Способ теплового воздействия на углеводородную залежь

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам извлечения высоковязких углеводородов . Цепь - повышение эффективности способа при воздействии на залежь, содержащую высоковязкую или битуминозную нефть. Для этого ведут закачку в пласт рас- . творителя или смеси растворителей. Одновременно ведут обработку пласта высокочастотным электромагнитным полем . После достижения температуры на забое нагнетательной скважины, при которой вязкость нефти не превышает вязкости растворителя более, чем в десять раз, обработку прекращают. 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) s Е 21 В 43/24, 43/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4739876/03 (22) 19.09,89 (46) 30.03.92.Бюл. М 12 (71) Башкирский государственный университет им.40-летия Октября (72) Л.А.Ковалева, Ф.Л.Саяхов, М.А.Фатыхов и Г.А.Халиков (53) 622,276(088.8) (56) Патент США N 4007791, кл. 166-300, опубли к.19?7. (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА УГЛ Е ВОДОРОДНУЮ ЗАЛ ЕЖЬ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к споИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к спо- собам извлечения высо ко вязких углеводородов.

Известны способы разработки углево-. дородных залежей, включающие закачку смешивающих агентов, например растворителей ..

Недостатком этих способов является их низкая эффективность при разработке залежей с высоковязкими нефтями и битумами в. связи с малой подвижностью или неподвижностью последних; обусловленной их высокой вязкостью, вследствие чего растворитель прорывается в виде языков к эксплуатационным скважинам и не охватывает вытеснением большую часть пластовых углеводородов, Известен также способ теплового воздействия на залежи, содержащие высоковязкие нефти и битумы, в сочетании с закачкой какого-либо агента или без него (закачка горячей воды или пара, создание очага горения и различные виды прогрева

„„. Ж„„1723314А1 сабам извлечения высоковязких углеводородов. Цель — повышение эффективности способа при воздействии на залежь, содержащую высоковяэкую или битуминозную нефть. Для этого ведут закачку в пласт растворителя или смеси растворителей, Одновременно ведут обработку пласта высокочастотным электромагнитным полем. После достижения температуры на забое нагнетательной скважины. при которой вязкость нефти не превышает вязкости растворителя более. чем в десять раз, обработку прекращают. 1 з.п,ф-лы, пласта, осуществляемые как правило через эксплуатационные скважины для увеличения притока нефти).

Однако данный способ имеют общий недостаток, сдерживающий их примененю: потери тепла настолько велики, что воздействие распространяется не более, чем на призабойные области скважин.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, прудусматривающий закачку в пласт растворителя или смеси растворителей в сочетании с тепловым воздействием. На забой нагнетательной скважины сначала закачивают воду, а вслед за ней выше ее уровня — растворитель, В результате образуется двухслойная система жидкостей в стволе скважин. После введения в воду металлического натрия происходит химическая реакция с выделением тепла, которым и нагревается растворитель.

Последний при этом служит разжижающим реагентом, а его предварительный нагрев способствует усилению эффекта снижения вязкости нефти.

1723314

10

20 ра 120-125 С

Недостатком указанного способа является его невысокая эффективность при осуществлении экзотермической химической реакции и низкий коэффициент извлечения углеводородов в связи с необходимостью одновременного использования закачки воды. Кроме того, получаемое тепло, локализованное областью забоя скважины, быстро поглощается скелетом плаиа за счет теплопроводности, а часть сразу же теряется неизбежным нагревом воды и ствола скважины. Менее эффективным известный способ является для залежей; содержащих высоковязкие или битуминозные нефти.

Целью изобретения является повышеwe эффективности способа теплового воздействия для залежей, содержащих высоковязкую или битуминозную нефть.

Поставленная цель достигается тем, что в способе теплового воздействия на углеводородную залежь, предусматривающем закачку растворителя или смеси растворителей, одновременно с закачкой растворителя ведут обработку пласта высокочастотным электромагнитным полем до достижения температуры на забое нагнетательной скважины,при которой вязкость нефти не превышает вязкости растворителя более, чем в десять раз.

Указанная цель также достигается тем,что обработку высокочастнотным электромагнитным полем проводят циклически после снижения температуры не ниже пластовой.

Способ осуществляется следующим образом.

