Уменьшение уровня энергопотребления и загрязнения

Окружающей среды

 

В состав газов ВГ входят как безвредные (азот, кислород, водород), так и загрязняющие атмосферу газы (диоксид углерода и углеводороды С₁ – С₃), а также токсичные компоненты (С₄ – С_5+в), оксид углерода и соединения серы – сероводород, меркаптаны, сероокись углерода и др.

Газы ВГ представляют собой отходы производства при ВГ, для уменьшения токсичности которых необходимы затраты природного газа. При этом образуются и другие отходы (продукты сгорания), в которых, ввиду высоких температур, в факеле могут образовываться окислы азота. Так как тепло продуктов сгорания не утилизируется, то происходит и тепловое загрязнение атмосферы.

Для всех месторождений, разрабатываемых методом ВГ, с учетом принятой общей структурной схемы состава и динамики изменения газов ВГ необходима разработка следующих основных технологий обезвреживания газов ВГ.

Геотермического окисления (сжигания) малосернистых низкокалорийных газов ВГ (содержанием углеводородов от 10 до 40 %) с утилизацией тепла продуктов окисления (в зависимости от содержания углеводородов и применяемого оборудования возможны три разновидности этой технологии): обезвреживание малосернистых газов ВГ с содержанием углеводородов менее 10 %; обезвреживание сернистых газов; обезвреживание высокосернистых газов [119].

- использование технологии и закачки газов горения ВГ в
продуктивный пласт с целью интенсификации добычи нефти. Проведенные исследования показали, что при закачке газов ВГ в пласт, большая часть газов, вызывающих загрязнения (окислы углерода, азота и серы), остаются в пласте и не снижают его проницаемости.

При реализации процесса ПТВ парогенераторы, вырабатывающие теплоноситель, сбрасывают в атмосферу от 1,1 до 1,5 т дымовых газов в расчете на 1 т пара, отпускаемого на скважины. Температура дымовых газов от 204 до 366 ^оС. Возможны два направления повышения экономичности и экологичности парогенераторов. Первое связано с видом используемого топлива, второе – с утилизацией продуктов сгорания топлива для целей интенсификации добычи нефти. К мероприятиям, связанным с первым направлением, относятся частичная замена высококалорийного газообразного топлива низкокалорийным, для чего добавляют 30 – 40 % низкокалорийных газов ВГ или попутных газов комбинированного воздействия с содержанием от 10 до 40 % углеводородов, и использования в качестве топлива на одном из 4 – 5 размещенных вместе парогенераторов, предварительно подготовленных стойких водонефтяных эмульсий (ловушечная нефть из амбаров, промежуточные слои с установок подготовки нефти и воды и др.). Эти мероприятия позволяют утилизировать и сократить отходы, получаемые на промысле [117].

К мероприятиям, связанным с утилизацией тепла продуктов сгорания топлива, можно отнести использование тепла дымовых газов для нагрева питательной воды парогенератора, подогрева дутьевого воздуха, обогрева бытовых и производственных помещений, подготовки высоковязких нефтей и ПБ. Утилизация тепла и СО₂ дымовых газов может быть использована и для агротеплофикации. Эти мероприятия могут значительно снизить температуру сбрасываемых в атмосферу дымовых газов (до 40 - 60 ^оС) и на 20 % сократить расход топлива на парогенераторы, отопительные котельные и печи нагрева нефти.

Установлено, что коэффициент вытеснения высоковязкой нефти и ПБ при совместной закачке пара и дымовых газов в продуктивный пласт лишь незначительно уступает по величине коэффициенту при совместной закачке пара и СО₂.

 

Малоотходные природоохранные и энергосберегающие

Технологии

 

Для улучшения охвата пласта теплом и увеличения вытесняющей способности теплоносителя был создан и испытан ряд комбинированных технологий, которые дали определенные положительные результаты. Однако присутствие кислорода (при закачке пара совместно с воздухом) может явиться причиной коксования в пласте и ухудшения качества нефти (ПБ) при ее низкотемпературном окислении. Кроме того, происходят изменения попутных газов, их количество и состав становятся аналогичными низкокалорийным газам ВГ, что вызывает необходимость их обезвреживания.

Анализ процесса вытеснения ПБ паром и парогазовыми смесями (пар + СО₂, пар + N₂, пар + дымовые газы) позволил установить, что добавление газов в пар не приводит к существенному качественному отличию характера распространения тепла в насыщенной пористой среде. Как в случае закачки пара, так и парогаза происходит развитие тепловой зоны с температурой насыщенного пара (парогаза) без ярко выраженной зоны горячей воды. Однако динамика вытеснения существенно улучшается при вытеснении ПБ паром с добавками любого газа, как в зависимости от массы закачиваемого пара, так и относительно молярной массы закачиваемой смеси. Существенное влияние на динамику и эффективность процесса не оказывает тип добавляемого к пару газа. Но добавка любого газа значительно улучшает динамику процесса по сравнению с вытеснением ПБ только паром, позволяет увеличить конечную нефтеотдачу на 5 – 7 % и снизить паронефтяной (паробитумный) фактор.