Способ создания техногенного месторождения нефти в литосфере

Изобретение относится к области горного (нефтегазового) дела и может быть использовано в нефтегазовом деле для создания техногенных месторождений нефти

Известны способы создания техногенных месторождений металлов и угля в том числе в недрах Земли (патент РФ №2182964), а также способы синтеза углеводородов для получения жидких и газообразных продуктов (патент РФ №246678), способы формирования техногенного месторождения угля (патент РФ №2096615, патент РФ №2409741) и способ образования техногенного месторождения (патент РФ №2513816), относящийся к способам ведения горных работ. Известен способ создания техногенного месторождения в недрах Земли (патент РФ №2166087) с участием потоков жидкости, нагнетаемых в скважины. Также известен способ создания в угольном пласте техногенного месторождения метана (патент РФ №2166073), включающий бурение скважин, подачу в продуктивные породы (угольный пласт) веществ, обеспечивающих жизнедеятельность бактерий, образующих метан, выдерживание до образования метана и извлечение метана на дневную поверхность.

Все имеющиеся способы создания техногенных месторождений не относятся к способам создания техногенных месторождений нефти в литосфере.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является получение промышленных объемов нефти с одновременной утилизацией отходов человеческой жизнедеятельности.

Технический результат достигается тем, что способ создания техногенного месторождения нефти в литосфере включает бурение закачных и откачных скважин на глубину литосферы с давлением 8-10 МПа, температурой 125-200°С и пористостью коллектора 10-20%, подачу в закачные скважины неочищенных городских стоков с содержанием органического вещества не менее 100-300 мг/л и объемом не менее 20 тыс. м³/сутки, осуществляя гидроразрыв пласта, выдерживание стоков до образования техногенной нефти и последующее ее извлечение на дневную поверхность, при этом бурение скважин производят на расстоянии, рассчитанном исходя из скорости миграции органосодержащих вод и периода синтеза техногенной нефти.

Таким образом, предложен способ создания техногенного месторождения нефти непосредственно в литосфере с использованием в качестве исходного органического вещества неочищенных стоков различных населенных пунктов.

Способ осуществляется следующим образом.

Производят бурение нагнетательной и откачной скважин, подачу в нагнетательную скважину вод, содержащих органические вещества, выдерживание по времени до образования техногенной нефти и последующее ее извлечение из откачной скважины на дневную поверхность. При этом в нагнетательную скважину направляют неочищенные городские стоки с содержанием органического вещества не менее 100-300 мг/л (это среднее содержание взвешенных веществ органического происхождения в бытовых сточных водах). От нагнетательной до откачной скважины осуществляют гидроразрыв пласта (вмещающего массива). Расстояние между скважинами принимают соответствующим скорости миграции органосодержащих вод и периоду синтеза техногенной нефти и располагают на расстоянии не менее 260 м друг от друга. Глубина закачки составляет не менее 1,5 км, диаметр трубы, по которой происходит закачка стоков, 20-30 мм.

Для техногенного синтеза углеводородов в качестве исходного органического вещества очень перспективно использование сточных вод городских канализаций. Как показывает практика, выход канализационных газов (продукта брожения сточных канализационных вод) со станции переработки, обслуживающей населенный пункт с численностью жителей 100 тыс. человек, в сутки достигает более 2500 м³, из которых образуется 500 м³ осадков органических веществ. Данное количество органики может дать около 2000 л бензина. Известно, что если 1 т нефти дает 100-200 л бензина, то 2000 л бензина из 500 м³ органического осадка соответствует примерно 10-20 т нефти, что характерно для суточной эксплуатации малодебитных скважин.

В литосфере на глубинах не менее 1,5 км при температуре 150-200°С все реакции нефтеобразования осуществляются в течение суток. Экстраполяция этого факта к 100°С показывает, что превращение любого органического вещества в нефть может быть полностью завершено в течение месяца. Латеральная скорость движения пластовой воды составляет примерно 3161 м/год или 8,7 м/сутки.

Принципиальная возможность искусственного создания углеводородного сырья в глубинах литосферы обусловлена сочетанием таких имеющихся условий в глубинах литосферы, как: наличие повышенных давлений и температур в очагах нефтеобразования, высокая проницаемость пласта коллектора, в качестве которого выступают пески и глины.

При формировании техногенных месторождений углеводородов можно обеспечить не только увеличение запасов полезных ископаемых (нефти) в залежах, но и улучшение их качества.

Положительный эффект предложенного технического решения заключается в увеличении количества и повышении качества нефти в техногенных месторождениях, создаваемых с использованием неочищенных канализационных стоков. Быстрое формирование нефти (в течение месяца при определенных термобарических условиях) и нарастающие объемы канализационных стоков позволяют рассматривать предложенное изобретение как эффективный способ для решения проблем дефицита энергоресурсов и улучшения экологического состояния окружающей среды.