СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТДАЧИ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ СЛОЕВ
METHOD OF INCREASING OF RECOVER FACTOR OF OIL-AND-GAS BEARING STRATUMS

Изобретение относится к области нефтегазодобычи.
Известен широкоиспользуемый способ увеличения коэффициента отдачи нефтегазоносных слоев (1) путем закачивания в продуктивный пласт воды. При этом на каждую тонну отобранной нефти нагнетают около 1600 л воды. Однако, поддержание пластового давления водой увеличивает коэффициент отдачи всего на 50-70% суточной добычи нефти.
Для промышленной добычи нефти из сланцев, для извлечения битума, находящегося на большой глубине этот способ малопригоден.
Известен способ американской компании ШЕЛЛ (2), получивший название "преобразование нефти в пласте". Его суть состоит в том, что электронагреватели помещаются в скважины и постепенно нагревают породу до температуры выше 300 градусов. В результате удается преобразовать залегающий в скважинах кероген в легкую углеводородную жидкость и газ.
Однако, нефтеносные пески представляют собой смесь глины, песка, воды и битума. Для разделения этой смеси компания ШЕЛЛ предложила использовать растворитель на парафиновой основе, позволяющий удалять из пены воду, крупнозернистые частицы и тяжелый углерод. Поэтому технология ШЕЛЛ является сложной, дорогой и экологически небезопасной.
Цель изобретения - увеличение коэффициента отдачи нефтегазоносных слоев типа нефтеносных песчанников, сланцев и битумов.
Цель достигается тем, что в отличие от разогрева пластов электроспиралью предлагается использовать термитные шашки, которые загружаются в скважину и поджигаются электроспиралью или смесью 88% оксида бария с 12% магниевого порошка - "термитные спички". Горение протекает по реакции
3
4
2
3
6
8Al+3FeO=4AlO+9Fe+3·10 кДж
с задаваемой температурой от 500 до 2000 градусов.
Состав шашек может иметь кроме стандартного содержания смеси алюминиевого порошка и железной окалины другие элементы карбидов металлов четвертого периода Периодической системы Д.И.Менделеева в зависимости от требуемой температуры, технологии, экономии.
Выделяющийся из пород при нагревании углекислый газ подвергается термосинтезу (3). Образующиеся оксиды соответствующих металлов являются активными катализаторами, способными инициировать радикальные реакции углерода с водой, образуя углеводородные соединения по реакции Д.И.Менделеева:
2
2
3
2
6
2FeC+3HO=FeO+СН
и каталитического термосинтеза
2
2
2
3
2
6
14FeO+3HO+2CO=7FeO+СН.
Повышение температуры и давления газа этана способствует его диффузии в поры нефтеносного материала и за счет растворения битумных компонентов увеличивается коэффициент отдачи.
Сущность изобретения как технического решения выражается обеспечиваемым изобретением техническим результатом, который достигается благодаря проведению установленного порядка химических реакций; вначале экзотермического характера повышающих температуру, давление и текучесть в нефтегазоносном пласте, а затем эндотермических реакций, снижающих температуру, давление, но увеличивающих коэффициент растворимости и отдачи нефти битумами, сланцами, керогенами.
Признаки, используемые для характеристики композиций, - это порошки алюминия, двух-, трехокисного железа и водной суспензии углеродистого железа. Количественное содержание ингредиентов в операциях выясняется опытным путем в зависимости от характера скважины и условий протекания процесса.
Осуществление изобретения. Смеси "термитные шашки" изготавливаются пресованием 50-70% алюминиевого порошка с 50-30% двуокиси железа, затем загружаются через скважину в коллектор и поджигаются. Контроль за температурой, давлением углекислого газа и временем течения процесса осуществляется имеющимися для этой цели приборами. Затем для образовавшегося углекислого газа проводится реакция скоростного каталитического термосинтеза с переводом углекислого газа в этан путем загрузки в скважину брикетов двуокиси железа. Когда давление углекислого газа начинает падать осуществляется последняя операция - добавка водной суспензии углеродистого железа 30%-ной концентрации для получения этана по реакции Д.И.Менделеева. Температура в скважине снижается и поддерживается на уровне 300 градусов по Цельсию.
Операции по способу осуществляют в следующей последовательности.
1. На дно скважины опускают бикфордов шнур с зажигательной смесью «термитные спички», затем сбрасывают стеклянные контейнеры с термитными шашками.
2. Опускают на тросах термопару, газоанализаторы, например газоанализаторы для автотранспорта или шахт, на двуокись углерода, для контроля концентрации газов и температуры в скважине от верхней границы интервала ее перфорации и по всей высоте.
3. Зажигают топливо в скважине через бикфордов шнур с повышением температуры в скважине свыше 500 градусов и с ростом концентрации двуокиси углерода для обеспечения эндотермической реакции термосинтеза, засыпают в скважину порошок закиси железа.
4. При падении температуры до 300 градусов по Цельсию и снижении концентрации углекислого газа в скважину сбрасывают полиэтиленовые контейнеры с водной суспензией углеродистого железа 30%-ной концентрации.
Все операции контролируют по времени и повторяют с целью достижения конечного результата.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Миланова Е.В., Рябчиков A.M. Использование природных ресурсов.-М.: Высш. шк., 1986, 280 с.
2. Марков Н., Форбс А. Готовимся к дню "ИКС". Ж. "Нефть России" №6. июнь. 2008, стр.45-47.
3. Завьялова У.Ф., Третьяков В.Ф. и др. "Кинетика и катализ", 2005, т.46, №5, стр.752-760.