Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания

Авторы патента:


Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания
Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания
Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания
Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания
Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания

 


Владельцы патента RU 2426868:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Изобретение относится к устройству для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания путем снижения ее вязкости. Обеспечивает получение укороченной фазы прогрева на значительной площади месторождения за короткое время перед началом производственной фазы. Сущность изобретения: устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания содержит, по меньшей мере, один выводящий из месторождения эксплуатационный трубопровод. Устройство также содержит, по меньшей мере, два электрода, индуктивно или резистивно-действующих в отношении, по меньшей мере, отдельных частей месторождения. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к устройству для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания. Углеводородсодержащая субстанция добывается в условиях снижения ее вязкости из подземного месторождения. Устройство содержит, по меньшей мере, один выводящий из месторождения эксплуатационный трубопровод. Такого рода устройства для добычи углеводородсодержащей субстанции известны, к примеру, из «Steam-Injection Strategy and Energetics of Steam-Assisted Gravity Drainage» von I.D.Gates, 2005, SPE International Thermal Operations and Heavy Oil Symposium, Калгари, Канада, 1-3 ноября 2005.

Большие объемы мировых запасов нефти существуют в форме нефтеносных песков. Нефтеносный песок - это смесь горной породы, глины, песка, воды и битума или других тяжелых нефтяных фракций. В дальнейшем, упоминая о тяжелых нефтяных фракциях, особо тяжелых нефтяных фракциях или вообще о длинноцепных углеводородах, следует подразумевать битум, который в зависимости от месторождения имеет, как правило, вязкость от 5° до 15° API. Битум на последующих этапах процесса может быть превращен в синтетическую сырую нефть. Месторождения нефтяного песка частично располагаются в земляных пластах небольшой глубины, которые доступны для разработки открытым способом. Однако существуют также и большие месторождения нефтеносного песка, которые не доступны для разработки открытым способом. Обычно добыча в местах естественного залегания производится на глубине от 60 м и глубже, так как уменьшение налегающей породы не будет иначе являться рентабельным.

Обычным способом, используемым для разработки такого месторождения, является способ «Steam Assisted Gravity Drainage» (SAGD). При осуществлении SAGD-способа имеющийся в месторождении битум прогревается посредством перегретого пара, и месторождение за счет давления пара становится более проницаемым. Таким образом, вязкость битума уменьшается, так что он в жидкой форме, а также быстрее может быть выдан на-гора из месторождения. Изменение вязкости битума происходит за счет повышения температуры. С этой целью перегретый пар через трубопроводы нагнетается в подземное месторождение, так что месторождение прогревается, и в месторождении одновременно образуется избыточное давление. Жидкий битум за счет преобладающего в месторождении избыточного давления подается через следующую трубу на поверхность (ср. также основной семинар по комплексу тем «Нетрадиционные углеводороды» с темой «Тяжелые масла и особо тяжелые масла» J.Seim, Фрайберг, Германия, январь 2001).

Для улучшения текучести битума к перегретому пару может быть добавлен растворитель. Трубопроводы для нагнетания перегретого пара или смеси из перегретого пара и растворителя прокладываются, в основном, параллельно друг другу и горизонтально внутри месторождения. Нагнетательный трубопровод и эксплуатационный трубопровод обычно имеют зазор от 5 м до 10 м в вертикальном направлении относительно друг друга. Зазор между нагнетательным трубопроводом и эксплуатационным трубопроводом зависит, однако, от мощности месторождения. В горизонтальном направлении трубы располагаются внутри месторождения в длину от нескольких сотен метров до нескольких километров.

Перед началом собственно добычи битума из месторождения это месторождение должно быть сначала прогрето с целью понижения вязкости имеющегося в песке или в горной породе битума. Во время фазы прогрева, для быстрого прогрева месторождения, как в нагнетательный трубопровод, так и в эксплуатационный трубопровод сроком примерно на 3 месяца подается перегретый пар. В конце фазы прогрева находящийся в месторождении битум имеет такую вязкость, что при дальнейшей подаче перегретого пара в нагнетательный трубопровод и при имеющемся в результате этого избыточном давлении в месторождении жидкий битум может подаваться из эксплуатационного трубопровода на поверхность. При достаточном росте давления можно отказаться от установки подъемных нефтяных насосов, которые выдают на-гора битумно-водную эмульсию.

