RU2490440C1 - Способ добычи нефти - Google Patents
Способ добычи нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490440C1 RU2490440C1 RU2012138787/06A RU2012138787A RU2490440C1 RU 2490440 C1 RU2490440 C1 RU 2490440C1 RU 2012138787/06 A RU2012138787/06 A RU 2012138787/06A RU 2012138787 A RU2012138787 A RU 2012138787A RU 2490440 C1 RU2490440 C1 RU 2490440C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- gas
- water
- products
- associated gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при добыче нефти, содержащей большое количество попутного газа. Способ добычи нефти включает подачу рабочего агента в нагнетательную скважину и отбор нефтепродуктов через добывающую скважину с последующим отделением от нефти попутного газа и его сжигание. Сжигание попутного газа осуществляют с избытком атмосферного воздуха. Продукты сгорания попутного газа охлаждают, последовательно отделяют воду и жидкий углекислый газ, оставшуюся газовую фазу сбрасывают. Для получения рабочего агента жидкий углекислый газ смешивают с водяным паром, образующимся при нагревании подготовленной воды продуктами сгорания попутного газа. Повышается технологичность, экологическая и экономическая эффективность разработки нефтяных месторождений за счет использования продуктов сгорания при сжигании попутного газа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при добыче трудноизвлекаемых залежей нефти с утилизацией попутного газа.
При разработках месторождений высоковязкой нефти и на разрабатываемых истощенных месторождениях наиболее остро стоит проблема увеличения нефтеотдачи пласта. Другой важной проблемой для любого нефтяного месторождения является утилизация попутного нефтяного газа, добываемого с нефтью, который при рассеивании в атмосфере и при сжигании в факелах негативно влияет на экологию региона нефтедобычи.
Существуют различные способы, позволяющие повысить нефтеотдачу пласта. К наиболее часто применяемым методам увеличения нефтеотдачи (МУН) относятся тепловые методы (вытеснение нефти различными теплоносителями, например, водяным паром) и газовые методы (закачка углеводородных газов, углекислого газа, азота или других газов и газожидкостных смесей). На долю этих методов приходится 95% всех третичных МУН.
В статье «Комплекс оборудования для отработки технологии добычи природных битумов методом парогазового воздействия» (авторы Т.М. Магсумов, В.А. Фисейский, И.С. Галиев. Научно-технический журнал «Георесурсы» 3 (39) 2011) приведена схема производства парогаза и его закачки в нефтяной пласт. Согласно схеме на нефтяные пласты осуществляют тепловое парогазовое воздействие. Парогаз получают в парогазогенераторе, в первой зоне которого сжигается горючее с воздухом при стехиометрическом соотношении топлива (α=1), где α - коэффициент избытка окислителя (воздуха). Во второй зоне к продуктам сгорания добавляется вода. На выходе парогазогенератора получается парогаз с температурой 250-300°С, который подается в пласт.
К недостаткам такого способа можно отнести то, что получаемый, согласно описанному способу, массовый состав парогаза включает 50% паров воды, 12% углекислого газа (СО2) и 38% азота (N2). Азот редко применяют для закачки в пласт, так как он инертен и оказывает только упругое механическое воздействие на нефтеносные пласты, создавая газовую подушку, а также играет роль теплоносителя, если перед закачкой газа в скважину его нагревают. Азот, закаченный в пласт по мере разработки месторождения, извлекается вместе с нефтью и попутным газом, отделить от которых «балластный» азот технически сложно. Кроме того, предлагаемый в способе парогазогенератор работает при стехиометрическом соотношении топлива, поэтому температура продуктов сгорания в первой зоне составляет примерно 2000°С (2300 К). В условиях длительной работы установки трудно осуществить эффективное охлаждение теплонапряженной первой зоны парогазогенератора. Также существенным недостатком способа является использование нефтепродуктов в качестве горючего, что при наличии попутного нефтяного газа нецелесообразно.
За прототип предлагаемого способа принят патент РФ №2038467 «Способ разработки нефтяной залежи». В этом способе закачку рабочего агента осуществляют через нагнетательные скважины, отбор нефти через добывающие скважины, отделение от нефти и сжигание попутного газа. Сжигание попутного газа производят в искусственном окислителе, состоящем из смеси кислорода и рециркулирующих продуктов сгорания попутного газа, содержащих углекислый газ и водяной пар. Образовавшиеся продукты сгорания в виде углекислоты или карбонизированной воды закачивают в нагнетательные скважины в качестве рабочего агента.
