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

11.7. Внутрипластовое горение.
Внутрипластовое горение (ВПГ) основано 
на способности углеводородов (в данном случае нефти) вступать в химиче-
скую реакцию с кислородом. В результате горения в пласте выделяется 
большое количество тепла, повышается температура, изменяются физиче-
ские свойства пластовых флюидов и породы. В отличие от других тепловых 
методов повышения нефтеотдачи ВПГ позволяет устранить технические 
проблемы и потери тепла, которые возникают при генерировании его на по-
верхности и доставке к пласту путем нагнетания в него теплоносителей [7]. 
Вызов горения осуществляется на забое скважины – зажигательницы.
В нагнетательную скважину закачивается окислитель (обычно воздух) при 
одновременном разогреве призабойной зоны пласта с помощью забойного 
электронагревателя, газовой горелки, зажигательных химических смесей и 
т.п. Вследствие этого ускоряются экзотермические реакции окисления 
нефти, которые в конечном итоге приводят к созданию процесса горения
в призабойной зоне пласта.
После инициирования горения непрерывное нагнетание воздуха обес-
печивает как поддержание процесса внутрипластового горения, так и пе-
ремещение зоны горения по пласту. Ввиду малости размеров зоны горения 
по сравнению с расстояниями между скважинами зону горения называют 
фронтом горения
. Когда воздух для поддержания горения подается
в скважину–зажигательницу, то под давлением фронт горения перемеща-
ется в направлении от нагнетательной скважины к добывающей, т.е. в 
направлении движения нагнетаемого воздуха. Такой процесс горения 
называется 
прямоточным
в отличие от противоточного, когда фронт горе-
ния движется в направлении от добывающей (скважины-зажигательницы)

---

к нагнетательной, т.е. против движения нагнетаемого воздуха. Противо-
точное горение пока не получило заметного применения, и далее рассмат-
ривается только прямоточное горение. 
В процессе горения наболее тяжелые фракции нефти, называемые 
кок-
сом,
сгорают. Остальная часть нефти нагревается, уменьшаются вязкость, 
плотность, увеличивается подвижность нефти. Более легкие фракции пе-
реходят в парообразную фазу и участвуют в вытеснении жидкой разогре-
той нефти. Для различных геолого-промысловых условиях концентрация 
кокса может составлять 10–40 кг на 1 м
3
пласта. Этот важный параметр 
процесса горения рекомендуется определять экспериментальным путем
в лабораторных условиях. Установлено, что с увеличением плотности
и вязкости нефти концентрация кокса увеличивается, а при высоких значе-
ниях проницаемости породы – уменьшается. Считается, что при сгорании 
кокса выделяется тепло в количестве 29–42 МДж/кг. 
Существуют три основных типа внутрипластового горения: сухое, 
влажное и сверхвлажное.