Практикуемый в настоящее время SAGD-способ, описанный в общих чертах, имеет различные технические проблемы. Во-первых, через находящиеся в месторождении каналы или пористые слои горной породы перегретый пар может удаляться из месторождения, и эта утечка уменьшает переданную месторождению тепловую энергию. В силу избыточного давления в месторождении могут происходить выбросы на поверхность (Blow-out), в частности, если налегающие породы имеют малую толщину пласта. Следующей проблемой является так называемое «образование языков пара» внутри хранилища, при котором, по большей части, в начале или в конце горизонтального участка параллельно расположенных нагнетательной трубы для пара и эксплуатационной трубы происходит прорыв пара (паровое короткое замыкание), причем пар ищет для выхода предпочтительный сообщающийся путь между обеими трубами, и давление нежелательным образом уменьшается, причем введенный пар конденсируется и через эксплуатационную трубу выводится в виде воды, причем в месторождение подается незначительное количество пара, и тем самым тепловой энергии, и эффективность процесса заметно уменьшается. Давление и температура внутри месторождения для его быстрого прогрева могут повышаться, таким образом, в зависимости от условий внутри месторождения, не любым способом. Для осуществления SAGD-способа необходимо большое количество свежей воды. Необходимое количество воды измеряется на основании «Steam to oil ratio» (SOR). Строгие экологические нормы в горнопромышленных районах требуют снижения «Steam to oil ratio» для сохранения надземных или подземных запасов воды.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания, в частности, устройства для добычи тяжелых нефтяных фракций или битума из месторождения нефтяного песка, которое, по меньшей мере, по отношению к известному уровню техники улучшено таким образом, что может быть получена укороченная фаза прогрева перед началом производственной фазы.

Задача решена посредством устройства ранее указанного типа охарактеризованного признаками пункта 1 формулы изобретения. Другие предпочтительные варианты выполнения изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В основе изобретения лежит идея об использовании электрического нагревательного устройства, которое как индуктивно, так и резистивно действует в отношении, по меньшей мере, отдельных частей месторождения, для их быстрого прогрева. Само месторождение действует как резистивное (омическое) сопротивление по отношению, по меньшей мере, к двум электродам нагревательного устройства. Одновременно месторождение индуктивно прогревается посредством электрического нагревательного устройства.

Настоящее изобретение относится к устройству для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания в условиях снижения ее вязкости из подземного месторождения, которое содержит, по меньшей мере, один выводящий из месторождения эксплуатационный трубопровод. Устройство имеет далее, по меньшей мере, два электрода, действующих индуктивно или резистивно в качестве электрического нагревательного устройства в отношении, по меньшей мере, отдельных частей месторождения. В предпочтительном варианте выполнения посредством настоящего изобретения может быть уменьшено время прогрева хранилища, содержащего в себе углеводородсодержащую субстанцию. По сравнению с устройствами, известными из уровня техники, «Steam to oil ratio» может быть снижен.

Предпочтительные варианты выполнения устройства в соответствии с изобретением для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания следуют из зависимых от пункта 1 пунктов формулы изобретения. При этом вариант выполнения в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения может быть скомбинирован с признаками одного, предпочтительно, нескольких зависимых пунктов формулы изобретения. В соответствии с этим устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в соответствии с изобретением дополнительно может иметь еще и следующие признаки:

- Два электрода электрического нагревательного устройства могут быть образованы посредством, по меньшей мере, частично расположенных в месторождении, в основном, вертикально ориентированных электрических проводников. Вертикальная скважина требует небольших затрат на буровые работы. Таким образом, электрические проводники, индуктивно и резистивно действующие в отношении, по меньшей мере, отдельных частей месторождения, могут быть простым и эффективным образом помещены в месторождение. Это устройство является предпочтительным, в частности, тогда, когда необходимо исходить из того, что проницаемость с увеличением глубины снижается, или что проницаемость в горизонтальном направлении неоднородна, то есть, что имеется неоднородное и, при известных условиях, анизотропное в отношении проницаемости или/и пористости месторождение.

- По меньшей мере, два электрода электрического нагревательного устройства могут быть образованы посредством, по меньшей мере, частично расположенных в месторождении, в основном, горизонтально ориентированных электрических проводников. С помощью электрических проводников, которые располагаются горизонтально внутри месторождения, электрическим путем резистивно, а также индуктивно может быть прогрета большая часть месторождения.

- Под электродами могут пониматься стержнеобразные металлические проводники. Стержнеобразные металлические проводники особенно просты и экономичны.