К недостаткам описанного способа можно отнести то, что кислород для искусственного окислителя получают путем разделения воздуха на азот и кислород в воздухоразделительной установке. Существующие устройства для разделения газов, основанные на мембранном принципе, имеют высокую стоимость при изготовлении и эксплуатации. В этом способе продукты сгорания попутного газа и искусственного окислителя охлаждаются до температуры 110-130°С в газоводяном теплообменнике, в котором вода принявшая теплоту от продуктов сгорания никак не используется, а просто сбрасывается. Рабочими агентами, подаваемыми в нагнетательную скважину, являются углекислота и карбонизированная вода. Таким образом, осуществляется только физическое воздействие на пласт, то есть снижается вязкость нефти за счет растворения в ней CO2 и осуществляется вытеснение нефти из пласта за счет увеличения объема нефти. Тепловое воздействие на пласт отсутствует.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение технологической, экологической и экономической эффективности разработки месторождений высоковязкой нефти, в том числе на разрабатываемых истощенных месторождениях нефти, за счет применения комплексного теплового и газового воздействия на нефтеносный пласт с одновременным снижением негативного воздействия на экологию окружающей среды.
Поставленная задача решается тем, что в способе добычи нефти, включающем подачу рабочего агента в нагнетательную скважину и отбор нефтепродуктов через добывающую скважину с последующим отделением от нефти попутного газа и его сжигание, сжигание попутного газа осуществляют с избытком атмосферного воздуха, продукты сгорания попутного газа охлаждают, последовательно отделяют воду и жидкий углекислый газ, оставшуюся газовую фазу сбрасывают. Для получения рабочего агента жидкий углекислый газ смешивают с водяным паром, образующимся при нагревании подготовленной воды продуктами сгорания попутного газа.
Одним из главных отличительных признаков предложенного способа является то, что в качестве рабочего агента в нагнетательную скважину закачивают смесь водяного пара и жидкого СО2, которая является более эффективным рабочим агентом, вытесняющим нефть. Эффект достигается за счет комплексного теплового и физического воздействия на нефтеносный пласт. Водяной пар, входящий в состав рабочего агента и обладающий большой теплоемкостью, вносит в пласт значительное количество тепловой энергии, которая расходуется на нагрев пласта и снижение относительной проницаемости, вязкости и расширение всех насыщающих нефтяной пласт агентов - нефти, воды, газа. На границе прогретой зоны, где температура равна начальной пластовой температуре, происходит вытеснение нефти водой, которая образовалась при конденсации водяного пара.
В состав рабочего агента, получаемого в описываемом способе, также входит CO2, который хорошо растворяется в нефти (в четыре-десять раз лучше, чем в воде), поэтому СО2 может переходить из водного раствора в нефть. При этом вязкость нефти уменьшается, плотность повышается, а объем значительно увеличивается. Помимо этого CO2 снижает поверхностное натяжение на границе нефть - порода. Уменьшение вязкости нефти - основной фактор, увеличивающий коэффициент вытеснения высоковязкой нефти при растворении в ней СО2. Кроме того, при растворении CO2 в воде в областях нефтяного пласта, где парогазовая смесь начинает конденсироваться, может образовываться угольная кислота Н2СО3, которая растворяет некоторые виды цемента и породы пласта, а также повышает его проницаемость.
В качестве окислителя используется обычный атмосферный воздух, являющийся дешевым, доступным и удобным окислителем. При этом не требуются дорогостоящие мембранные газоразделительные устройства, используемые в прототипе для получения искусственного окислителя. После охлаждения продуктов сгорания и отделения конденсированной воды и жидкого CO2, оставшиеся охлажденные газообразные «балластный» азот, кислород и небольшое количество азотных соединений сбрасываются. Сжигание попутного газа производится с избытком воздуха, поэтому температура продуктов сгорания в газогенераторе невысока и составляет примерно 1200°С (1500 К). Такая температура позволяет организовать более эффективное в условиях длительной работы установки охлаждение газогенератора.
Важным отличием предлагаемого способа от прототипа является более эффективное использование тепловой энергии. Это достигается за счет того, что продукты сгорания попутного газа и воздуха охлаждаются в теплообменнике подготовленной водой, при этом на выходе из теплообменника получается водяной пар, используемый далее в качестве теплоносителя, обладающего высокой теплоемкостью, который подается в нефтяной пласт. В прототипе охладитель просто сбрасывается.
