способ разработки залежи углеводородного сырья (варианты)

Классы МПК:E21B43/16 способы усиленной добычи для получения углеводородов
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Западинский Алексей Леонидович
Приоритеты:
подача заявки:
2001-10-08
публикация патента:

Изобретение может быть использовано при разработке нефтяных газоконденсатных месторождений. Обеспечивает снижение энергоемкости способа при увеличении дебита добывающих скважин и нефтеотдачи залежи при увеличении выработки энергии. Оба варианта осуществления способа предусматривают отбор содержащего углеводороды флюида не менее чем через одну добывающую скважину, отделение от флюида всей газообразной смеси или ее части, нагнетание газа не менее чем через одну нагнетательную скважину. Всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжигают в энергосиловой установке с использованием воздуха в качестве окислителя и получением отходящих газов, содержащих в качестве компонентов их состава азот и двуокись углерода. По крайней мере часть отходящих газов сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа. В первом варианте способа воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси. Газовоздушную смесь сжимают и воспламеняют в процессе сжатия или после сжатия последней. Во втором варианте способа воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжимают и затем смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси в процессе воспламенения или до воспламенения последней. 2 с. и 42 з. п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1

Формула изобретения

1. Способ разработки залежи углеводородного сырья, включающий отбор содержащего углеводороды флюида не менее чем через одну добывающую скважину, отделение от флюида всей газообразной смеси или ее части, нагнетание газа не менее чем через одну нагнетательную скважину, отличающийся тем, что всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжигают в энергосиловой установке с использованием воздуха в качестве окислителя и получением отходящих газов, содержащих в качестве компонентов их состава азот и двуокись углерода, причем воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси, а газовоздушную смесь сжимают и воспламеняют в процессе сжатия или после сжатия последней, кроме этого, по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при сжигании в энергосиловой установке всей отделенной газообразной смеси или ее части вырабатывают электрическую и/или тепловую энергию.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что не менее чем через одну нагнетательную скважину нагнетают воду, при этом газ и воду нагнетают одновременно или поочередно.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что используемый в качестве окислителя воздух и по крайней мере часть отделенной газообразной смеси смешивают в энергосиловой установке и/или газовоздушную смесь сжимают в энергосиловой установке.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовоздушную смесь сжимают в процессе ее образования и/или после ее образования.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при сжатии газовоздушной смеси давление последней устанавливают в зависимости от состава отделенной газообразной смеси.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до образования газовоздушной смеси по крайней мере часть отделенной газообразной смеси и/или воздух, используемый в качестве окислителя, сжимают.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что до сжатия газовоздушной смеси последнюю нагревают и/или до образования газовоздушной смеси нагревают по крайней мере часть отделенной газообразной смеси.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит теоретически необходимое количество воздуха для окисления ее горючих компонентов или газовоздушная смесь содержит больше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит меньше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что газовоздушная смесь содержит по крайней мере часть отделенной газообразной смеси, воздух, используемый в качестве окислителя, и часть отходящих газов энергосиловой установки.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по крайней мере часть отделенной газообразной смеси и/или воздух, используемый в качестве окислителя, смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки до образования газовоздушной смеси.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе сжатия или до сжатия газовоздушной смеси последнюю смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину по крайней мере часть отходящих газов предварительно сжимают, после чего снижают в них процентное содержание влаги, затем отходящие газы дополнительно сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

15. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что нагнетаемую воду до ее поступления не менее чем в одну нагнетательную скважину нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой и/или электрической энергии.

16. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину его нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой или/и электрической энергии.

17. Способ по одному из пп.1, 3, 15 и 16, отличающийся тем, что давление и/или температуру нагнетаемого газа и/или нагнетаемой воды устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики залежи и от стадии ее разработки.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что состав нагнетаемого газа и его количество устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики залежи и от стадии ее разработки, в частности, нагнетаемый газ доводят до требуемого состава путем снижения процентного содержания азота в отходящих газах энергосиловой установки, используемых в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что до образования газовоздушной смеси по крайней мере в части отделенной газообразной смеси производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что до воспламенения газовоздушной смеси в нее дополнительно вводят жидкие или газообразные вещества, в частности, горючие вещества.

21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину в нем производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов.

22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газ нагнетают не менее чем через одну добывающую скважину.

23. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере часть отделенной газообразной смеси разделяют с получением азота и/или двуокиси углерода, затем азот и/или двуокись углерода смешивают по крайней мере с частью отходящих газов энергосиловой установки, после чего эту смесь используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

24. Способ разработки залежи углеводородного сырья, включающий отбор содержащего углеводороды флюида не менее чем через одну добывающую скважину, отделение от флюида всей газообразной смеси или ее части, нагнетание газа не менее чем через одну нагнетательную скважину, отличающийся тем, что всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжигают в энергосиловой установке с использованием воздуха в качестве окислителя и получением отходящих газов, содержащих в качестве компонентов их состава азот и двуокись углерода, причем воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжимают и затем смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси в процессе воспламенения или до воспламенения последней, а по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что при сжигании в энергосиловой установке всей отделенной газообразной смеси или ее части вырабатывают электрическую и/или тепловую энергию.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что не менее чем через одну нагнетательную скважину нагнетают воду, при этом газ и воду нагнетают одновременно или поочередно.

27. Способ по п.24, отличающийся тем, что используемый в качестве окислителя воздух и по крайней мере часть отделенной газообразной смеси смешивают в энергосиловой установке и/или сжимают в энергосиловой установке.

28. Способ по п.24, отличающийся тем, что давление сжимаемого воздуха, используемого в качестве окислителя, и давление сжимаемой газообразной смеси устанавливает в зависимости от состава последней.

29. Способ по п. 24, отличающийся тем, что до сжатия всей отделенной газообразной смеси или ее части нагревают соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть.