- По меньшей мере, отдельные части электродов могут иметь пространственный зазор относительно друг друга, который с увеличением длины электродов в направлении от источника тока уменьшается. Уменьшение зазора может происходить, в частности, непрерывно. В частности, пространственный зазор между отдельными частями электродов может уменьшаться линейно. За счет изменяющегося зазора между электродами может быть достигнуто то обстоятельство, что падение напряжения по длине электродов остается постоянным. Это падение напряжения определяется электрическим сопротивлением самих электродов и суммируется с электрическим сопротивлением соответственно находящегося между электродами грунта. Таким образом, в предпочтительном варианте выполнения может быть предотвращено то обстоятельство, что общая мощность нагрева электродов в зоне грунта, близкой к источнику тока, снижается.

- Электроды могут располагаться соосно в направляющей трубе, причем направляющая труба для целенаправленной подачи жидкости в отдельные части месторождения на соответствующих, расположенных в месторождении отдельных участках проницаема для жидкости. Через направляющую трубу к месторождению в определенные зоны может подаваться вода, в результате чего на электрическую проводимость месторождения может оказываться воздействие. Таким образом, можно обеспечивать электропроводимость месторождения, так что имеется возможность бесперебойного функционирования работы электрического нагревательного устройства.

- Устройство может иметь входящий в месторождение нагнетательный трубопровод. За счет того, что устройство имеет как нагнетательный трубопровод, так и эксплуатационный трубопровод, месторождение может быть прогрето, во-первых, посредством электрического нагревательного устройства, а во-вторых, к примеру, посредством парового способа нагрева. Оба способа могут взаимодействовать друг с другом.

- Электроды на своих удаленных от источника тока концевых зонах могут быть электрически соединены друг с другом посредством проводникового моста. За счет такого электрического соединения эксплуатационная надежность электрического нагревательного устройства может быть улучшена.

- Нагнетательный трубопровод и эксплуатационный трубопровод могут иметь в месторождении, в основном, проходящие параллельно друг другу, в основном, горизонтально ориентированные участки труб. В разрезе, перпендикулярном нагнетательному и эксплуатационному трубопроводу, электроды электрического нагревательного устройства располагаются с обеих сторон нагнетательного и эксплуатационного трубопровода. Благодаря расположению электродов электрического нагревательного устройства с обеих сторон нагнетательного и эксплуатационного трубопровода, в частности, тот объем месторождения, который располагается между нагнетательным и эксплуатационным трубопроводами в горизонтальном направлении, может быть прогрет посредством электрического нагревательного устройства. Таким образом, особо предпочтительным образом может быть выработан большой объем месторождения. При использования известных из уровня техники SAGD-способов можно добиться выхода от 40 до 60% имеющегося в месторождении битума. В соответствии с описанным ранее вариантом выполнения изобретения представляются возможными выработки в объеме более 70%.

- По меньшей мере, два электрода электрического нагревательного устройства могут быть образованы посредством, по меньшей мере, отдельных частей нагнетательного трубопровода или эксплуатационного трубопровода. За счет того, что электрическое нагревательное устройство образовано посредством, по меньшей мере, отдельных частей нагнетательного или эксплуатационного трубопровода, дополнительный материал для электрического нагревательного устройства может быть сэкономлен; в дальнейшем бурении, вследствие этого, также нет необходимости. Такой вариант выполнения электрического нагревательного устройства является, поэтому, особо предпочтительным.

- К нагнетательному трубопроводу и к эксплуатационному трубопроводу может подаваться перегретый пар. Если подземное месторождение вырабатывается посредством SAGD-способа или посредством аналогичного способа, или посредством родственного ему способа, то обычно к находящимся в месторождении трубопроводам подается перегретый пар. Комбинация такого способа, основанного на использовании перегретого пара, со способом электрического нагрева является особо предпочтительной, так как посредством перегретого пара в месторождение вводится дополнительная вода, которая повышает электрическую проводимость месторождения. Для осуществления способа индуктивного и резистивного электрического нагрева необходима определенная электрическая проводимость. За счет синергетической комбинации способа с использованием перегретого пара и способа электрического нагрева может быть повышен кпд способа, скомбинированного из этих двух отдельных способов.

