Разработка нефтяных месторождений глава Понятия и параметры, определяющие процессы добычи углеводородов

11.2. Вытеснение нефти из пласта горячей водой и паром.
Горячую во-
ду и пар, иначе теплоносители, получают в парогенераторах (котлах) вы-
сокого давления и закачивают в пласт через нагнетательные скважины 
специальной конструкции и со специальным оборудованием, предназна-
ченным для работы в условиях высоких температур. Недостаток использо-
вания поверхностных парогенераторов – большие потери теплоты (темпе-
ратуры) в поверхностных коммуникациях и в стволе скважины. При дви-
жении теплоносителя по пласту происходят потери теплоты через кровлю 
и подошву пласта. Для уменьшения теплопотерь выбирают пласты толщи-
ной более 6м, применяют площадные сетки скважин с расстоянием до 
100–200м между нагнетательными и добывающими скважинами. Интервал 
перфорации выбирают в средней части пласта, изолируют трубы, пароге-
нератор максимально приближают к скважинам. 
При закачке пара в пласт в зависимости от термодинамических условий 
он может перейти в горячую воду. Поэтому при проектировании и осуществ-
лении закачки в пласт горячей воды и пара, необходимо знать в каком термо-
динамическом состоянии находится вода: жидком, в виде пара или смеси во-
ды и пара [7], что определяется с помощью P–T диаграммы (рис. 11.2).
Критическая точка– точка росы С – соответствует состоянию воды, в 
котором физические свойства жидкой и газовой фаз совпадают. Для воды 
Р
кр
=22,12МПа, Т
кр
= 647,3
0
К (374,12
0
С), плотность 
3
76
,
317
м
кг
кр


. Если 
давление и температура соответствуют точке нахождения на линии насы-
щения ОС, то вода пребывает одновременно в жидком и парообразном со-
стоянии, пар называется насыщенным, над линией насыщения ОС вода 
находится в жидком состоянии, ниже линии ОС в виде перегретого пара. 

---

Рис. 11.2.
Диаграмма P–T давление – температура воды,
С – критическая точка 
В атмосферных условиях вода и нефть 
нерастворимы.
В 1960 году ла-
бораторными исследованиями Э.Б. Чекалюк установил, что растворимость 
нефти в воде достигается при температуре 320–340
0
С и давлениях 16–
22МПа. То – есть для термобарических условиях близких к критическим.
При снижении температуры водонефтяного раствора до 18–20
0
С нефть 
полностью выделяется из воды. Если плотность воды в нормальных усло-
виях 1000 – 1020кг/м
3
, то с ростом температуры плотность падает и при 
давлении близкому к критическому происходит полное смешивание воды 
и нефти, граница раздела фаз размывается.
Насыщенный пар как терморастворитель нефти действует в интервале 
температур 100–370
0 
С и давлений от атмосферного до 22МПа. Коэффици-
ент охвата пласта горячей водой, выше, чем для пара. Пар как маловязкий 
рабочий агент обычно движется у кровли пласта, коэффициент охвата по 
толщине не превышает 0,4, по площади составляет 0,5–0,9. В результате 
КИН 0,3–0,35. 
По данным Ю.П. Желтова при вытеснении нефти горячей водой для 
дополнительного извлечения 4000м
3
нефти требуется сжечь из этого коли-
чества 1770м
3
нефти. Под условным сжиганием нефти понимают расход 
эквивалентного количества энергии на нагрев воды [7].