30. Способ по п. 24, отличающийся тем, что пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит теоретически необходимое количество воздуха для окисления ее горючих компонентов или газовоздушная смесь содержит больше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов.

31. Способ по п.24, отличающийся тем, что пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит меньше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов.

32. Способ по п.24, отличающийся тем, что газовоздушная смесь содержит по крайней мере часть отделенной газообразной смеси, воздух, используемый в качестве окислителя, и часть отходящих газов энергосиловой установки.

33. Способ по п.24, отличающийся тем, что по крайней мере часть отделенной газообразной смеси и/или воздух, используемый в качестве окислителя, смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки с возможностью образования газовоздушной смеси в процессе воспламенения или до воспламенения последней.

34. Способ по п.24, отличающийся тем, что в процессе воспламенения или до воспламенения газовоздушной смеси последнюю смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки.

35. Способ по п.24, отличающийся тем, что до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину по крайней мере часть отходящих газов предварительно сжимают, после чего снижают в них процентное содержание влаги, затем отходящие газы дополнительно сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

36. Способ по одному из пп.24-26, отличающийся тем, что нагнетаемую воду до ее поступления не менее чем в одну нагнетательную скважину нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой и/или электрической энергии.

37. Способ по п.24 или 25, отличающийся тем, что до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину его нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой или/и электрической энергии.

38. Способ по одному из пп.24, 26, 36 и 37, отличающийся тем, что давление и/или температуру нагнетаемого газа и/или нагнетаемой воды устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики залежи и от стадии ее разработки.

39. Способ по п.24, отличающийся тем, что состав нагнетаемого газа и его количество устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики залежи и от стадии ее разработки, в частности, нагнетаемый газ доводят до требуемого состава путем снижения процентного содержания азота в отходящих газах энергосиловой установки, используемых в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

40. Способ по п.24, отличающийся тем, что до сжатия по крайней мере части отделенной газообразной смеси в ней производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов.

41. Способ по п.24, отличающийся тем, что до воспламенения газовоздушной смеси в нее дополнительно вводят жидкие или газообразные вещества, в частности, горючие вещества.

42. Способ по п.24, отличающийся тем, что до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину в нем производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов.

43. Способ по п. 24, отличающийся тем, что газ нагнетают не менее чем через одну добывающую скважину.

44. Способ по п.24, отличающийся тем, что по крайней мере часть отделенной газообразной смеси разделяют с получением азота и/или двуокиси углерода, затем азот и/или двуокись углерода смешивают по крайней мере с частью отходящих газов энергосиловой установки, после чего эту смесь используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано, в частности, при разработке нефтяных, газонефтяных и газоконденсатных месторождений.

Известен способ разработки залежей углеводородного сырья, согласно которому вскрывают продуктивный пласт скважинами, осуществляют добычу нефти и газа через добывающие скважины, осуществляют разогрев продуктивного пласта /см. , например, авторское свидетельство СССР 1629504, кл. Е21В 43/24, опуб. 23.02.91/.

К недостаткам известного способа разработки можно отнести сравнительно низкую эффективность процесса, так как часть нефти сгорает при разогреве продуктивного пласта. Кроме того, для поддержания горения необходима подача кислородосодержащего агента, в связи с чем дополнительно расходуется энергия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ добычи нефти, при котором производят отбор содержащего углеводороды флюида не менее чем через одну добывающую скважину, отделение от флюида всей газообразной смеси (в виде нефтяного газа) или ее части, нагнетание газа (в частности, азота и двуокиси углерода) не менее чем через одну нагнетательную скважину /см. , например, Петерсен А. Эксперименты по вытеснению нефти с применением N2 и СО2. Инженер-Нефтяник, 1978, 11, c.21/.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что повышение дебита скважин и нефтеотдачи обеспечивается при значительных затратах энергии, причем рабочий агент - нагнетаемый газ и энергию не вырабатывают, а только расходуют.

Изобретение направлено на снижение энергоемкости (удельных затрат энергии) процесса при увеличении дебита добывающих скважин и нефтеотдачи при разработке нефтяных месторождений (соответственно конденсатоотдачи при разработке газоконденсатных месторождений), кроме этого, на увеличение количества выработанной электрической и тепловой энергии, снижение отрицательных экологических последствий процесса разработки месторождений углеводородного сырья.

Технический результат в первом из вариантов осуществления предлагаемого способа, включающем отбор содержащего углеводороды флюида не менее чем через одну добывающую скважину, отделение от флюида всей газообразной смеси или ее части, нагнетание газа не менее чем через одну нагнетательную скважину, достигается за счет того, что всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжигают в энергосиловой установке с использованием воздуха в качестве окислителя и получением отходящих газов, содержащих в качестве компонентов их состава азот и двуокись углерода, причем воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси, а газовоздушную смесь сжимают и воспламеняют в процессе сжатия или после сжатия последней, кроме этого, по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа; при сжигании в энергосиловой установке всей отделенной газообразной смеси или ее части вырабатывают электрическую и/или тепловую энергию; не менее чем через одну нагнетательную скважину нагнетают воду, при этом газ и воду нагнетают одновременно или поочередно; используемый в качестве окислителя воздух и по крайней мере часть отделенной газообразной смеси смешивают в энергосиловой установке и/или газовоздушную смесь сжимают в энергосиловой установке; газовоздушную смесь сжимают в процессе ее образования и/или после ее образования; при сжатии газовоздушной смеси давление последней устанавливают в зависимости от состава отделенной газообразной смеси; до образования газовоздушной смеси по крайней часть отделенной газообразной смеси и/или воздух, используемый в качестве окислителя, сжимают; до сжатия газовоздушной смеси последнюю нагревают и/или до образования газовоздушной смеси нагревают по крайней мере часть отделенной газообразной смеси; пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит теоретически необходимое количество воздуха для окисления ее горючих компонентов или газовоздушная смесь содержит больше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов; пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит меньше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов; газовоздушная смесь содержит по крайней мере часть отделенной газообразной смеси, воздух, используемый в качестве окислителя, и часть отходящих газов энергосиловой установки; по крайней мере часть отделенной газообразной смеси и/или воздух, используемый в качестве окислителя, смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки до образования газовоздушной смеси; в процессе сжатия или до сжатия газовоздушной смеси последнюю смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки; до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину по крайней мере часть отходящих газов предварительно сжимают, после чего снижают в них процентное содержание влаги, затем отходящие газы дополнительно сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа; нагнетаемую воду до ее поступления не менее чем в одну нагнетательную скважину нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой и/или электрической энергии; до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину его нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой или/и электрической энергии; давление и/или температуру нагнетаемого газа и/или нагнетаемой воды устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики месторождения и от стадии его разработки; состав нагнетаемого газа и его количество устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики месторождения и от стадии его разработки, в частности, нагнетаемый газ доводят до требуемого состава путем снижения процентного содержания азота в отходящих газах энергосиловой установки, используемых в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа; до образования газовоздушной смеси по крайней мере в части отделенной газообразной смеси производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов; до воспламенения газовоздушной смеси в нее дополнительно вводят жидкие или газообразные вещества, в частности горючие вещества; до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину в нем производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов; газ нагнетают не менее чем через одну добывающую скважину; по крайней мере часть отделенной газообразной смеси разделяют с получением азота и/или двуокиси углерода, затем азот и/или двуокись углерода смешивают по крайней мере с частью отходящих газов энергосиловой установки, после чего эту смесь используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