- Перегретый пар может быть обогащен электролитом, предпочтительно солью. Электрическая проводимость пара, таким образом, повышается. Эффективность индуктивного и резистивного электрического нагревательного устройства в отношении, по меньшей мере, отдельных частей месторождения существенно зависит от электрической проводимости месторождения. За счет того, что введенный в месторождение через нагнетательный и/или эксплуатационный трубопроводы перегретый пар дополнительно снабжен минералами, предпочтительно солью, электрическая проводимость месторождения может быть целенаправленным образом отрегулирована и, в случае необходимости, повышена.

- Под электрическим нагревательным устройством понимается нагревательное устройство переменного тока. Нагрев переменным током предотвращает миграцию ионов внутри месторождения. В предпочтительном варианте выполнения таким образом можно избежать нагарообразования или образования соляных отложений на нагнетательном и/или эксплуатационном трубопроводах.

Другие предпочтительные варианты выполнения устройства в соответствии с изобретением следуют из пунктов формулы изобретения.

Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения поясняются чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - эскиз устройства для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания из подземного месторождения;

фиг.2 - поперечное сечение зоны выработки такого месторождения;

фиг.3 и 4 - устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания с помощью электрического нагревательного устройства;

фиг.5 - другой предпочтительный вариант выполнения устройства.

Представленные на фигурах детали обозначены одними и теми же ссылочными позициями. Не представленные более детально элементы являются в общем и целом уровнем техники.

Фиг.1 демонстрирует в схематичном изображении устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания из подземных месторождений 100 в условиях снижения ее вязкости. Под таким устройством может пониматься, к примеру, устройство для добычи битума из месторождений нефтеносного песка. Нагнетательный трубопровод 101 ведет от поверхности земли в толщу месторождения 100. Эксплуатационный трубопровод 102 ведет из толщи месторождения 100 на поверхность земли. Возможны устройства, в которых для добычи углеводородсодержащей субстанции из подземных месторождений 100 используется несколько нагнетательных трубопроводов 101 и несколько эксплуатационных трубопроводов 102. Под месторождением 100 может подразумеваться, в частности, месторождение нефтеносного песка или месторождение битуминозного сланца, из которого может добываться битум или другие тяжелые нефтяные фракции.

Чтобы иметь возможность добывать углеводородсодержащую субстанцию из месторождения 100 вязкость имеющейся в месторождении 100 углеводородсодержащей субстанции должна быть понижена. Для этой цели, по меньше мере, отдельные части месторождения 100 должны быть прогреты. Для прогрева месторождения 100 в нагнетательный трубопровод и в эксплуатационный трубопровод 102 подается перегретый пар. По истечении периода прогрева, равного обычно 3 месяцам, вязкость имеющейся в месторождении 100 углеводородсодержащей субстанции, ввиду высоких температур, оказывается понижена настолько, что субстанция становится текучей. Если же в нагнетательный трубопровод 101 и далее будет подаваться перегретый пар, то ввиду наличия в месторождении или, по меньшей части, в отдельных частях месторождения избыточного давления, углеводородсодержащая субстанция по эксплуатационному трубопроводу 102 может подаваться на поверхность. Для поддержания необходимой для текучести углеводородсодержащей субстанции температуры в нагнетательный трубопровод 101 и далее подается перегретый пар. При выходе на поверхность добытая углеводородсодержащая субстанция может быть передана на последующие этапы обработки, в результате чего может быть получена синтетическая сырая нефть.

Фиг.2 демонстрирует поперечное сечение месторождения 100, в котором располагаются два нагнетательных трубопровода 101, 101' и два эксплуатационных трубопровода 102, 102'. Выходящий из нагнетательных трубопроводов 101, 101' перегретый пар схематично представлен посредством стрелок. Перегретый пар образует внутри месторождения 100 паровые камеры 201, 201', из которых ставшая текучей углеводородсодержащая субстанция может быть выдана на-гора. В горизонтальном направлении между паровыми камерами 201, 201' располагается мертвая зона 202, в которой вязкость имеющейся в месторождении 100 углеводородсодержащей субстанции слишком высока для того, чтобы эту углеводородсодержащую субстанцию можно было выдать на-гора. Мертвая зона 202 месторождения 100 не может быть выработана.