На фигуре приведен пример схемы установки для осуществления заявляемого способа. Установка включает в себя газогенератор (горелку) 1, компрессоры 2 (для подачи попутного газа) и 3 (для подачи атмосферного воздуха), теплообменник 4, теплообменник - конденсатор 5, холодильник 6, насос 7, смеситель 8, блок водоподготовки 9, водяной насос 10.
Способ добычи нефти осуществляют следующим образом.
Попутный газ, извлеченный вместе с нефтью через добывающую скважину, отделяется от нефтепродуктов, поступает в компрессор 2, где компримируется и подается в газогенератор 1. Также в газогенератор подается избыточный воздух, отобранный из атмосферы и компримированный в компрессоре 3. В газогенераторе происходит сжигание попутного газа с воздухом при коэффициенте избытка окислителя (атмосферного воздуха) α≈2. При таком соотношении компонентов топлива температура продуктов сгорания составляет примерно 1200°С (1500 К). Продукты сгорания из газогенератора 1 поступают сначала в теплообменник 4, где охлаждаются до температуры 150-200°С, затем подаются в теплообменник-конденсатор 5, в котором конденсируется и отделяется вода. Как вариант, конденсированную воду, не содержащую примесей, можно собирать в отдельную емкость и в дальнейшем использовать, например, для охлаждения газогенератора. Причем контур охлаждения может замыкаться этой же емкостью, в которой вода для охлаждения газогенератора, смешиваясь с водой в емкости, охлаждается и опять подается на охлаждение газогенератора. Осушенные продукты сгорания подаются в холодильник 6, где CO2 сжижается и с помощью насоса 7 подается в смеситель 8. После отделения жидкого СО2 оставшиеся охлажденные газообразные «балластный» азот, кислород и небольшое количество азотных соединений отводится из холодильника 6 для сброса. В теплообменник 4 с помощью водяного насоса 9 подается вода, прошедшая блок водоподготовки 10. В блоке водоподготовки вода очищается от примесей, которые могут выпадать на теплообменные поверхности, засорять проходные сечения теплообменника и, тем самым, ухудшать теплообмен. Вода, проходя через теплообменник 4 и принимая теплоту от продуктов сгорания из газогенератора, подается в виде пара в смеситель 8. В смесителе 8 жидкий СО2 газифицируется и полученный парогаз, состоящий из смеси водяного пара и углекислого газа, подается в скважину.
Совместное тепловое и газовое воздействие парогаза на нефтяной пласт снижает вязкость нефти и увеличивает нефтеотдачу пласта.
Таким образом, предложенный способ позволяет повысить нефтеотдачу залежи посредством более эффективного, совместного теплогазового воздействия парогаза (водяной пар + СО2) на нефтеносный пласт. При этом попутный нефтяной газ, который обычно из-за удаленности друг от друга месторождений просто сжигается в факелах, нанося вред окружающей среде, утилизируется, что позволяет снизить негативное воздействие его на окружающую среду и повысить экономическую эффективность разработки, так как тепловая энергия сжигаемого в газогенераторе попутного газа расходуется на увеличение нефтеотдачи залежи.
Claims (1)
- Способ добычи нефти, включающий подачу рабочего агента в нагнетательную скважину и отбор нефтепродуктов через добывающую скважину с последующим отделением от нефти попутного газа и его сжигание, отличающийся тем, что сжигание попутного газа осуществляют с избытком атмосферного воздуха, продукты сгорания попутного газа охлаждают, последовательно отделяют воду и жидкий углекислый газ, оставшуюся газовую фазу сбрасывают, затем смешивают водяной пар, образующийся при нагревании подготовленной воды продуктами сгорания попутного газа, с жидким углекислым газом для получения рабочего агента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138787/06A RU2490440C1 (ru) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | Способ добычи нефти |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138787/06A RU2490440C1 (ru) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | Способ добычи нефти |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2490440C1 true RU2490440C1 (ru) | 2013-08-20 |
Family
ID=49162862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012138787/06A RU2490440C1 (ru) | 2012-09-11 | 2012-09-11 | Способ добычи нефти |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490440C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104196519A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-10 | 荆州市明德科技有限公司 | 一种石油伴生气日产量测量方法 |
RU2574745C2 (ru) * | 2013-12-24 | 2016-02-10 | Айрат Муратович Сафаров | Способ очистки нефтезагрязненного грунта |
