Расчет углекислого. Яракт_СО2. Курсовой проект по курсу Повышение нефтеотдачи пластов

• Название: Курсовой проект по курсу Повышение нефтеотдачи пластов
• Анкор: Расчет углекислого
• Дата: 22.05.2023
• Размер: 1.94 Mb.
• Имя файла: Яракт_СО2.docx
• Тип: Курсовой проект; #1152208
• страница: 7 из 7

Применение закачки углекислого газа на Ярактинском месторождении

Область применения жидкого диоксида углерода ограничивается его критической температурой. Лабораторные эксперименты, в которых проводилась оценка эффективности использования СО₂-содержащих составов – модель дымового газа (в % об.: СО₂ = 20, N2 = 80), карбонизированная вода (6,3 % об.) и сжиженный углекислый газ (99,6 % об.), показали, что последний является наиболее эффективным рабочим агентом. Это связано с тем, что после внедрения углекислоты происходит интенсивный массообмен между компонентами потока, в результате чего пластовые жидкости быстро достигают равновесного насыщения углекислым газом и вытеснение приближается к смешивающему.

При этом отмечается, что погребенная вода остается неподвижной во время продвижения оторочки СО₂. В дальнейшем вследствие разбухания и фильтрации погребенной воды нагнетаемой проталкивающей жидкостью, между оторочкой СО₂ и проталкивающим агентом образуется своего рода барьер, который препятствует потери CO₂ из оторочки на насыщение новых порций проталкивающего агента. Авторы исследований отмечают, что применение оторочек жидкого диоксида углерода позволяет значительно увеличить извлечение остаточной нефти из низкопродуктивных, высокообводненных или непредельнонасыщенных залежей

Метод рассматриваемой технологии является более распространенным и представляет собой закачку оторочки газообразного углекислого газа. При продвижении ее водой диоксид углерода движется в виде объема свободного газа с четко выраженными границами, при этом основной его объем находится перед фронтом вытеснения и лишь незначительная часть остается вне фронта. По мере продвижения газовой оторочки углекислый газ расходуется на насыщение воды и нефти вследствие чего ее объем постепенно уменьшается. Как и в случае с жидким CO₂ между оторочкой и проталкивающим агентом образуется барьер из карбонизированной воды предельно насыщенной двуокисью углерода. При вытеснении нефти данным методом выделяют следующие характерные зоны (рис. 2.4):

1. 
   зона однофазного течения нефти в присутствии погребенной воды;
   
2. 
   зона совместного движения углекислого газа, нефти и воды с активным массообменом между фазами;
   
3. 
   зона движения нефтяного вала в присутствии погребенной воды и защемленного газа (массообмен углекислым газом между фазами происходит здесь в меньшей степени, чем в предыдущей зоне);
   
4. 
   зона фильтрации карбонизированной воды в присутствии остаточной нефти (малоподвижной и лишенной легких фракций) и остатков свободного газа (характеризуется состоянием равновесного насыщения СО2 в нефти и погребенной воде);
   
5. 
   зона продвижения нагнетаемой воды в присутствии остаточной нефти с активным перераспределением выделяющегося из нефти СО2 между обеими жидкостями;
   
6. 
   зона фильтрации закачиваемой воды в присутствии остаточной нефти и отсутствии углекислого газа.
   

Рисунок 2.5 - Вытеснение нефти оторочкой газообразного диоксида углерода и распределение насыщенности воды, нефти и CO₂ при неполной смесимости

В конечном счете по мере продвижения агента в пласте остаются только пятая и шестая зоны. В случае небольшой оторочки углекислого газа с течением времени вторая и третья зона могут исчезнуть. В результате этого вода обгоняет диоксид углерода и наблюдается вытеснение нефти карбонизированной водой. Отличительной особенностью применения CO2 от других растворителей или углеводородных газов является то, что даже небольшие оторочки углекислого газа обеспечивают заметный прирост нефтеотдачи.

Сильная зависимость вытеснения нефти газообразными оторочками СО₂ от условий гравитационного разделения, ограничивает применение данной технологии в пластах с высокой вертикальной проницаемостью.

2. ПРАКТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Расчет основных показателей процесса закачки диоксида углерода

В пласт длиной l = 500 м, шириной b = 250 м, общей толщиной h₀= 4,8 разрабатывают закачкой оторочкой СО₂. Коэффициент охвата пласта вытеснением η₂ = 0,8. Пористость m = 0,13, вязкость нефти μ_Н = 1∙10^-3 Па∙с, вязкость СО₂ в пласте μ_у = 0,05∙10^-3 Па∙с, насыщенность связанной водой s_CB = 0,05. Объем асфальнетов в нефти 20%. При вытеснении нефти оторочкой углекислоты смолы и асфальтены вытесняются частично. Насыщенность смолами и асфальтенами s_H = 0,l и, водонасыщенность s = 0,9.

Закачка углекислоты и воды в пласт: q=400 м³/сут. K_μ=2.45∙10⁵ м/(Па∙с).

Требуется определить объем оторочки углекислоты V_ОТ исходя из того условия, что к моменту подхода к концу пласта х = l середины области смешения СО₂ и нефти в пласте не остается чистой двуокиси углерода. Скорость фильтрации в пласте равна:

(1)

Где q – суточный объем закачки воды, м³/сут;

b – ширина залежи, м;

h – толщина залежи, м.



Истинная скорость движения в области смешивания нефти и СО₂:

(2)

Где v – скорость фильтрации в пласте, м/с;

m – пористость;

s_Hост – насыщенность смолами и асфальтенами;

s_св – насыщенность связанной водой.



