти, чем исключается опасность местных температурных пиков на стенке. Вся операция обжигания трубы занимает несколько часов. Завершив обжигание, осуществляют подачу в центральный трубопровод 3 дополнительного горючего, повышая температуру в призабойной зоне до обеспечивающей воспламенение нефтяного пласта. Затем постепенно снижают подачу в газогенератор горючего и инертного газа, прекращают подачу дополнительного горючего в центральный трубопровод и регулируют поступление кислорода в газогенератор (вплоть до 100% расхода), управляя процессом добычи нефти.

При м.е р. Нефтяной пласт характеризуется внутрипластовым давлением 30 кгс/см2 и температурой воспламенения 420°С. Нагнетательная труба изготовлена из Стали-20. Добычу начинают с предварительной продувки трубы азотом, который подают в балластировочный пояс газогенератора при давлений 36 кгс/см2. После завершения продувки приступают к обжиганию трубы, которое осуществляют в две стадии. Сначала подают в форсунки газогенератора кислород и керосин с соотношением расходов 3,4 : 1 (стехиометрия) и сжигают их, разбавляя продукты сгорания поступающим азотом до температуры газа на входе в скважину 250°С. Указанный режим выдерживают в течение 12 ч. Затем инертную газовую смесь, подаваемую в скважину, обогащают кислородом, доводя его концентрацию от 0 до 20% в течение 12 0 ч. Завершив обжигание трубы, осуществляют подачу в центральный трубопровод керосина, повышая температуру в призабойной зоне до 450°С, что обеспечивает надежное воспламенение нефтяного пласта. Затем 5 постепенно снижают подачу в газогенератор керосина и азота, прекращают подачу дополнительного керосина в центральный трубопровод и регулируют поступление кислорода в газогенератор. 0 При использовании предложенного способа обеспечивается надежное воспламенение нефти в пласте без повышения температуры газовой смеси по длине скважины до опасного для конструкции уровня; 5 исключаются непроизводительные потери тепла по длине скважины; упрощается и удешевляется конструкция скважины в час- т л жаростойких материалов, уплотнений, термокомпенсирующих устройств, тепло- 0 изоляции и т. д. Сам же генератор получается низ-конапряженным в тепловом отношении. Что касается трубопровода подачи дополнительного горючего в нижний конец скважины, то он несущественно 5 усложняет и загромождает конструкцию скважины из-за малого необходимого расхода горючего (при необходимости нижний конец скважины может выполняться из жаропрочного материала, в то время как вся 0 остальная часть - из обычной стали).

Наряду с добычей нефти предложенный способ может быть применен и к другим полезным ископаемым,

Формула изобретения 5 1. Способ добычи нефти методом внут- рипластового горения, предусматривающий предварительную продувку труб газом, не содержащим кислорода, с последующим увеличением содержания кислорода в газе, 0 отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности, после операции продувки осуществляют обжигание поверхности труб при температуре, ниже температуры воспламенения нефтяного пласта. 5 2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в ходе обжигания содержание кислорода в газовой смеси увеличивают до уровня, не превышающего атмосферного значения.

л

д

.1

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к способам добычи нефти с помощью внутрипластоаого горения. Способ заключается в том, что для повышения эффективности и удешевления добычи нефти через скважину в начальный момент подают инертный газ, например азот, выдавливая из нее нефть. Затем инертный газ подогревают и обогащают кислородом до выжигания с поверхности скважины горючих остатков. По окончании этой операции, которая длится от нескольких минут до нескольких часов, в нижнюю часть скважины подают дополнительное горючее и повышают температуру газовой смеси до температуры (400 - 600°С) воспламенения нефти в контакте с кислородосодержащей газовой смесью и тем самым поджигают нефть в пласте. Далее регулируют содержание кислорода в газовой смеси, управляя процессом добычи нефти. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.