Механизм процесса термогазового воздействия

В мировой практике на данный момент применяют два способа теплового воздействия на нефтесодержащие пласты:
- закачка в пласт теплоносителя;
- нутрипластовое горение.
Выбирая метод теплового воздействия на месторождениях Баженовской свиты необходимо учитывать следующие условия:
- Большая глубина залегания баженовской свиты – 2500-3000 м;
- Для экономической целесообразности расстояние между скважинами не должно быть меньше 500-700 м;
- Для эффективной разработки микротрещиноватых пород и извлечения из них легкой нефти необходимо повышение пластовой температуры до 250ºС-300 ºС;
- Для извлечение углеводородов из керогена необходимо повышение температуры в зонах их сосредоточения до 400ºС-450ºС [2].
Приведенные выше условия существенно усложняют закачку теплоносителя для воздействия на пласты баженовской свиты – закачка теплоносителя на глубину 2500-3000 м с такой высокойтемпературой с поверхности практически нереальна. Однако, существует возможность закачки в пласт теплоносителя при помощи забойного парогенератора, работы над его созданием ведутся в настоящее время. Но даже в случае успешного завершения работ, забойный парогенератор не может обеспечивать прогревание залежи теплоносителем на большие расстояния, которые сопоставимы с расстояниями между скважин. Тем более, что необходимо обеспечивать высокий уровень температуры прогрева.
Мировой и отечественый опыт, предлагает в качестве базового теплового воздействия метод выработки тепловой энергии непосредственно в пласте при помощи внутрипластовых окислительных процессов. Самым распространенным и доступным окислителем является воздух, закачка его в пласты с повышенными пластовыми температурами, которые характерны для всех месторождений Баженовской свиты, обеспечивает формирование самопроизвольного внутрипластового окислительного процесса

. Эти внутрипластовые окислительные процессы обеспечивают не только выделение необходимой тепловой энергии, но и необходимый уровень температуры нагрева пород Баженовской свиты.
Суть нового метода заключается в закачке в пласт доступных, недорогих рабочих агентов – воздух и вода.
Следовательно, термогазовый метод основан на использовании особенностей внутрипластового горения.
Существуют следующие методы внутрипластового горения:
- Сухое горение;
- Влажное горение;
- Сверхвлажное горение.
При взаимодействии кислорода с нефтью происходит выделение тепла, в количестве пропорциональном количеству поглощенного кислорода, что ведет к повышению пластовой температуры до инициирования фронта горения. Генерируется тепло которое конвективно переносится в область находящуюся впереди фронта горения газами и водой, образовавшейся благодаря окислительным реакциям. В результате происходит снижение вязкости вытесняемой нефти и интенсификация ее продвижения к добывающим скважинам. Конденсируюется влага которая образует зону повышенной водонасыщенности (вал горячей воды). Образуется диоксид углерода который растворяется в воде и нефти, и изменяет их подвижность. Тяжелые фракции нефти начинают подвергаться пиролизу и крекингу, что ведет к увеличению выхода углеводородов из пласта [4].
Механизм вытеснения нефти при внутрипластовом горении:
При перемещении фронта горения в пласте формируются несколько температурных зон (рис. 2.3.).
Зона 1. В этой области пласта горение уже уже произошло, и она полностью освобождена от нефти. Происходит нагрев нагнетаемого воздуха при контакте с коллектором, это позволяет утилизировать часть тепловой энергии, которая выделяется при горении