Отсюда находим время t^* подхода сечения с концентрацией с=0,5 к концу пласта:

(3)

Где l – длина пласта, м



Определим значение параметра:

и коэффициента конвективной диффузии:

По при малых λ по сравнению с β, в соответствии с формулой:

(4)

Определяем среднее количество СО₂в зоне смеси ее с нефтью:

(5)

Поровый объем пласта, охваченный процессом воздействия двуокисью углерода равен:

(6)

Учитывая незначительную растворимость СО₂ в воде по сравнению с ее растворимостью в нефти, полагаем, что в сечении ξ₂ = 0 в воде будет растворяться 5 % СО₂. Следовательно, α₂ = 0,05. Объем углекислоты, растворенной в воде к моменту времени t = t_*, определим по формуле:

(7)

Всего будет затрачен на оторочку объем СО₂, равный:

V_У = 8 400 + 52,6 = 8,4526∙10³ м³.

По отношению к поровому объему пласта это составляет 11%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе рассмотрены физико-химические свойства диоксида углерода, его преимущества и недостатки, а также взаимодействие с пластовыми флюидами и породами, слагающими продуктивные пласты. Произведен анализ технологий с применением углекислого газа для повышения нефтеотдачи пластов и его источников.

На основе анализа проделанной работы можно сделать следующие выводы об особенностях применения углекислого газа для увеличения нефтеотдачи пластов:

успешность применения данных технологий зависит от большого количества различных факторов, в том числе физико-химических свойств нефти, геофизических условий ее залегания, свойств коллекторов, стадии разработки, объема и состава вытесняющих агентов в применяемой смеси, вида протекаемого вытеснения в условиях пласта.

наилучшие результаты достигаются в процессе вытеснения нефти диоксидом углерода, когда процесс происходит при смешивающемся вытеснении, то есть, когда возможно неограниченное смешивание с нефтью в пластовых условиях;

выбор технологии должен обосновываться необходимыми исследованиями исходя из реальных условий для каждого месторождения, а данные, полученные в результате его применения, не могут являться аналогом для других месторождений.

высокая ожидаемая рентабельность метода благодаря его широкой промышленной применимости для различных типов месторождений нефти, возможности его повторного улавливания и использования, способности нагнетанию в пласт в жидком, газообразном или сверхкритическом состоянии.

возможность решения экологической проблемы утилизации значительного количества CO2, без ущерба для окружающей среды.

Таким образом в современных условиях снижения добычи углеводородного сырья, увеличения доли высоковязких нефтей и низкопроницаемых коллекторов, а также истощенных месторождений с высокой степенью обводненности, применение технологий по закачиванию углекислого газа в продуктивные пласты может стать обоснованным и одним из наиболее эффективных методов для увеличения нефтеотдачи пластов при разработке месторождений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИК

1. Подсчет запасов и ТЭО КИН Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения, 2008 г.

2. Дополнение к технической схеме разработки Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения, 2008 г.

3. Авторский надзор за реализацией дополнения к технической схеме разработки Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения, 2009.

4. Дополнение к технической схеме разработки Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения, 2011 г.

5. Дополнение к технической схеме разработки Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения, 2012 г.

6. Дополнение к технологической схеме разработки Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения» (протокол Центральной нефтегазовой секции ЦКР РОСНЕДР по УВС №5871 от 25.12.2013 г.

7. Проект пробной эксплуатации верхнетирского горизонта Ярактинского нефтегазоконденсатного месторождения» (протокол Центральной нефтегазовой секции ЦКР РОСНЕДР по УВС №6109 от 16.12.2014 г.)

8. Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти / А.А. Богданов. – М.: Недра, 1968. – 272 с.

9. Ленченкова Л.Е., Кабиров М.М., Персиянцев М.Н. Повышение нефтеотдачи неоднородных пластов. Учебное пособие. Уфа, изд-во УГНТУ, 1998. – 255 с.

10. Максутова Р.А Технология и техника для повышения производительности скважин и нефтеотдачи пластов – М.:«ВНИИнефть», 1991 – 191 с

11. Галеев Р.Г. Повышение выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья. – М.:КУБК-а.,1997 – 352 с..

12. Гусев С.В. О проблемах реализации методов увеличения нефтеотдачи на месторождениях Западной Сибири // Нефтепр.дело.-1992.- №6(2).-с.11-16.

13. Макогон Ю.Ф. Гидраты природных газов. М.: Недра, 1974. С. 204.

14. С. Ш. Бык, В. И. Фомина. Газовые гидраты. Успехи химии, 1968, Том 37, № 6, С.1135.

15. Экономика предприятия. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Экономика предприятия». Учебное пособие.Томск, изд-во НИТПУ, 2015 – 60 с.

16. Экономика предприятий нефтяной и газовой промышленности под ред. В.Ф. Дунаева. – Москва, 2004 г.

17. ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

18. ГОСТ 12.1.003-2014. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.

19. ГН 2.2.5.3532 – 18. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

20. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность технологических процессов и производств. Охрана труда: учебное пособие для вузов /П.П. Кукин и др. - 5-е изд., стер. - М.: Высшая школа, 2009. - 335 с.

21. СНиП 2.09.04-87 Административные и бытовые здания (с Изменениями N 1, 2, 3).

22. ГОСТ 12.2.049-80 ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования.

23. ПБ 03-576-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением

24. Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ (ред. от 29.07.2017) "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".