Технический результат во втором из вариантов осуществления предлагаемого способа, включающем отбор содержащего углеводороды флюида не менее чем через одну добывающую скважину, отделение от флюида всей газообразной смеси или ее части, нагнетание газа не менее чем через одну нагнетательную скважину, достигается за счет того, что всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжигают в энергосиловой установке с использованием воздуха в качестве окислителя и получением отходящих газов, содержащих в качестве компонентов их состава азот и двуокись углерода, причем воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжимают и затем смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси в процессе воспламенения или до воспламенения последней, а по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа; при сжигании в энергосиловой установке всей отделенной газообразной смеси или ее части вырабатывают электрическую и/или тепловую энергию; не менее чем через одну нагнетательную скважину нагнетают воду, при этом газ и воду нагнетают одновременно или поочередно; используемый в качестве окислителя воздух и по крайней мере часть отделенной газообразной смеси смешивают в энергосиловой установке и/или сжимают в энергосиловой установке; давление сжимаемого воздуха, используемого в качестве окислителя, и давление сжимаемой газообразной смеси устанавливают в зависимости от состава последней; до сжатия всей отделенной газообразной смеси или ее части нагревают соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть; пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит теоретически необходимое количество воздуха для окисления ее горючих компонентов или газовоздушная смесь содержит больше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов; пропорцию между воздухом, содержащимся в газовоздушной смеси, и горючими компонентами газовоздушной смеси поддерживают таким образом, что газовоздушная смесь содержит меньше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов; газовоздушная смесь содержит по крайней мере часть отделенной газообразной смеси, воздух, используемый в качестве окислителя, и часть отходящих газов энергосиловой установки; по крайней мере часть отделенной газообразной смеси и/или воздух, используемый в качестве окислителя, смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки с возможностью образования газовоздушной смеси в процессе воспламенения или до воспламенения последней; в процессе воспламенения или до воспламенения газовоздушной смеси последнюю смешивают с частью отходящих газов энергосиловой установки; до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину по крайней мере часть отходящих газов предварительно сжимают, после чего снижают в них процентное содержание влаги, затем отходящие газы дополнительно сжимают и в последующем используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа; нагнетаемую воду до ее поступления не менее чем в одну нагнетательную скважину нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой и/или электрической энергии; до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину его нагревают с использованием полученной в энергосиловой установке тепловой или/и электрической энергии; давление и/или температуру нагнетаемого газа и/или нагнетаемой воды устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики месторождения и от стадии его разработки; состав нагнетаемого газа и его количество устанавливают в зависимости от геолого-физической характеристики месторождения и от стадии его разработки, в частности, нагнетаемый газ доводят до требуемого состава путем снижения процентного содержания азота в отходящих газах энергосиловой установки, используемых в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа; до сжатия по крайней мере части отделенной газообразной смеси в ней производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов; до воспламенения газовоздушной смеси в нее дополнительно вводят жидкие или газообразные вещества, в частности, горючие вещества; до поступления нагнетаемого газа не менее чем в одну нагнетательную скважину в нем производят снижение процентного содержания влаги и/или вызывающих коррозию компонентов; газ нагнетают не менее чем через одну добывающую скважину; по крайней мере часть отделенной газообразной смеси разделяют с получением азота и/или двуокиси углерода, затем азот и/или двуокись углерода смешивают по крайней мере с частью отходящих газов энергосиловой установки, после чего эту смесь используют в качестве нагнетаемого газа или в качестве части нагнетаемого газа.

Известно нагнетание в залежь отходящих газов установок, в частности, в составе парогазовой смеси /см., например, патент на изобретение 2046933 кл. Е 21 В 43/24, опуб. 27.10.95/. Однако вышеназванный технический результат не достигается, так как расходуют энергию при выработке воздействующей на залежь парогазовой смеси. При этом для ее получения от добываемого флюида не отделяется (соответственно не используется) газообразная смесь, содержащая углеводороды. В известном способе /см. авторское свидетельство СССР 1729300, кл. Е21В 43/24, опуб. 23.04.92/ от добываемого флюида отделяют газообразную смесь, вырабатывают пар и электрическую энергию, нагнетают часть пара в залежь. Однако вышеназванный технический результат не достигается, так как энергия расходуется для выработки части пара, воздействующей на залежь. При этом для воздействия на залежь не используют отходящие газы, полученные после расщепления (также с затратами части энергии) смеси другой части пара с метаном (который содержится в отделенной от флюида газообразной смеси). Вышеназванный технический результат в предлагаемом способе достигается благодаря тому, что в совокупности с другими существенными признаками, указанными в формуле, всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжигают в энергосиловой установке с использованием воздуха в качестве окислителя и получением отходящих газов, содержащих в качестве компонентов их состава азот и двуокись углерода, причем

- воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси, а газовоздушную смесь сжимают и воспламеняют в процессе сжатия или после сжатия последней (в первом варианте осуществления предлагаемого способа);

- воздух, используемый в качестве окислителя, и соответственно всю отделенную газообразную смесь или ее часть сжимают и затем смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси в процессе воспламенения или до воспламенения последней (во втором варианте осуществления предлагаемого способа).

