Способ добычи из подземной залежи тяжелых и высоковязких углеводородов

Изобретение относится к способу добычи тяжелых и высоковязких углеводородов из подземной залежи гудронового песка или залежи тяжелой нефти, имеющих высокую вязкость. Обеспечивает повышение эффективности разработки залежи за счет увеличения площади ее охвата. Сущность изобретения: способ содержит бурение и подготовку к эксплуатации нагнетательной скважины, которую заканчивают горизонтальным участком в залежи, и добывающей скважины, горизонтальный участок которой заканчивают в залежи ниже уровня нагнетательной скважины, создание проницаемой зоны между нагнетательной и добывающей скважинами, закачку теплоносителя в нагнетательную скважину и одновременный отбор углеводородов из добывающей скважины. Согласно изобретению горизонтальный участок нагнетательной скважины ориентируют в сторону добывающей скважины и выполняют длиной, составляющей 95-99% расстояния между скважинами. Горизонтальный участок добывающей скважины ориентируют в сторону нагнетательной скважины и выполняют длиной, составляющей 95-99% расстояния между скважинами. При этом в нагнетательной скважине к добывающей скважине выполняют дополнительный горизонтальный участок длиной, составляющей 10-15% расстояния между скважинами. Как и в добывающей скважине к нагнетательной тоже выполняют дополнительный горизонтальный участок длиной, составляющей 10-15% расстояния между скважинами. Проницаемую зону создают между горизонтальными участками нагнетательной и добывающей скважин. Для этого до начала эксплуатации в каждом из горизонтальных участков последовательно производят гидроразрывы с закачкой горизонтального слоя проппанта. 2 ил.

 

Изобретение относится к способу добычи углеводородов из подземной залежи гудронового песка или залежи тяжелой нефти, имеющих высокую вязкость. Для получения углеводородов из таких залежей необходимо их нагревание.

Известен способ разработки нефтяного месторождения (патент RU №22113857, МПК 7 Е21В 43/24, опубл. в бюл. №28 от 10.10.2003 г.), включающий бурение вертикальных скважин с боковыми стволами, закачку теплоносителя в пласт через боковые стволы и отбор через них нефти, причем вертикальные скважины бурят до подошвы нижнего объекта с размещением их по одной из площадных систем, при этом до начала площадной закачки рабочего агента, например воды, в пласт бурят боковые стволы в каждой вертикальной скважине в каждом эксплуатационном объекте пласта, затем осуществляют последовательную обработку боковых стволов путем подачи в них теплоносителя с последующим отбором через боковые стволы нефти до снижения дебита скважины до минимально рентабельного уровня, причем циклы закачки пара и отбора нефти повторяют до предельно допустимого обводнения добывающей нефти.

Недостатком данного способа является то, что отбор продукции из скважины ведут циклически, сочетая его с закачкой пара до предельно допустимого обводнения добываемой продукции, что снижает объем добываемой нефти и ведет к значительным затратам тепловой энергии на прогревание пласта.

Известен также способ добычи углеводородов из подземной залежи гудронного песка или залежи тяжелой нефти (патент RU №2098613 МКИ 6 Е21В 43/24, опубл. в бюл. № 34 от 10.12.1997 г.), содержащий бурение и подготовку к эксплуатации нагнетательной скважины, которая заканчивается в залежи, и добывающей скважины, которая заканчивается в залежи ниже уровня нагнетательной скважины, создание проницаемой зоны между нагнетательной и добывающей скважинами, при этом бурение и подготовку к эксплуатации осуществляют, по меньшей мере, двумя парами скважин, где каждая пара включает нагнетательную скважину, заканчивающуюся в залежи, и добывающую скважину, заканчивающуюся в залежи ниже уровня нагнетательной скважины, причем вторая пара скважин обращена к первой паре скважин, создают проницаемую зону между нагнетательной скважиной и добывающей скважиной каждой пары скважин, нагнетание водяного пара осуществляют по нагнетательным скважинам, одновременное извлечение углеводородов осуществляют по добывающим скважинам, при этом давление нагнетания в нагнетательной скважине первой пары превышает давление нагнетания в нагнетательной скважине второй пары скважин, причем каждая нагнетательная и добывающая скважины имеют горизонтальные концевые участки, проходящие внутри залежи.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки месторождений высоковязких нефтей и битумов наклонно-горизонтальными скважинами (патент RU №2237804, МПК 7 Е21В 43/24, опубл. в бюл. №28 от 10.10.2004 г.), включающий бурение скважин по определенной сетке, нагнетание вытесняющего агента через нагнетательные скважины и отбор пластовых флюидов через добывающие скважины, при этом бурение скважин ведут по радиальной сетке так, что нагнетательные скважины располагают по продуктивному пласту ближе к верхней границе пласта по наиболее проницаемым пропласткам, а добывающие - ближе к нижней границе пласта, причем на начальной стадии разработки во всех скважинах проводят термоциклическую обработку пласта с паровой стимуляцией с последующим переходом на отбор пластовых флюидов через добывающие скважины с площадным воздействием на пласт через нагнетательные скважины.

Как аналогам, так и прототипу в той или иной степени присущи общие недостатки:

во-первых, сложный технологический процесс осуществления способа;

во-вторых, малая площадь охвата залежи горизонтальными участками и, как следствие, низкая эффективность разработки залежи;

в-третьих, сложность ориентации горизонтальных участков нагнетательных и добывающих скважин в залежи.

