3-билет
І. Схематизация формы залежей.
ІІ. Осушка газа адсорбционным способом. Адсорбенты. Требования, предьявляемые к промышленным адсорбентам.
ІІІ. Тепло-физические методы увеличения нефтеотдачи пласта (горячий воздух, пар).
Схематизация формы залежей
При гидродинамических расчетах процесса обводнения и определения нефтеотдачи реальные, неоднородные по параметрам и свойствам газожидкостных смесей пласты необходимо схематизировать расчетной схемой (форму залежи, контур нефтеносности, наклон пласта и т.д.).
Схематизация формы залежи
Нефтяные залежи не имеют в плане правильной геометрической формы. Для решения задачи возможна схематизация (аппроксимация) истиной формы залежи правильной геометрической формой, которая зависит от соотношения короткой (а) и длинной (в) осей залежи.
1. Если соотношения осей а:в<1:3, то залежь схематизируется полосой. Для определения размеров полосы L и В соблюдаются следующие правила: площадь полосы равна площади нефтеносности залежи S.
Sпол = Sзал. B*L = S
Периметр полосы должен равняться периметру залежи Р. 2(В+L)=P
В — ширина полосы; L — длина полосы.
2. Если соотношения осей 1:3≤ а: в≤1:2, то залежь схематизируется кольцом.
При этом соблюдаются следующие условия: площадь кольца Sk равняется площади нефтеносности залежи S,
Sk=π(rвн2 – rвнут.2)
а длина внешней окружности кольца равна периметру залежи Р,
2 π rвн = Р
Тогда rвн= Р/2 π и rвнут=√rвн2- S/ π
rвн -радиус внешней окружности кольца;
rвнут - радиус внутренней окружности кольца.
3. Если соотношение осей а:в>1:2 то залежь схематизируется кругом, площадь которого равна площади нефтеносности S.
S = π* r2
r - радиус круга.
Адсорбенты. Требования предьявляемые к промышленным адсорбентам. Осушка газа адсорбционным способом.
Адсорбент — это твердый поглотитель влаги. В качестве твердых поглотителей влаги в газовой промышленности при¬меняют активированную окись алюминия или боксит, кото¬рый на 50 — 60 % состоит из А12О3. Активизируется боксит при температуре 633 К в течение 3 ч без доступа воздуха. Поглотительная способность боксита составляет 4 — 6,5 % от массы. Преимущества адсорбции: низкая точка росы газа; простота регенерации поглотителя; компактность, простата конструкции и низкая стоимость установки. Боксит поставля¬ется в гранулах диаметром 2 — 4 мм. Насыпная масса состав¬ляет 800 кг/м3. Продолжительность работы бокситовой заг¬рузки больше года. Скорость прохождения газа через акти¬вированный боксит равна 0,5 — 0,6 м/с. Схема установки осушки газа твердым поглотителем. Влажный газ через сепаратор поступает в адсорбер, где проходит через несколько слоев активирован¬ного боксита, насыпанного на тарелки с перфорированным основанием. Толщина одного слоя не превышает 60 см. Про¬ходя через боксит, газ освобождается от влаги и направляет¬ся в газопровод. После определенного промежутка времени в зависимости от загрузки твердого поглотителя и объемной скорости газа (этот промежуток времени обычно составляет 12— 16 ч) адсорбер переводят на восстановление (регенера¬цию), а газ переключают на второй адсорбер, который уже прошел регенерацию. Боксит регенерируют (осушают), про¬дувая через него горячий газ. При этом из боксита выделяет¬ся вся влага, поглощенная им из газа в процессе осушки. Регенерацию боксита проводят следующим образом. При пуске адсорбера на регенерацию определенное количество газа, требуемое для заполнения системы регене¬рации, отводят от линии сухого газа через регулятор давле¬ния РД (при давлении, несколько большем 0,1 МПа). Этот газ поступает сначала в холодильник и далее в сепаратор. Газодувкой под давлением не более 3 кПа газ подается в подогре¬ватель, где он нагревается до температуры 473 К, и далее поступает в адсорбер, в котором регенерируют боксит. По выходе из адсорбера нагретый насыщенный газ поступает в холодильник, а затем в сепаратор, где отделяется влага, погло¬щенная в адсорбере. В результате повторных циклов регене-рирующего газа (газодувка — подогреватель — адсорбер — холодильник — сепаратор — газодувка) боксит осушается и может снова поглощать воду из газа.
1,5— сепараторы; ГН — газ нагретый;
2, 3 — адсорбенты; ГС — газ сухой;
4 — холодильник; ГНН — газ нагретый насыщенный;
6 — насос; 7 — подогреватель;
ГВ — газ влажный;
К — конденсат; РД — регулятор давления
Тепло – физические методы увеличения нефтеотдачи пласта (горячий воздух, пар).
Применение этих методов основано на внесении в пласт тепла с поверхности. В качестве теплоносителей применяют пар или горячую воду. Метод вытеснения паром рекомендуется для разработки залежей высоковязких нефтей вплоть до 1000 мПа*с и более. Наибольшее признание получил процесс, при котором путем нагнетания пара в пласт в нем создается высокотемпературная оторочка в объеме 20-30 % от объема пустот, которая перемещается закачиваемой в пласт водой. Применение метода позволяет достигать значений коэффициентов извлечения нефти до 0,4-0,6. Метод обеспечивает снижение вязкости пластовой нефти, гидрофилизацию породы-коллектора, тепловое расширение породы и содержащихся в ней жидкости. Для уменьшения потерь тепла в стволе нагнетательной скважины глубина залегания пласта ограничивается 1000м. Рекомендуемая нефтенасыщенная толщина – 10-40м. При меньшей толщине резко возрастают потери тепла в породах, покрывающих и подстилающих продуктивный пласт. При большей толщине горизонта возможен низкий охват воздействием по вертикали. Процесс наиболее эффективен при разработке залежей с высокой начальной нефтенасыщенностью, т.к. при этом потери тепла на нагрев воды, содержащейся в пласте, минимальны. Нагнетание пара может вызвать усиление выноса породы в добывающие скважины, а также разбухание глин в пласте, приводящее к уменьшению размера пор и к соответствующему снижению проницаемости. Для процесса благоприятны кварцевые песчаники. Применение метода эффективно при расстояниях между скважинами не более 200-300 м. Метод вытеснения нефти горячей водой может применяться для разработки залежей высоковязких нефтей и залежей высокопарафинистых нефтей для предотвращения выпадения парафина в твердом виде в пласте. Процесс вытеснения нефти горячей водой менее эффективен, чем при использовании пара, поскольку для прогрева пласта требуется закачивать в пласт большие объемы горячей воды из-за отставания фронта прогрева пласта от фронта вытеснения нефти.