Фиг.3 демонстрирует устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания из месторождения 100, которое, наряду с двумя нагнетательными трубопроводами 101, 101', имеющими горизонтально расположенные в месторождении 100 трубные участки, имеет два эксплуатационных трубопровода 102, 102'. Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания имеет далее два электрода 301, 301', которые располагаются в вертикальных скважинах внутри месторождения 100. Электроды 301, 301' в отношении, по меньшей мере, некоторых частей месторождения 100 действуют как индуктивные и резистивные электрические нагревательные устройства. Будучи обусловленной электропроводимостью, по меньшей мере, некоторых частей месторождения 100, в частности мертвой зоны 202, она может быть резистивно прогрета посредством протекающего между двумя электродами 301, 301' тока. Резистивное тепловое воздействие обозначено посредством стрелок или линий внутри месторождения 100. В то же время электроды 301, 301' действуют в объемах 303, 303' как индуктивные устройства нагрева. Электроды 301, 301' в тех зонах, где они проходят вне самого месторождения 100, могут быть посредством электрических изоляторов 304, 304' изолированы относительно грунта. Таким образом, резистивная тепловая нагрузка может быть передана в определенные зоны месторождения 100. Под электродами 301, 301' могут пониматься, в частности, имеющие форму стержня проводники, выполненные из металла, в частности из металла с высокой электропроводимостью.

Представленное на фиг.3 устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания может эксплуатироваться, в частности, таким образом, что месторождение 100 прогревается как посредством перегретого пара, так и посредством электрического нагревательного устройства. Во время фазы прогрева месторождения 100 перегретый пар может подаваться, таким образом, как в нагнетательные трубопроводы 101, 101', так и в эксплуатационные трубопроводы 102, 102', дополнительно определенный объем углеводородсодержащей субстанции может выдаваться на-гора, и, в частности, мертвая зона 202 посредством электрического нагрева с помощью электродов 301, 301' может быть прогрета. Таким образом, можно добиться меньшего времени прогрева по сравнению с прогревом месторождения 100 лишь посредством электрического нагрева или посредством подачи пара. Электрическим нагревательным устройством может быть, в частности, нагревательное устройство переменного тока, вследствие чего внутри месторождения 100 не происходит никакой миграции ионов.

За счет прогрева месторождения 100 или, по меньшей мере, отдельных частей месторождения 100 может произойти снижение содержания жидкости в месторождении 100 и тем самым снижение электрической проводимости месторождения 100. Снижающаяся электропроводимость месторождения 100 приводит к тому, что электрический нагрев, в частности резистивный принцип действия, теряет свою эффективность. Чтобы противодействовать этим потерям электропроводимости, введенный в месторождение 100 перегретый пар может быть обогащен минералами, в частности солями. Далее, посредством регулировки степени обогащения перегретого пара минералами, в частности солями, электропроводимость месторождения 100 может быть целенаправленным образом отрегулирована. Минералы или соли добавляются при этом к перегретому пару после его выхода из парогенератора. С другой стороны, если битум выработан в определенном месте, то и нет необходимости в наличии электропроводимости в этом месте. В частности, механизм индуктивного воздействия приводит тогда к тому, что потери имеются только там, где имеется электропроводимость, то есть глубина проникновения соответствующим образом увеличивается, и неподвижный при естественной электропроводимости битум разогревается и за счет силы взаимного тяготения с естественным образом имеющимся в хранилище электролитом плавно стекает вниз. Следует учесть, что сначала механизм потерь на электроде, за счет резистивного или же индуктивного принципа действия, будет самым эффективным; то есть, с началом выработки битуму там будет придана большая текучесть. Если электропроводимость электрода мала, то не возникнет никакого контакта между электродом и хранилищем; тогда начинает работать индуктивный механизм, который не зависит от электрического контакта между электродом и хранилищем.

Фиг.4 демонстрирует устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания из месторождения 100. В соответствии с представленным на фиг.4 вариантом выполнения изобретения, по меньшей мере, части нагнетательных трубопроводов 101, 101' используются в качестве электродов электрического нагревательного устройства. В частности, эти самые части нагнетательных трубопроводов 101, 101' могут использоваться в качестве электродов 301, 301' электрического нагревательного устройства, которые располагаются, в основном, горизонтально внутри месторождения 100. Работающие как электроды 301, 301' части нагнетательных трубопроводов 101, 101' прогревают не только резистивно, но и индуктивно, по меньшей мере, отдельные части месторождения 100. В частности, электроды 301, 301' прогревают зоны 303, 303', которые по форме цилиндра располагаются вокруг нагнетательных трубопроводов 101, 101'. Наряду с этими индуктивно прогретыми зонами 303, 303', в частности, резистивным путем прогревается мертвая зона 202. Для осуществления электрического нагрева нагнетательные трубопроводы 101, 101' соединены с источником 302 питания переменного тока.

