Автореферат (1172982), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Зависимость выхода продуктов реакции при термобарическомвоздействии на экстрагированный керн от температуры:а) из низкопроницаемого пропластка; б) из высокопроницаемого пропласткаНаибольший выход битумоида наблюдается при температуре пиролиза 400°Сдля матричной породы.
Дальнейшее повышение температуры до 450°С даетсмещение выделения продуктов реакции в сторону увеличения выходауглеводородных газов, и соответственно, снижения количества жидкихуглеводородов.При деструкции образцов керогенсодержащей породы в инертной средепроисходит преобразование керогена в подвижные углеводороды, максимальныедоли конверсии матричного и дренируемого керна составляют, соответственно, почти7 % и 1,6 % масс. (рис.
3а, 3б). Таким образом, максимальная конверсия наблюдаетсяв процессе пиролиза матричной породы, обусловленная большим содержаниеморганического вещества по сравнению с высокопроницаемым пропластком, и,соответственно, выходы жидких синтетических углеводородов составляют 33 л/м3матрицы и 2 л/м3 высокопроницаемого пропластка при температуре 400°С.Пиролиз дезинтегрированной керогенсодержащей породы проводился припластовом давлении 33 МПа и температурах 350°С, 380°С, 400°С, 430°С и 450°Спродолжительностью 1, 2 и 3 часа.
Согласно полученным результатам, с увеличениемтемпературы деструкции и продолжительности термического воздействия накерогенсодержащую породу наблюдается рост газовой и жидкой фаз, а такжеснижение твердогоостатка. Последостиженияуровнятемпературы400°Спараллельно процессу пиролиза керогена начинают протекать реакции крекингабитумоида с формированием кокса и отмечается увеличение твердого остатка, чтоможет привести к закупорке фильтрационных каналов в пласте и соответственно кснижению проницаемости породы.19При термическом воздействии на пласты баженовской свиты температурапиролиза керогена является одним из основных параметров процесса преобразованиякерогена в подвижные углеводороды.
В экспериментальных условиях полученарекомендуемая температура протекания пиролиза керогенсодержащей породы 400°С,при которой происходит максимальный выход жидкообразных углеводородов,отсутствует выпадение кокса и образуется относительно небольшое количествосероводорода (~0,24%).Вэкспериментахвысокотемпературногопофизическомуфронтаопределенымоделированиюследующиепродвиженияхарактеристики:температурный профиль по длине трубы горения; посекционный профиль в ТГостаточных нефте-, водонасыщенностей и высокомолекулярных соединений,включающих кокс и кероген; скорость продвижения фронта горения; свойства нефти(плотность, вязкость, молекулярная масса); компонентный углеводородный ифракционный (асфальтены, смолы, масла, парафины) составы вытесненной нефти; pHи 6-ти компонентный анализ вытесненной воды; остаточное количество теплаобразцов породы по секциям; количество синтетической нефти, образованной изтвердого органического вещества.Максимальная температура фронта горения достигла значения 690°С в случаесухого горения.
При влажном горении помимо параметра расхода воздухарегулированиетемпературыфронтагоренияосуществлялосьспомощьюводовоздушного отношения и поддерживалась на уровне 500-550°С. Скоростипродвижения фронта горения в результате закачки воздуха и водовоздушной смесисоставили, соответственно, 4,2 и 5,3 см/ч.В первые 2 часа после начала закачки воздуха наблюдается рост количествадиоксида углерода в выходящих газах, свидетельствующий об интенсификациипроцесса горения.
Максимальное содержание углекислого газа в выделяющихсяпродуктах сгорания в процессе закачки, как воздуха, так и водовоздушной смесисоставили, соответственно, 12,4% и 7,81% об.Образцы породы размером примерно по 3 см, извлеченные из различныхсекций ТГ, были взвешены и сопоставлены с исходным весом. Благодаря протеканиювысокотемпературных окислительных процессов в трубе горения при закачке«сухого» воздуха наибольшую потерю веса 9,3% составили образцы кусочков породыиз 4-ой секции, до которой дошел фронт горения, в последующих зонах образцыувеличивали свой вес за счет их насыщения нефтью.
При закачке влажного воздухамаксимальные потери веса до 28,4% наблюдаются также в 4-ой секции и передфронтом горения в зоне насыщенного пара влажные образцы породы теряют массу за20счет более глубокого преобразования керогена. Нагнетаемая с воздухом вода являетсядополнительным источником водорода и, соответственно, ускоряет преобразованиекерогена в подвижные углеводороды.Количество дополнительно выделившейся нефти в результате экспериментовпо закачке воздуха и водовоздушной смеси в ТГ составило, соответственно, 337,8 г(19,1%) и 321,8 г (18,2%).Зона коксования в «трубе горения» включала 81% и 88% остаточныхвысокомолекулярных соединений, полученных, соответственно, в результате сухого ивлажного горения.