Это позволит при закачке рабочего агента (газа, содержащего по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки, в частности, по крайней мере часть количества азота и двуокиси углерода), например, в нефтяные залежи повысить дебит добывающих скважин и нефтеотдачу, что, в свою очередь, приведет к увеличению подачи и количества отделенной от добываемого флюида газообразной смеси - нефтяного газа. Увеличение подачи и количества нефтяного газа, поступающего в энергосиловую установку, обеспечит возможность повышения ее мощности (то есть мощности, генерируемой энергосиловой установкой), количества выработанной энергии (например, электрической и/или тепловой энергии), а также количества выработанного рабочего агента. При этом увеличение подачи и количества нефтяного газа (соответственно повышение мощности энергосиловой установки, увеличение выработки энергии и рабочего агента) обеспечивается не только из-за возрастания дебита скважин и количества флюида то есть не только пропорционально изменению дебита скважин и количеству флюида), но и благодаря повышению газового фактора, поскольку при воздействии рабочего агента (содержащего азот и двуокись углерода) на залежь происходит испарение части углеводородных компонентов. Например, увеличение газового фактора пластовых нефтей, полученное под действием двуокиси углерода, составляло 30-35%, а для трапных нефтей в пересчете на запасы месторождения соответствовало открытию нового месторождения попутного газа /см., например, Мирсаяпова Л.И. Извлечение легких углеводородов из дегазированной нефти под действием СО2. //Геология, разработка нефтяных месторождений, физика и гидродинамика пласта. /Труды ТатНИПИнефть. - Казань: Татарское книжное из - во, 1973, Вып. 22, с. 233, с. 236, с.238; Вахитов Г.Г., Намиот А. Ю. , Скрипка В.Г. и др. Изучение вытеснения азотом на модели пласта при давлении до 70 МПаУ. //Нефтяное хозяйство, 1985, 1 с. 37/. Вместе с тем по мере закачки рабочего агента в залежь будет также возрастать содержание азота и двуокиси углерода в нефтяном газе. Например, при нагнетании двуокиси углерода в нефтяные залежи возможно повышение ее содержания до 90% в попутных нефтяных газах через шесть месяцев после начала ее закачки /см. Schedel R. L. EOR+СО2= A gas processing challenge. //Oil and Gas Journal, 1982, Vol. 80. N 43, Oct. 25, p. 158/. Соответственно будет уменьшаться возможность воспламенения нефтяного газа, забалластированного азотом и двуокисью углерода. То есть повышение дебита добывающих скважин и нефтеотдачи и одновременное увеличение выработки электрической и/или тепловой энергии (и рабочего агента) обеспечиваются при опережающем росте выработки электрической и/или тепловой энергии, а также рабочего агента. Вместе с тем уменьшается возможность воспламенения нефтяного газа, содержащего значительный процент балластных веществ (азота и двуокиси углерода). Аналогично протекает процесс при разработке газоконденсатных месторождений. Увеличивается дебит добывающих скважин и конденсатоотдача, возрастает дебит и количество отделенной от добываемого флюида газообразной смеси, в том числе за счет испарившихся углеводородов из выпавшего в пласте конденсата. При этом отделенная от добываемого флюида газообразная смесь содержит значительное количество балластных веществ (азота и двуокиси углерода) - компонентов рабочего агента.

Для обеспечения возможности сжигания отделенной газообразной смеси (всей смеси или ее части), содержащей углеводородные компоненты и значительное количество балласта (в частности, азота и двуокиси углерода), ее и используемый при сжигании в качестве окислителя воздух смешивают с образованием газовоздушной смеси, которую сжимают, а после сжатия или в процессе сжатия газовоздушную смесь воспламеняют (или их первоначально сжимают, после чего смешивают в процессе воспламенения или до воспламенения газовоздушной смеси). То есть производится воспламенение находящейся под давлением газовоздушной смеси, которая содержит отделенную газообразную смесь (всю смесь или ее часть) и используемый в качестве окислителя воздух. Это позволяет расширить пределы воспламенения и соответственно обеспечить сжигание газообразной смеси, содержащей углеводородные компоненты и достаточно большой процент азота и двуокиси углерода. Например, концентрационные пределы воспламенения метано-воздушной смеси при давлении 1 МПа и температуре 20oС расширяются примерно в 2 раза (за счет возрастания верхнего предела воспламенения) по сравнению со стандартными условиями (при давлении 0,1 МПа и температуре 20oС) /см. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя, взрывы в газах. - М.: Мир, 1968, с. 575/.

Таким образом, повышение дебита добывающих скважин и нефтеотдачи при разработке нефтяных месторождений (соответственно конденсатоотдачи при разработке газоконденсатных месторождений) и одновременное увеличение выработки электрической и/или тепловой энергии (и рабочего агента) обеспечиваются при опережающем росте выработки электрической и/или тепловой энергии, а также рабочего агента. Соответственно, благодаря данному свойству, достигается снижение энергоемкости (удельных затрат энергии) процесса разработки нефтяных и газоконденсантных месторождений.