Фиг.5 демонстрирует устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания из месторождения 100. Представленный на фиг.5 вариант выполнения изобретения содержит два эксплуатационных трубопровода 102, 102', которые выходят из месторождения 100. В толщу месторождения 100 вдаются два электрода 301, 301', которые расположены, соответственно, в направляющей трубе 501, 501'. Направляющие трубы 501, 501' доступны с поверхности и дополнительно в расположенных вне месторождения или в предназначенных для прогрева зонах месторождения 100 частях, посредством электрических изоляционных материалов 304, 304', электрически изолированы относительно грунта. Направляющие трубы 501, 501' доступны для попадания в них жидкости с поверхности грунта и имеют в определенных зонах внутри месторождения 100 проницаемые для жидкости участки. Такими участками могут являться, к примеру, пористые структуры стенок труб или, соответственно, рассечки или отверстия.

Посредством того, что целенаправленным образом жидкость, предпочтительно жидкость, обогащенная электролитом для улучшения электропроводимости, вводится в месторождение 100 или в отдельные части месторождения 100, электропроводимость месторождения 100 может целенаправленным образом регулироваться. Таким образом, может быть гарантировано функционирование электрического нагревательного устройства. В качестве дальнейшей меры для обеспечения функционирование электрического нагревательного устройства концы электродов 301, 301', которые обращены от источника 302 тока, могут быть закорочены посредством электрического моста 502.

Посредством представленного на фиг.5 варианта выполнения изобретения возможно выработать месторождение битума без использования перегретого пара. Месторождение может быть прогрето лишь посредством электрического нагрева индуктивным и резистивным путем; имеющийся в эксплуатационных трубопроводах 102, 102' жидкий битум может быть поднят посредством подъемного насоса или перемещен на поверхность за счет наличия естественного геологического избыточного давления. По выбору к месторождению 100 с интервалами через эксплуатационные трубопроводы 102, 102' может подаваться перегретый пар, так что давление внутри месторождения 100 возрастает. Полученное таким образом избыточное давление также может быть использовано для добычи битума из месторождения 100.

Электроды 301, 301' могут далее располагаться внутри месторождения 100 таким образом, что расстояние между ними, в направлении от источника 302 тока, с увеличением длины электродов 301, 301' уменьшается. В частности, может иметь место линейное уменьшение расстояния между электродами 301, 301'. Таким образом, может быть предотвращено то обстоятельство, что электрическая тепловая нагрузка, в частности резистивная электрическая тепловая нагрузка, в направлении от источника 302 тока, переносится в начало электродов 301, 301' в месторождение 100 или поступает в эту зону. Расстояние между электродами 301, 301' может быть выбрано, в частности, таким образом, что может быть получена непрерывная тепловая нагрузка по длине электродов 301, 301', в частности по длине фрагментов электродов 301, 301', которые располагаются внутри месторождения 100, с учетом электропроводимости месторождения 100.

Расстояние между буровыми скважинами может регулироваться при этом посредством общеизвестных мероприятий, к примеру в первую буровую скважину может быть введено передающее устройство, причем буровая головка второй скважины на основании сигнала данного передающего устройства может определить расстояние до первой скважины.

1. Устройство для добычи углеводородсодержащей субстанции в местах естественного залегания, в условиях снижения ее вязкости, из подземного месторождения (100), содержащее, по меньшей мере, один выводящий из месторождения (100) эксплуатационный трубопровод (102, 102') и, по меньшей мере, два электрода (301, 301'), индуктивно и резистивно действующего в отношении, по меньшей мере, участков месторождения (100) электрического нагревательного устройства.

2. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, два электрода (301, 301') электрического нагревательного устройства образованы посредством, по меньшей мере, частично расположенных в месторождении (100), в основном, вертикально ориентированных электродов (301, 301').

3. Устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, два электрода (301, 301') электрического нагревательного устройства образованы посредством, по меньшей мере, частично расположенных в месторождении (100), в основном, горизонтально ориентированных электродов (301, 301').

4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором отдельные участки электродов (301, 301') имеют пространственный зазор относительно друг друга, который с увеличением длины электродов (301, 301') в направлении от источника (302) тока, предпочтительно, с постоянным уменьшением.

5. Устройство по п.4, в котором пространственный зазор между отдельными участками электродов (301, 301') уменьшен линейно.