В случае влажного горения благодаря более продолжительномувысокотемпературному воздействию на породу наряду с пиролизом твердогоорганического вещества начинают преобладать реакции вторичного крекингаобразованных синтетических углеводородов с выпадением кокса, что привело кповышенному содержанию количества остаточных ВМС по сравнению с процессом«сухого» горения.Таким образом, температура перед фронтом горения должна служитьотправной точкой при реализации внутрипластовых окислительных процессов.
Приэтом необходимо учитывать, что добавление воды в закачиваемый агент – окислительведет к постепенному снижению температуры перед фронтом горения и,соответственно, увеличению зоны коксования.ЗАКЛЮЧЕНИЕ1.Выполнен анализ современного состояния добычи нефти из пластовбаженовской свиты нефтяных месторождений России и представлена геологофизическая и геохимическая характеристика нефтематеринской залежи. За периодосвоения 59 залежей баженовской нефти было добыто более 10 млн т нефти приочень низком текущем коэффициенте извлечения нефти, равным 0,4%, чтосвидетельствует об отсутствии эффективной технологии разработки баженовскихпластов. Главные потенциальные ресурсы углеводородного сырья нефтематеринскихотложений связывают, прежде всего, с высокими концентрациями твердогоорганического вещества в породе, которое имеет возможность, при определенныхусловиях, преобразовываться в подвижные углеводороды.
Однако, основнойпроблемой добычи нефти, при этом, является практически нулевая проницаемостьглинисто-карбонатно-кремневых пород.2.Разработаны и экспериментально подтверждены теоретические основыметодики проведения экспериментальных исследований термического воздействия21кислородом воздуха на керогеносодержащие пласты, позволяющей определятьколичество подвижных углеводородов, генерируемых из твердого органическоговещества, а также получать параметры окислительных процессов в пластовыхусловиях для термогидродинамического моделирования.Представленопоследовательноосуществляемоеэкспериментальноеисследование физического моделирования процесса термического воздействиявоздуха на нефтекерогенсодержащую породу, проводимое для получения данных,необходимых для математического моделирования процесса.3.Окисление твердого органического вещества по сравнению с нефтью иее фракциями протекаетхарактеризующие высокуюс наибольшими значениями тепловыделения,реакционную способность керогенсодержащихпропластков баженовской свиты.4.Экспериментально определена оптимальная температура протеканияпиролиза керогенсодержащей породы - 400°С, при которой происходитмаксимальный выход жидкообразных углеводородов, отсутствует выпадение кокса ивыделяется минимальное количество сероводорода.5.Подтверждено, что нагнетаемая с воздухом вода обладаеткатализирующей способностью преобразования керогена в подвижные углеводороды.6.Проведен анализ лабораторных исследований процессов окисления идеструкции керогеносодержащих пород Средне-Назымского месторождения иполучены экспериментально обоснованные данные процессов окисления идеструкции пород, содержащих органическое вещество для последующегоприменения параметров термического воздействия в реальных условиях приреализации технологии закачки воздуха.ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИа) в изданиях, рекомендованных ВАК:1.
Гришин П.А., Жидкова Е.В., Никитина Е.А., Толоконский С.И. Кинетикаокислительных процессов керогенсодержащих пород при термическом воздействии //Нефтяное хозяйство. - 2015. - №2. - C. 59-61.2. Васильевский А.В., Никитина Е.А., Толоконский С.И., Чаруев С.А. Комплексныйподход к исследованию процессов закачки воздуха в пласт для повышениянефтеотдачи // Нефтяное хозяйство. - 2016. - №11. - C. 102-104.3. Никитина Е.А., Толоконский С.И., Гришин П.А. Особенности тепловоговоздействия на керогенсодержащую породу баженовской свиты // Нефтяноехозяйство. - 2017.
- №2. - C. 68-71.224.НикитинаЕ.А.,ЭкспериментальнаяКузьмичевоценкаА.Н.,количестваЧаруевС.А.,ТолоконскийобразующейсянефтиС.И.принизкотемпературном пиролизе керогеносодержащей породы // Нефтяное хозяйство. 2017. - №12. - C. 132-134.5. Никитина Е.А., Толоконский С.И. Анализ лабораторных исследований ирезультатов промысловых работ по термогазовому методу увеличения нефтеотдачи //Нефтяное хозяйство. - 2018. - №9.
- C. 62-67.б) в других изданиях:6. Гришин П.А., Жидкова Е.В., Никитина Е.А., Толоконский С.И. Кинетикаокислительных процессов керогенсодержащих пород баженовской свиты притермическом воздействии // Сборник ВНИИнефть. - 2014 г. - № 151. - С. 55-64.7. Носова Е.Н., Никитина Е.А., Толоконский С.И. Роль низкотемпературногоокисления различных фракций нефти в формировании топлива при внутрипластовомгорении // Сборник ВНИИнефть. - 2015 г. - № 153.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