В углеводородном пласте, содержащем высоковяэкую или битуминозную нефть, создают высокочастотное электромагнитное поле с помощью расположенного в нагнетательной скважине (или поверхностного) излучателя в широком диапазоне частот от 500 кГц до 3 МГц. Одновременно в скважину закачивают растворитель, который вытесняет углеводороды с забоя скважины в пласт и смешивается с ними. В результате воздействия на пласт извлечением электромагнитной энергией пласт нагревается и вязкость насыщенного углеводорода снижается.

Обработку ВЧ электромагнитным полем ведут до тех пор, пока температура на забое скважины не достигнет значения, при котором вязкость нефти соответствует (становится одного порядка, т.е. не превышает болев чем в десять раз) вязкости растворителя. Это значение температуры определяют предварительно экспериментальным или расчетным путем. Затем воздействие

ЗЧ электромагнитным полем прекращают, продолжая закачку растворителя в объеме, необходимом для полного извлечения нефти из пласта. При этом температура на забое скважины становится более низкой и когда она снижается до пластовой, то обработку

ВЧ полем возобновляют. Количество циклов зависит от объема заканчиваемого растворителя, который в дальнейшем может замещаться другим, более дешевым агентом, например попутным нефтяным газом.

Пример 1. Продуктивный пласт, содержащий высоковязкую нефть с вязкостью при пластовой температуре 15 С в пределах 7 10 ПА с, подвергали высокочастотному электромагнитному (ВЧ ЭМ) воздействию в диапазоне частот 13,56 МГц путем ввода ВЧ ЭМ энергии в пласт через нагнетател ьную скважину..Эффективная толщина пласта 6-8 м, глубина залегания

80-100 м, пористость 0,25, проницаемость

0,43. Мощность ВЧ генератора 30 60 кВт.

Одновременно в скважину закачивали растворитель — широкую фракцию легких углеводородов (С4 С6) вязкостью 2,3 МПа с.

Предварительными экспериментами установлено, что для снижения вязкости нефти значения 3-8 МПа с необходима.температуПример 2. Экспериментально и расчетным путем установили, что наиболее оптимальный объем (с точки зрения рентабельности при достижении заданной эффективности) растворителя для закачки в пласт (см. пример 1) составляет 12-15% парового объема. Обработку ВЧ ЭМ полем вели до достижения на забое скважины температуры 125 С. При этом закачали около одной трети запланированного объема растворителя. При дальнейшей закачке последнего температура на забое скважины снижалась и после того, как она упала до начальной пластовой (15 С), обработку восстановили. Всего провели три таких цикла.

За это время в пласт закачали 1200 м растворителя, что составило 15 парового объема пласта, После чего в пласт нагнетали попутный газ до полного извлечения нефти.

Коэффициент извлечения углеводородов составил 73, Использование предлагаемого способа по сравнению с известными позволит повысить коэффициент извлечения углеводородов на 10-12 j, повысить коэффициент охвата залежи вытесняющим агентом за счет выравнивания вязкости нефти и растворителя на фронте вытеснения, после закачки 10-15% порового объема растворителя перейти на вытеснение более дешевым агентом, например попутным нефтяным газом или водой..1 723314

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку высокочастотным электромагнитным полем проводят циклически после снижения температуры не ниже пласто вой.

Составитель Л:Ковалева

Редактор Ю.Середа Техред М.Моргентал КоРРектоР М.Пожо

Заказ 1052 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Кроме того, предлагаемый способ позволит максимально использовать получаемую тепловую энергию, в том числе на прогрев растворителя, нагнетаемого в скважину, вести разработку на месторождениях 5 с малоподвижными (и неподвижными при пластовых температурах и воздаваемых перепадах давления) углеводородами за счет одновременно действующих эффектов прогрева залежи и флюидов и растворения уг- 10 леводородов на фронте вытеснения, значительно уменьшить потери вводимого в пласт тепла за счет смешиваемого вытеснения растворителем и конвективно-диффузионного переноса тепла. 15

Формула изобретен ия

1, Способ теплового воздействия на углеводородную залежь, предусматривающий закачку в пласт растворителя или смеси растворителей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа при воздействии на залежь, содержащую высоковязкую или битуминоэную нефть, одновременно с закачкой растворителя ведут обработку пласта высокочастотным электромагнитным полем до достижения температуры на забое нагнетательной скважины, при которой вязкость нефти не превышает вязкости растворителя более чем в десять раз,