Принципиальная схема предлагаемого способа приведена на чертеже. Первый из вариантов способа осуществляется следующим образом. От поступающего через добывающие скважины 1 флюида (при разработке нефтяных залежей это флюид, содержащий нефть, воду, газ, а при разработке газоконденсатных залежей это флюид, содержащий конденсат, воду, газ) производится отделение части газообразной смеси или всей газообразной смеси (например, при разработке нефтяных месторождений это нефтяной газ), содержащей углеводородные компоненты, в частности углеводородные газы. Отделение газообразной смеси (всей смеси или ее части) от жидкой фазы флюида может производиться в сепараторе 2. В том случае, если газообразная смесь выделяется из флюида в добывающих скважинах 1, то соответственно ее отделение (отделение по крайней мере части газообразной смеси) от флюида производится непосредственно в добывающих скважинах 1, в частности, отделенная газообразная смесь может поступать из затрубного пространства скважин. Далее в энергосиловой установке 4 сжигают отделенную газообразную смесь (всю отделенную газообразную смесь или ее часть), используя ее в качестве газообразного топлива. Причем отделенную газообразную смесь (всю смесь или ее часть) и используемый при сжигании в качестве окислителя воздух смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси. После образования газовоздушной смеси (или в процессе образования газовоздушной смеси) се сжимают, а в процессе сжатия или после сжатия газовоздушной смеси ее воспламеняют. Отметим, что под газовоздушной смесью будем понимать смесь, содержащую газообразное топливо - отделенную газообразную смесь и воздух, используемый при сжигании в качестве окислителя (так же, как и /см., например, Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива. М.: Недра, 1987, с. 60; Ефимов С.И., Иващенко Н.А., Ивин В.И. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей. М.: Машиностроение, 1985, с. 223/). Смешивание может производиться в энергосиловой установке 4 или в других устройствах (на схеме не показаны). Причем до образования газовоздушной смеси по крайней мере часть отделенной газообразной смеси и/или воздух, используемый в качестве окислителя, могут сжимать для более эффективного последующего смесеобразования. Для того чтобы избежать конденсации влаги при сжатии газовоздушной смеси, до сжатия ее могут нагревать (например, в энергосиловой установке 4) или могут нагревать по крайней мере часть отделенной газообразной смеси до образования газовоздушной смеси. Давление сжимаемой газовоздушной смеси устанавливают в зависимости от состава отделенной газообразной смеси (с учетом метанового числа отделенной газообразной смеси). Сжатие может производиться в устройствах, которые входят в состав энергосиловой установки 4, или в других устройствах, например в компрессорах (на схеме не показаны), которые не входят в состав энергосиловой установки 4. В частности, знергосиловая установка 4 в своем составе может иметь газовый двигатель или газодизель, в которых газообразное топливо - отделенную газообразную смесь (всю смесь или ее часть) и воздух, используемый в качестве окислителя, смешивают, а образованную газовоздушную смесь сжимают и воспламеняют. В зависимости от состава газовоздушной смеси и конструктивных особенностей энергосиловой установки 4 газовоздушную смесь воспламеняют после ее сжатия или в процессе ее сжатия. Например, в газовом двигателе с искровым зажиганием сжатую газовоздушную смесь воспламеняют в конце такта сжатия (то есть газовоздушную смесь воспламеняют в процессе ее сжатия, а момент времени, в который производят воспламенение, могут устанавливать путем выбора соответствующего значения угла опережения зажигания). Также воспламенение газовоздушной смеси (после ее сжатия или в процессе ее сжатия) может производиться путем впрыскивания в нее других горючих веществ (например, в газодизеле в конце такта сжатия в газовоздушную смесь впрыскивают небольшое количество жидкого топлива).

Второй из вариантов способа осуществляется следующим образом. От поступающего через добывающие скважины 1 флюида (при разработке нефтяных залежей это флюид, содержащий нефть, воду, газ, а при разработке газоконденсатных залежей это флюид, содержащий конденсат, воду, газ) производится отделение части газообразной смеси или всей газообразной смеси (например, при разработке нефтяных месторождений это нефтяной газ), содержащей углеводородные компоненты, в частности углеводородные газы. Отделение газообразной смеси (всей смеси или ее части) от жидкий фазы флюида может производиться в сепараторе 2. В том случае, если газообразная смесь выделяется из флюида в добывающих скважинах 1, то соответственно ее отделение (отделение по крайней мере части газообразной смеси) ог флюида производится непосредственно в добывающих скважинах 1, в частности, отделенная газообразная смесь может поступать из затрубного пространства скважин. Далее в энергосиловой установке 4 сжигают отделенную газообразную смесь (всю отделенную газообразную смесь или ее часть), используя ее в качестве газообразного топлива. Причем отделенную газообразную смесь (всю смесь или ее часть) и используемый при сжигании в качестве окислителя воздух сжимают и затем смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси в процессе воспламенения или до воспламенения последней. Давление сжимаемого воздуха, используемого в качестве окислителя, и давление сжимаемой газообразной смеси устанавливают в зависимости от состава последней (с учетом метанового числа отделенной газообразной смеси). Сжатие может производиться в устройствах, которые входят в состав энергосиловой установки 4, или в других устройствах, например в компрессорах (на схеме не показаны), которые не входят в состав энергосиловой установки 4. В частности, энергосиловая установка 4 в своем составе может иметь газотурбинный двигатель, в котором отделенную газообразную смесь (всю смесь или ее часть), используемую в качестве газообразного топлива, и воздух, используемый при сжигании в качестве окислителя, сжимают и после сжатия смешивают в камере сгорания, получая газовоздушную смесь, которую воспламеняют. В зависимости от состава отделенной газообразной смеси и конструктивных особенностей энергосиловой установки 4 воспламенение газовоздушной смеси также может производиться путем впрыскивания в нее небольшого количества других горючих веществ.