RU2704660C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2019-10-30 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ разработки нефтяного месторождения с использованием закачки углекислого газа |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU66383A1 (ru) * | 1944-07-27 | 1945-11-30 | Р.Т. Закиров | Способ повышени давлени в истощенном нефт ном пласте |
US3369603A (en) * | 1965-09-02 | 1968-02-20 | Phillips Petroleum Co | Plugging of a formation adjacent an oil stratum |
RU2038467C1 (ru) * | 1993-03-18 | 1995-06-27 | Акционерное общество закрытого типа "Экоэн" | Способ разработки нефтяной залежи |
RU2055170C1 (ru) * | 1993-05-18 | 1996-02-27 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт | Способ интенсификации добычи нефти |
RU2106481C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-03-10 | Алексей Иванович Рудич | Способ добычи нефти из скважин с помощью принудительных средств |
RU2375559C1 (ru) * | 2008-12-16 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Способ добычи нефти |
RU2399755C1 (ru) * | 2009-07-20 | 2010-09-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ разработки нефтяной залежи с использованием термического воздействия на пласт |
-
2012
- 2012-09-11 RU RU2012138787/06A patent/RU2490440C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU66383A1 (ru) * | 1944-07-27 | 1945-11-30 | Р.Т. Закиров | Способ повышени давлени в истощенном нефт ном пласте |
US3369603A (en) * | 1965-09-02 | 1968-02-20 | Phillips Petroleum Co | Plugging of a formation adjacent an oil stratum |
RU2038467C1 (ru) * | 1993-03-18 | 1995-06-27 | Акционерное общество закрытого типа "Экоэн" | Способ разработки нефтяной залежи |
RU2055170C1 (ru) * | 1993-05-18 | 1996-02-27 | Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт | Способ интенсификации добычи нефти |
RU2106481C1 (ru) * | 1996-03-26 | 1998-03-10 | Алексей Иванович Рудич | Способ добычи нефти из скважин с помощью принудительных средств |
RU2375559C1 (ru) * | 2008-12-16 | 2009-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" | Способ добычи нефти |
RU2399755C1 (ru) * | 2009-07-20 | 2010-09-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ разработки нефтяной залежи с использованием термического воздействия на пласт |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574745C2 (ru) * | 2013-12-24 | 2016-02-10 | Айрат Муратович Сафаров | Способ очистки нефтезагрязненного грунта |
CN104196519A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-12-10 | 荆州市明德科技有限公司 | 一种石油伴生气日产量测量方法 |
RU2704660C1 (ru) * | 2018-12-04 | 2019-10-30 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ разработки нефтяного месторождения с использованием закачки углекислого газа |
RU2783574C1 (ru) * | 2021-12-13 | 2022-11-14 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Комплексные Экологические Технологии" | Установка для переработки безкислородных дымогарных газов двигателей генераторных энергоустановок на нефтяных месторождениях |
RU2780188C1 (ru) * | 2021-12-17 | 2022-09-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Комплексные Экологические Технологии" | Комплекс для утилизации попутных нефтяных газов на месторождениях |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10767904B2 (en) | Method for utilizing the inner energy of an aquifer fluid in a geothermal plant | |
JP6282675B2 (ja) | 原油二次回収に使用するための排気の処理 | |
JP4050620B2 (ja) | 炭化水素貯留地層からの炭化水素の回収方法及びそれを実施するための装置 | |
US8646538B2 (en) | Methods for stable sequestration of carbon dioxide in an aquifer | |
CA2956439C (en) | Method of producing heavy oil using a fuel cell | |
EA023673B1 (ru) | Система и способ для низкоэмиссионного производства электроэнергии и извлечения углеводородов | |
US20120160187A1 (en) | Zero emission steam generation process | |
US8544555B2 (en) | Method and apparatus for utilizing a catalyst occurring naturally in an oil field | |
RU2490440C1 (ru) | Способ добычи нефти | |
WO2022169385A1 (ru) | Комплекс для добычи содержащего углеводороды флюида из залежи углеводородов | |
WO2022169384A1 (ru) | Способ добычи углеводородов | |
EP2096257A1 (en) | Method for increasing the oil recovery of a productive formation | |
RU2208138C1 (ru) | Комплекс для разработки нефтяного или газоконденсатного месторождения (варианты) | |
RU2704660C1 (ru) | Способ разработки нефтяного месторождения с использованием закачки углекислого газа | |
RU2181429C1 (ru) | Способ разработки залежи углеводородного сырья | |
CA2920561C (en) | Steam generation with carbon dioxide recycle | |
RU2212524C2 (ru) | Способ добычи нефти из скважин | |
Tshimanga | In-situ generation of electricity from fossil fuels | |
EA040401B1 (ru) | Способ утилизации внутренней энергии текучей среды водоносного горизонта на геотермальной электростанции |