6. Устройство по любому из пп.1-3, в котором электроды выполнены в виде стержнеобразных, металлических, электрических проводников.

7. Устройство по любому из пп.1-3, в котором электроды соосно расположены в направляющей трубе (501, 501'), причем направляющая труба (501, 501') для целенаправленной подачи жидкости в части месторождения (100) на соответствующих, расположенных в месторождении (100) отдельных участках проницаема для жидкости.

8. Устройство по любому из пп.1-3, в котором электроды (301, 301') в своих удаленных от источника (302) тока концевых зонах посредством проводникового моста (502) электрически соединены друг с другом.

9. Устройство по любому из пп.1-3, содержащее, по меньшей мере, один входящий в месторождение (100) нагнетательный трубопровод (101, 101').

10. Устройство по п.9, в котором нагнетательный трубопровод (101, 101') и эксплуатационный трубопровод (102, 102') имеют в месторождении (100), в основном, расположенные параллельно друг другу, горизонтально ориентированные участки труб, и в разрезе перпендикулярно нагнетательному и эксплуатационному трубопроводам (101, 101', 102, 102') электроды (301, 301') расположены с обеих сторон нагнетательного и эксплуатационного трубопроводов (101, 101', 102, 102').

11. Устройство по п.9, в котором один, по меньшей мере, из двух электродов (301, 301') электрического нагревательного устройства образован посредством по меньшей мере частей нагнетательного трубопровода (101, 101'), а другой электрод посредством по меньшей мере частей эксплуатационного трубопровода (102, 102').

12. Устройство по любому из пп.1-3, в котором нагнетательный трубопровод (101, 101') и эксплуатационный трубопровод (102, 102') выполнены с возможностью подачи в них перегретого пара.

13. Устройство по п.12, в котором к перегретому пару для повышения его электрической проводимости добавлен электролит, предпочтительно соль.

14. Устройство по любому из пп.1-3, в котором электрическое нагревательное устройство выполнено в виде нагревательного устройства переменного тока.

15. Устройство по любому из пп.1-3, в котором для электрического нагревательного устройства предусмотрена частота в диапазоне от 1 Гц до 200 кГц и напряжение в диапазоне от 100 В до 10 кВ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежи высоковязкой нефти. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой нефти. .

Изобретение относится к добыче нефти из подземного резервуара, содержащего нефть. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к термошахтным способам разработки месторождений высоковязких нефтей и природных битумов. .

Изобретение относится к области газовой и нефтяной промышленности и, в частности, к разработке месторождений - залежей газовых гидратов, обеспечивает повышение эффективности добычи газа из газогидратных месторождений путем повышения и регулирования дебита, снижения энергетических и капитальных затрат, повышения безопасности и экологичности.

Изобретение относится к добыче природного сырья и более конкретно к добыче природного сырья с использованием инжекции нагретой текучей среды в подземную зону. .

Изобретение относится к области добычи нефти с применением тепла. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче высоковязких тяжелых и битуминозных нефтей. .

Изобретение относится к области добычи нефти с применением тепла, преимущественно из коллекторов с тяжелой, высоковязкой или битумной нефтью в комплексе с бурением горизонтальных скважин.

Изобретение относится к созданию переменного (осциллирующего) потока текучей среды в скважине

Изобретение относится к нефтяной промышленности и применяется при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти

Изобретение относится к нефтяной промышленности и применяется при разработке месторождения высоковязкой нефти

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к разработке нефтяных месторождений, а именно отложений высоковязких нефтей и битумов с применением тепла в комплексе с наклонно-горизонтальными скважинами

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки залежей высоковязких нефтей и битумов с применением горизонтальной добывающей и горизонтально-наклонной нагнетательной скважин при тепловом воздействии на пласт

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти с использованием двухустьевых горизонтальных скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке тяжелой нефти или битума, обеспечивает сокращение финансовых и материальных затрат на осуществление способа с возможностью термогазохимического воздействия на нефтяной пласт в интервале горизонтального участка

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области разработки нефтяного месторождения, а именно к способам разработки месторождений вязкой нефти или битума при одновременно-раздельной эксплуатации добывающих и нагнетательных горизонтальных стволов скважин при паротепловом воздействии на пласт через нагнетательные горизонтальные стволы

Изобретение относится к области газовой и нефтяной промышленности и, в частности, к разработке месторождений газовых гидратов

Изобретение относится к нефтяной промышленности
Наверх