Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 [ 109 ] 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

Рис 6.17. Сксмаэлемриесхоготгрсвателя [6.46] (мперналы Группы оо изучению подземной гаэпфнка-цнн (ГИПГ), Франция):

i - воздух; 2 - термопары; 3 - 1фовод; 4 - труба; 5 - электровывод; б - нагреватель

Для контроля температуры необходимы термопары. Для снижшия потерь в токоподводящих линиях желательно использовать трехфазный источник тока, рассчитанный на повышенное напря-жшие (от 440 до 880 В). Мощность глубинных электрических нагревателей колеблется от 20 до SO кВт (см. табл. 63). Диаметр нагревателей позволяет спускать их в 2- и 4-дюймовые обсадные трубы.

Применшие газовых горелок дает возможность избавиться от необходимости передачи знергии, ограниченной возможностью электрических нагревателей. Позтому тепло, передаваемое в пласт от газовых горелок, превышает тепловые мощности электронагревателей. Однако работать с горелками несколько сложнее, так как необходимо строго следить за отношением воздух горючее в поступающей смеси.

Глу№нные газовые горелки состоят из камеры сгорания, в которую подается топливо, смешанное с определенным (несколько превышающим стехиометрическое значение) количеством воздуха, требуемым для обеспечения стабильного горения. Газообразные продукты сгорания смешиваются с потоком вторичного воздуха, что позволяет поднять температуру газообразной смеси до 300-S00 "С. Стенка камеры сгорания обычно защищена изнутри керамическим покрытием. Возгорание инициируется свечой, электросопротивлением или химически активным веществом.

Если Qj - минимальная теплотворная способность топлива и - его массовый расход, расчетная мощность газовой горелки составляет Qi т. Так, если топливом является метан, минимальная теплотворная способность которого составляет И 945 KKvaJKi (см. табл. 5.2), или около 50 030 кДж/кг, то расчетная мощность горелки фи = = 72 кг/час (10,6 м/ч) составит 100 кВт. Количество пропана, необходимого для обеспечения данной мощности, равно 7,76 кг/ч, или же 4,17 м/ч. Соответствующий расход воздуха должш быть в обоих случаях на уровне 100 м/ч. Обычно номинальные мощности газовых горелок равны или превышают 100 кВт (см. табл. 6.3).

В глубинных горелках некоторых типов газообразное топливо подает-

ся на глубину по насосно-компрессорной колонне, а воздух - по кольцевому зазору между насосно-компрессорной колонной и обсадной колонной [6.4S].

&1стема откалиброванных отверстий на верхней стороне горелки позволяет разделять воздух на первичный, поступакнций в камеру сгорания, и вторичный, циркулирующий в пространстве, окружающем горелку, и смепшвающийся с газами горения на выходе из нее. Такая конструкция проста, но не позволяет проводить точную коррекцию смеси газов; кроме того, изменение состава зтой смеси можно провести, лишь подняв горелку на поверхность.

В установках других типов горючее и воздух подаются в камеру сгорания по двум концентрическим колшшам, 1фичем воздух проходит в кольцевом зазоре. Такая конструкция позволяет контролировать состав смеси и при необходимости измшять его, не прерывая работ (рис. 6.18) [6.47]. Подобные установки более громоздки и требуип больших усилий 1фи монтаже на месте, чем газовые горелки с одной подводящей колонной, однако обладают повышенной надежностью по сравнению с ними.

№огда прибегают к предварительному нагнетанию в пласт какого-либо теплоносителя, в частности водяного пара, что позволяет поднять температуру призабойной зоны и обеспечить быстрое воспламенение при последующем нагнетании воздуха [6.33], [6.42], (см. табл. 6.3). Такой довольно пюмоздкий способ поджига может быть использован только при наличии парогенератора и соответствующего обустройства скважины.

Наконец, можно добиться воспламенения подачей в скважину или в призабойную зону химически высокоактивного вещества. Здесь исследованы различные вцды топлива, но наиболее распространенными являются окислякициеся (активнее пластовой нефти), а также способные к самовоспламенению или воапаменению при подаче весьма незначительной энергии.

Так, в ряде работ дпя облегчения воспламенения использовали лег-коокисляемое льняное масло [6.48]. Помимо того, иногда в скважину помешали горючую насадку, представляющую собой слой щ)евесного угля, пропитанного гидрофобным веществом (льняным маслом, парафиновыми углеводородами и тл.). Такая методика была использована при организации противоточного горения на участке с пятью добывающими скважинами в ряд, между двумя рядами по пять нагнетательных скважин [6.49]. В каждую эксплуатационную скважину &шо помещено 23 кг древесного угля, пропитанного на 20 % по весу гидрофобным составом. Насадку эту воспламеняли детонатором. Для облегчения воспламенения в нагнетаемый воздух предварительно добавляли 1 % пропана; подавали в пласт такую смесь около 24 ч - до тех пор, пока термопарами не бьпо зарегистрировано начало распространения горения в пласте [6.49].

При разработке пласта, залегакнцего на глубине 1000 м (месторождение Олосс, США), дпя облегчения воспламенения использовали 24 м

Рнс 6.18. Схема газового горепочного ycipoilcTBa [6.47]:

1 - оодача первич-

а - общая схема; б - схема инициатора воспламеяс ного воздуха; 2 - подача горючего; 3 - смесительная камера; 4 - подача вторичного воздуха; 5 - камера сгорания; б - стальной кожух; 7 - керамическое покрытие; 8 - инициатор воспламенения; 9 - злектрический кабель; 10 - сопротнв-леняе; 11 - керамический сердечник; 12 - перфорировенный металлический кожух

сырой нефти, обпаданнцей повышенной относителыю пластовой нефти способностью к окислению, не фибегая к нагревательному устройству [6.S0]. При этом сушествовало опасение, что, несмотря на повышенный темп>атурный уровень пласта, самовоспламенение не произойдет.

Есть ряд патентов на методы зажигания нефтяного пласта путем использования самовоспламеняющихся веществ, таких, как триэтилборан. Иноща он используется для поджига газовых горелок - небольшое количество триэтилборана подается в топливоподводящую трубу и воспла-