Дальнейшее осуществление любого из вариантов предлагаемого способа не отличается. При сжигании в энергосиловой установке 4 отделенной газообразной смеси (всей смеси или ее части) поддерживают рациональное значение коэффициента избытка воздуха, в том числе, газовоздушная смесь может содержать теоретически необходимое количество воздуха для окисления ее горючих компонентов или газовоздушная смесь может содержать больше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов (в частности, для обеспечения наиболее полного сгорания горючих компонентов отделенной газообразной смеси). В том случае, когда добиваются снижения процентного содержания кислорода в продуктах сгорания, газовоздушная смесь может содержать меньше воздуха, чем теоретически необходимо для окисления ее горючих компонентов. Поскольку отделенная газообразная смесь может содержать тяжелые углеводороды (а на начальной стадии нагнетания рабочего агента процентное содержание азота и двуокиси углерода в ней невелико), то для повышения детонационной стойкости, используемой в качестве газообразного топлива отделенной газообразной смеси (всей смеси или ее части), в энергосиловой установке 4 или в блоке устройств подготовки газообразной смеси 3 по крайней мере часть отделенной газообразной смеси и/или используемый в качестве окислителя воздух (или газовоздушную смесь) могут смешивать с частью отходящих газов энергосиловой установки 4. Отходящие газы энергосиловой установки 4 содержат азот и двуокись углерода, а, как известно, при увеличении их процентного содержания в газообразном топливе возрастает его метановое число (соответственно детонационная стойкость). Таким образом, при наличии тяжелых углеводородов в отделенной газообразной смеси целесообразно производить смешивание по крайней мере части отделенной газообразной смеси (или газовоздушной смеси) и/или воздуха, используемого в качестве окислителя, с частью отходящих газов энергосиловой установки до значимого повышения в отделенной газообразной смеси процентного содержания азота и двуокиси углерода (в процессе нагнетания рабочего агента). Соответственно в этом случае газовоздушная смесь содержит отделенную газообразную смесь (всю смесь или ее часть), используемый в качестве окислителя воздух и часть отходящих газов энергосиловой установки.

Также при необходимости отделенная от добываемого флюида газообразная смесь (вся смесь или ее часть) до сжигания может направляться в блок устройств подготовки газообразной смеси 3, в котором производится ее подготовка для сжигания в энергосиловой установке 4. В блоке устройств подготовки 3 при необходимости обеспечивается снижение концентрации содержащихся в отделенной газообразной смеси (во всей смеси или ее части) серы, механических примесей, влаги, тяжелых углеводородов и других компонентов до значений, соответствующих требованиям, которые предъявляются к составу смесей, предназначенных для сжигания в энергосиловой установке 4. Причем для того, чтобы избежать конденсации влаги, в блоке устройств подготовки 3 или в энергосиловой установке 4 газообразную смесь могут нагревать, а также до сжатия могут нагревать газовоздушную смесь. В блоке устройств подготовки 3 при значительных объемах азота и/или двуокиси углерода в отделенной от добываемого флюида газообразной смеси может осуществляться разделение по крайней мере части отделенной газообразной смеси с получением азота и/или двуокиси углерода, с последующим поступлением азота и/или двуокиси углерода в устройство для разделения газов 9 (или на выход устройства для разделения газов 9) или на вход нагнетательного устройства 10 (на схеме не показано) для нагнетания в залежь. Также блок устройств подготовки 3 при необходимости обеспечивает равномерное поступление отделенной газообразной смеси в энергосиловую установку 4. Энергосиловая установка 4 может содержать, например, газовый двигатель (вместо него может быть установлен газотурбинный двигатель, газодизель или тому подобное) и электрический генератор, валы которых между собой соединены механической связью. Отметим, что термин "газотурбинный двигатель" употреблен в рамках терминологии, принятой в /см., например, Политехнический словарь. /Под редакцией А.Ю. Ишлинского. М.: Советская энциклопедия. - 1989, с. 107/, согласно которой термин "газотурбинный двигатель" распространяется также на объем понятия "газотурбинная установка", которое иногда используют в технической литературе по отношению к двигателям с газовыми турбинами, предназначенным для привода стационарных машин и установок. Энергосиловая установка 4 может иметь систему охлаждения, а также подсоединяться к котлу-утилизатору 7 (или энергосиловая установка 4 может иметь в своем составе котел-утилизатор 7). Тепловая энергия, полученная в энергосиловой установке, передается теплоносителям или теплоносителю (например, воде и/или нагнетаемому газу) при прохождении теплоносителя (или теплоносителей) через теплообменник 6, обеспечивающий передачу тепла от системы охлаждения, и/или через котел-утилизатор 7 и далее передается для использования. Также энергосиловая установка 4 может оснащаться системой, обеспечивающей регулирование ее режимов работы при изменении состава и/или количества отделенной от добываемого флюида газообразной смеси, поступающей для сжигания в энергосиловую установку 4. Вырабатываемая энергосиловой установкой 4 электроэнергия используется для питания нефтепромыслового оборудования, генерирования энергии в сеть и, если это необходимо, для дополнительного нагрева в электрических нагревателях 11, 13 воды и рабочего агента.