Технической задачей изобретения является упрощение технологического процесса осуществления способа и увеличение точности ориентации горизонтальных участков скважин в залежи, а также повышение эффективности разработки залежи за счет увеличения площади охвата залежи битумов горизонтальными участками и снижение теплового воздействия на стенки скважины в процессе эксплуатации.

Поставленная техническая задача решается способом добычи из подземной залежи битумов, содержащим бурение и подготовку к эксплуатации нагнетательной скважины, которую заканчивают горизонтальным участком в залежи, и добывающей скважины, горизонтальный участок которой заканчивают в залежи ниже уровня нагнетательной скважины, создание проницаемой зоны между нагнетательной и добывающей скважинами, закачку теплоносителя в нагнетательную скважину и одновременный отбор углеводородов из добывающей скважины.

Новым является то, что горизонтальный участок нагнетательной скважины ориентируют в сторону добывающей скважины и выполняют длиной, составляющей 95-99% расстояния между скважинами, горизонтальный участок добывающей скважины ориентируют в сторону нагнетательной скважины и выполняют длиной, составляющей 95-99% расстояния между скважинами, при этом в нагнетательной скважине к добывающей скважине выполнен дополнительный горизонтальный участок длиной, составляющей 10-15% расстояния между скважинами, как и в добывающей скважине к нагнетательной тоже выполнен дополнительный горизонтальный участок длиной, составляющей 10-15% расстояния между скважинами, а проницаемую зону создают между горизонтальными участками нагнетательной и добывающей скважин, для чего до начала эксплуатации в каждом из горизонтальных участков последовательно производят гидроразрывы с закачкой слоя проппанта.

На фигуре 1 в продольном разрезе схематично представлено изображение подземной залежи битумов.

На фигуре 2 представлена схема гидроразрыва с закачкой слоя проппанта.

Суть способа заключается в следующем.

Производят строительство пары скважин, состоящей из нагнетательной 1 (см. фиг.1) и добывающей 2 скважин, которые после бурения обсаживают и цементируют.

Далее нагнетательную скважину 1 оснащают горизонтальным участком 3 в залежи битумов 4, расположенным на уровне 5 и сориентированным в сторону добывающей скважины 2 длиной, составляющей 95-99% расстояния L между скважинами.

Затем добывающую скважину 2 оснащают горизонтальным участком 6 в залежи битумов 4, расположенным на уровне 7, но ниже уровня 5 нагнетательной скважины 1 и сориентированным в сторону нагнетательной скважины 1 длиной, составляющей 95-99% расстояния L между скважинами.

Далее в нагнетательной скважине 1 навстречу горизонтальному участку 6 добывающей скважины 2 выполнен дополнительный горизонтальный участок 8 длиной, составляющей 10-15% расстояния L между скважинами, а в добывающей скважине 2 навстречу горизонтальному участку 3 нагнетательной скважины 1 выполнен дополнительный горизонтальный участок 9 длиной, составляющей 10-15% расстояния L между скважинами.

После этого, то есть до начала эксплуатации, в каждом из горизонтальных участков 3 и 6 и в каждом из дополнительных горизонтальных участков 8 и 9 нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин, соответственно, последовательно производят гидроразрывы с закачкой слоя проппанта 10 (см. фиг.2), при этом создается проницаемая зона между горизонтальными концевыми участками 3 и 6. Далее нагнетательную 1 и добывающую 2 скважины запускают в эксплуатацию, при этом закачку теплоносителя производят в нагнетательную скважину 1 и одновременно с этим производят отбор углеводородов из добывающей скважины 2.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность ориентации горизонтальных участков скважин в залежи, а также эффективность разработки залежи за счет увеличения площади охвата залежи битумов горизонтальными участками за счет создания проницаемой зоны между горизонтальными концевыми участками путем гидроразрыва с закачкой слоя проппанта, а упрощение технологического процесса осуществления способа позволяет сэкономить материальные и финансовые затраты.

Способ добычи из подземной залежи тяжелых и высоковязких углеводородов, содержащий бурение и подготовку к эксплуатации нагнетательной скважины, которую заканчивают горизонтальным участком в залежи, и добывающей скважины, горизонтальный участок которой заканчивают в залежи ниже уровня нагнетательной скважины, создание проницаемой зоны между нагнетательной и добывающей скважинами, закачку теплоносителя в нагнетательную скважину и одновременный отбор углеводородов из добывающей скважины, отличающийся тем, что горизонтальный участок нагнетательной скважины ориентируют в сторону добывающей скважины и выполняют длиной, составляющей 95-99% расстояния между скважинами, горизонтальный участок добывающей скважины ориентируют в сторону нагнетательной скважины и выполняют длиной, составляющей 95-99% расстояния между скважинами, при этом в нагнетательной скважине к добывающей скважине выполняют дополнительный горизонтальный участок длиной, составляющей 10-15% расстояния между скважинами, как и в добывающей скважине к нагнетательной тоже выполняют дополнительный горизонтальный участок длиной, составляющей 10-15% расстояния между скважинами, а проницаемую зону создают между горизонтальными участками нагнетательной и добывающей скважин, для чего до начала эксплуатации в каждом из горизонтальных участков последовательно производят гидроразрывы с закачкой горизонтального слоя проппанта.