В продуктах сгорания, образующихся в энергосиловой установке 4 при сжигании отделенной от добываемого флюида газообразной смеси, преобладает азот и двуокись углерода. Содержание азота и двуокиси углерода в сухих отходящих газах энергосиловой установки 4 может составлять 90% и более. В связи с этим по крайней мере часть количества отходящих газов возможно использовать для нагнетания в залежи. То есть обеспечивается то, что всю отделенную смесь или ее часть сжигают в энергосиловой установке 4 и вырабатывают энергию (например, электрическую и/или тепловую) и отходящие газы, содержащие в качестве компонентов их состава азот и двуокись углерода, а нагнетаемый в залежь газ содержит по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки. Вместе с тем температура отходящих газов может составлять около 350-400oС. В связи с этим отходящие газы после получения их в энергосиловой установке 4 могут поступать в котел-утилизатор 7, в котором они отдают тепловую энергию другим теплоносителям. Также при необходимости до нагнетания по крайней мере часть количества отходящих газов повергают очистке в газоочистителе 8, в котором снижают процентное содержание вызывающих коррозию компонентов (кислорода, окислов азота и других), механических примесей и влаги. Причем осушку отходящих газов могут проводить с предварительным сжатием, то есть по крайней мере часть отходящих газов предварительно сжимают, после чего снижают в них процентное содержание влаги. Далее в зависимости от геолого-физической характеристики месторождения и стадии его разработки могут производить доведение рабочего агента (газа, содержащего по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки) до требуемого состава. Для этого по крайней мере часть отходящих газов поступает в устройство для разделения газов 9. В частности, доведение рабочего агента до требуемого состава в устройстве для разделения газов 9 производят путем снижения процентного содержания азота в отходящих газах, поступивших в устройство для разделения газов 9. Также доведение рабочего агента до требуемого состава могут производить, добавляя какие-либо компоненты. Полученный таким образом рабочий агент - газ, содержащий по крайней мере часть отходящих газов энергосиловой установки 4 (в частности, все количество или часть количества азота и/или двуокиси углерода), сжимают в нагнетательном устройстве 10, которое может быть выполнено, например, в виде компрессора. Если температура рабочего агента выше температуры гидратообразования и удовлетворяет требованиям, вытекающим из геолого-физической характеристики месторождения и стадии его разработки, то рабочий агент поступает в распределительный пункт 12. В том случае, если необходимо повысить температуру рабочего агента, то после сжатия в нагнетательном устройстве 10 рабочий агент поступает в теплообменник 6 и/или котел-утилизатор 7. В них устанавливается необходимая температура рабочего агента, в частности, исходя из геолого-физической характеристики месторождения и стадии его разработки. Дополнительно рабочий агент может нагреваться в электрическом нагревателе 11. В зависимости от конструктивного исполнения, значений температуры и давления нагнетания последовательность прохождения рабочего агента через теплообменник 6 и котел-утилизатор 7 может быть иной. Имеющий необходимую температуру и находящийся под давлением рабочий агент поступает в распределительный пункт 12, из которого рабочий агент поступает в нагнетательные скважины 15. При необходимости рабочий агент может из распределительного пункта 12 направляться в добывающие скважины 1 для обработки их призабойных зон.

Также через нагнетательные скважины 15 может нагнетаться вода. Предназначенная для нагнетания в пласт вода проходит водоподготовку в устройстве 5, после этого вода поступает в насосы 16 и далее в распределительный пункт 14 и нагнетательные скважины 15. В том случае, если исходя из геолого-физической характеристики месторождения и стадии его разработки необходимо повысить температуру воды, то вода после водоподготовки в устройстве 5 нагревается в теплообменнике 6 от системы охлаждения энергосиловой установки 4. Далее воду могут нагревать в котле-утилизаторе 7. Дополнительно вода может нагреваться в электрическом нагревателе 13. Нагнетание воды осуществляется насосами 16. В зависимости от конструктивного исполнения, значений температуры и давления нагнетания последовательность и схема прохождения воды через теплообменник 6, котел-утилизатор 7 и насосы 16 могут быть иными. Имеющая требуемую температуру вода под давлением поступает в распределительный пункт 14 и далее в нагнетательные скважины 15. Причем вода может нагнетаться как через одну скважину или группу скважин одновременно с рабочим агентом (в частности, со смешением воды и рабочего агента непосредственно на забое скважины и призабойном пространстве пласта), так и поочередно с ним. Для распределения рабочего агента и воды между нагнетательными скважинами 15 предусматриваются распределительные пункты 12 и 14.

Сущность предлагаемою способа заключается в следующем. Как отмечалось выше, при воздействии рабочего агента на залежь повышается дебит добывающих скважин и нефтеотдача при разработке нефтяных месторождений (соответственно конденсатоотдача при разработке газоконденсатных месторождений). Это приводит к увеличению подачи и количества отделенной от флюида газообразной смеси (содержащей углеводородные компоненты), которая поступает в энергосиловую установку, что в свою очередь обеспечивает возможность повышения ее мощности (то есть мощности, генерируемой энергосиловой установкой), увеличения количества выработанной энергии (например, электрической и/или тепловой энергии), а также количества выработанного рабочего агента. При этом увеличение подачи и количества газообразной смеси, поступающей в энергосиловую установку (соответственно повышение ее мощности, увеличение выработки энергии и рабочего агента), достигается не только из-за повышения дебита скважин и количества флюида, но и из-за увеличения газового фактора (в том числе за счет испарившихся углеводородов из жидкой фазы пластового флюида). Также по мере закачки рабочего агента в залежь будет возрастать содержание азота и двуокиси углерода в газообразной смеси, отделенной от добываемого флюида.

То есть повышение дебита добывающих скважин и нефтеотдачи при разработке нефтяных месторождений (соответственно конденсатоотдачи при разработки газоконденсатных месторождений) и одновременное увеличение выработки электрической и/или тепловой энергии (и рабочего агента) обеспечиваются при опережающем росте выработки электрической и/или тепловой энергии, а также рабочего агента. При этом уменьшается возможность воспламенения отделенной от добываемого флюида смеси, так как по мере закачки рабочего агента в залежь будет возрастать содержание азота и двуокиси углерода в газообразной смеси, отделенной от добываемого флюида. Например, на опытном участке месторождения Будафа при попеременном нагнетании газа, содержащего около 80% двуокиси углерода, и воды через 15 месяцев с начала воздействия содержание двуокиси углерода в отделенном от нефти газе составило около 60% /см., например, Балинт В. , Бан А., Долешал Ш. и др. Применение углекислого газа в добыче нефти. - М. : Недра, 1977, 223, 224/. Причем, как уже отмечалось выше, возможно повышение содержания двуокиси углерода до 90% в попутных нефтяных газах через шесть месяцев после начала ее закачки /см. Schedel R.L. EOR+СО2=A gas processing challenge. //Oil and Gas Journal, 1982, Vol. 80, N 43, Oct. 25, p. 158/. Ввиду меньшей растворимости азота по сравнению с двуокисью углерода изложенное в полной мере будет проявляться при закачке азота или смеси азота и двуокиси углерода.

Таким образом, закачка азота и двуокиси углерода неразрывно связана со значительным повышением газового фактора (в том числе за счет испарившихся углеводородов из жидкой фазы пластового флюида) при существенном увеличении процентного содержания азота и двуокиси углерода в отделяемой от добываемого флюида газообразной смеси. Соответственно уменьшается возможность ее воспламенения.

Для обеспечения возможности сжигания отделенной газообразной смеси, содержащей углеводородные компоненты и значительное количество балласта (в частности, азота и двуокиси углерода), ее и используемый в качестве окислителя воздух смешивают с возможностью образования газовоздушной смеси, которую сжимают, а после сжатия или в процессе сжатия газовоздушную смесь воспламеняют (или их первоначально сжимают, после чего смешивают в процессе воспламенения или до воспламенения газовоздушной смеси). То есть производится воспламенение (и сгорание) газовоздушной смеси, находящейся под давлением. Это позволяет расширить пределы воспламенения и соответственно обеспечить сжигание газообразной смеси, содержащей углеводородные компоненты и достаточно большой процент азота и двуокиси углерода. Например, верхний и нижний пределы воспламенения при сжигании в воздушной среде смеси, состоящей на 50% из метана и на 50% из инертных газов (в них: азота 90%, двуокиси углерода 10%), при давлении 1 МПа и температуре 20oС соответственно составят 37,4% и 8,61% (соответственно по горючему компоненту 18,7% и 4,05%). То есть сжигание данной смеси может осуществляться, например, в газовом двигателе со степенью сжатия 10. Также в аналогичных условиях сохраняет способность к воспламенению в воздушной среде смесь, состоящая на 10% из метана и на 90% из инертных газов (в них: азота 90%, двуокиси углерода 10%) - ее верхний и нижний пределы воспламенения соответственно составят 74,9% и 32,03% (соответственно по горючему компоненту 7,49% и 3,203%). Расчет производился с использованием данных работы /см. Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя, взрывы в газах. М.: Мир, 1968, с. 575/ и методики расчета /см. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива. М.: Недра, 1987, с. 69-71/.

Таким образом, в предлагаемом способе повышение дебита добывающих скважин и нефтеотдачи при разработке нефтяных месторождений (соответственно конденсатоотдачи при разработке газоконденсатных месторождений) и одновременное увеличение выработки электрической и/или тепловой энергии (и рабочего агента) обеспечиваются при опережающем росте выработки электрической и/или тепловой энергии, а также рабочего агента. Соответственно достигается снижение энергоемкости (удельных затрат энергии) процесса разработки нефтяных и газоконденсатных месторождений.

Пример: Полезная мощность, отдаваемая потребителям генератором энергосиловой установки, составляет Р=990 кВт, количество тепла, передаваемое теплоносителям (например, воде), составляет Qспособ разработки залежи углеводородного сырья (варианты), патент № 21876261,25 Гкал/ч при часовом расходе отделенной от добываемого флюида газообразной смеси (углеводородного газа с низшей теплотой сгорания газа Qн=36 МДж/м3 при массовом процентном содержании углерода в газе Ср=75%) - 300 нм3/ч. Для данных условий выход рабочего агента (смесь азота и двуокиси углерода) составит Vpспособ разработки залежи углеводородного сырья (варианты), патент № 21876262550 нм3/ч (в том числе, СО2 более 11%).

При увеличении подачи в энергосиловую установку газообразной смеси (за счет повышения дебита добывающих скважин и увеличения газового фактора), а именно при расходе газообразной смеси 720 м3/ч (в том числе, расходе углеводородного газа - 360 нм3/ч), состоящей на 50% из балласта (в нем 90% азота и 10% двуокиси углерода) и на 50% из углеводородного газа с низшей теплотой сгорания Qн=36 МДж/м3 при массовом процентном содержании углерода (в связанном виде) в нем Ср=75%, полезная мощность, отдаваемая потребителям генератором, может быть увеличена до Рспособ разработки залежи углеводородного сырья (варианты), патент № 21876261180 кВт; количество тепла, передаваемое теплоносителям (например, воде), возрастет до Qспособ разработки залежи углеводородного сырья (варианты), патент № 21876261,5 Гкал/ч; выход рабочего агента составит Vpспособ разработки залежи углеводородного сырья (варианты), патент № 21876263420 нм3/ч (в том числе СО2 более 11%).

Также предлагаемый способ позволяет снизить отрицательные экологические последствия разработки залежей углеводородного сырья - закачка двуокиси углерода, содержащейся в полученном рабочем агенте, осуществляется в пласт.

Класс E21B43/16 способы усиленной добычи для получения углеводородов

способ добычи газа из газовых гидратов -  патент 2528806 (20.09.2014)
способ разработки низкопроницаемой нефтяной залежи горизонтальными скважинами на естественном режиме -  патент 2528757 (20.09.2014)
способ разработки нефтяной залежи -  патент 2527951 (10.09.2014)
способ разработки нефтяной залежи с глинистым коллектором -  патент 2527949 (10.09.2014)
отсекательная система для насосной скважины (варианты) -  патент 2527440 (27.08.2014)
способ обработки призабойной зоны добывающей скважины -  патент 2527085 (27.08.2014)
способ разработки нефтяного месторождения -  патент 2526922 (27.08.2014)
способ повышения продуктивности добывающих скважин -  патент 2526447 (20.08.2014)
способ сейсмоакустических исследований в процессе добычи нефти -  патент 2526096 (20.08.2014)
способ обработки призабойной зоны пласта -  патент 2525563 (20.08.2014)
Наверх