Способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности к способам теплового воздействия на залежь, содержащую высоковязкую нефть. Технический результат - увеличение охвата тепловым воздействием на залежь высоковязкой и тяжелой нефти, увеличение объемов отбора разогретой высоковязкой и тяжелой нефти из залежи за счет перевода всех горизонтальных участков под отбор разогретой высоковязкой нефти из залежи. В способе разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием, включающем бурение рядов вертикальных добывающих и нагнетательных скважин, строительство скважин с горизонтальными участками, закачку теплоносителя в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающих скважин, ряды скважин бурят по пятиточечной сетке. Горизонтальные участки бурят из скважин, расположенных в углах сетки вокруг расположенной посередине центральной вертикальной скважины по направлению к близлежащим углам так, чтобы горизонтальные участки скважин, расположенных в близлежащих углах сетки, располагались друг над другом на расстоянии 5-10 м, а по длине перекрывались на 30-50 м. Горизонтальные участки скважин расположены: один - над горизонтальным участком скважины, расположенной в одном близлежащем углу сетки, а другой - под горизонтальным участком скважины, расположенной в другом близлежащем углу сетки. У скважин, расположенных на противоположных углах от центральной скважины, горизонтальные участки бурят на одном уровне. Горизонтальные участки скважин, которые расположены ниже, и центральную скважину используют как нагнетательные, а горизонтальные участки скважин, расположенные выше, - как добывающие. После прогрева пласта до 60-70°С на 50-60 м от горизонтальных нагнетательных участков, что определяется контролем за температурой периодически отбираемой продукции из центральной скважины, окружающие данную центральную скважину скважины с горизонтальными участками переводятся в добывающие. 3 ил.

 

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности к способам теплового воздействия на залежь, содержащую высоковязкую нефть.

Известен способ разработки залежи высоковязкой нефти (патент RU №2062865, МПК8 Е21В 43/00, Е21В 43/24, опубл. в бюл. № от 27.06.1996 г.), включающий бурение вертикальных нагнетательных скважин, вертикальных и горизонтальных добывающих скважин, закачку теплоносителя через нагнетательные скважины и добычу пластовых флюидов через добывающие скважины, при этом горизонтальные скважины располагают вдоль рядов вертикальных добывающих скважин на минимальном расстоянии от их забоев, одновременно с закачкой теплоносителя через нагнетательные вертикальные скважины осуществляют периодическую закачку теплоносителя через горизонтальные скважины до его прорыва в вертикальные добывающие скважины, затем подают вытекающий агент в вертикальные скважины под давлением, достаточным для выноса песка, а через горизонтальные скважины осуществляют отбор песка и пластового флюида.

Недостатком данного способа является то, что вытесняющий агент подают в вертикальные скважины под давлением, достаточным для выноса песка, что может привести к росту уровня водонефтяного контакта (ВНК). В результате добываемая продукция быстро обводняется и резко увеличивается процент ее обводненности, и в скором времени разработка залежи высоковязкой нефти становится нерентабельной.

Также известен способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти (патент RU №2199656, Е21В 43/24, опубл. в бюл. №6 от 27.02.2003 г.), включающий бурение рядов вертикальных нагнетательных и добывающих скважин, бурение горизонтальных скважин вдоль рядов вертикальных скважин, периодическую закачку теплоносителя, например пара, в горизонтальные скважины и отбор нефти из вертикальных добывающих скважин, при этом отбор ведут также из вертикальных нагнетательных скважин, а в период прекращения закачки пара ведут отбор из горизонтальных скважин, являющихся источником прорыва пара в вертикальные скважины, а после выработки пласта в районе призабойной зоны всех скважин переходят к площадной закачке вытесняющего агента, например воды, в вертикальные нагнетательные скважины, одновременно отбирая нефть из остальных скважин.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, небольшой охват тепловым воздействием участков пласта и, как следствие, низкие коэффициенты охвата и нефтеотдачи залежи высоковязкой нефти, быстрое обводнение залежи вследствие остывания теплоносителя и кольматации пласта;

- во-вторых, обводненение добываемой продукции в процессе разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием (патент RU №2368767, Е21В 43/24, опубл. в бюл. №27 от 27.09.2009 г.), включающий бурение рядов вертикальных нагнетательных и добывающих скважин, бурение горизонтальных нагнетательных скважин вдоль рядов вертикальных скважин, закачку теплоносителя в горизонтальные скважины и отбор высоковязкой и тяжелой нефти из вертикальных добывающих и нагнетательных скважин, при этом под каждой нагнетательной горизонтальной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта бурят дополнительную горизонтальную добывающую скважину для отбора высоковязкой и тяжелой нефти, а вертикальные добывающие и нагнетательные скважины в рядах располагают поочередно, при этом из вертикальных добывающих скважин высоковязкую тяжелую нефть отбирают до прорыва в них теплоносителя из горизонтальных нагнетательных скважин, после чего закачку теплоносителя в вертикальные нагнетательные скважины прекращают и переводят их в добывающие, а те добывающие скважины, в которые прорвался теплоноситель, переводят в нагнетательные скважины, в дальнейшем при прорыве теплоносителя из горизонтальных нагнетательных скважин в вертикальные добывающие скважины, переведенные ранее из нагнетательных скважин, производят обратную замену по переводу вертикальных нагнетательных скважин в добывающие скважины, а вертикальные добывающие - в нагнетательные, и цикл повторяют до полной выработки призабойных зон вертикальных и горизонтальных скважин.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, небольшой охват тепловьм воздействием участков пласта и, как следствие, соответственно низкие коэффициенты охвата залежи тепловым воздействием;

- во-вторых, небольшие объемы отбора разогретой высоковязкой и тяжелой нефти из залежи;

- в-третьих, дороговизна осуществления способа, связанная со строительством большого количества как вертикальных, так и горизонтальных добывающих и нагнетательных скважин.

Задачей изобретения является увеличение охвата тепловым воздействием горизонтальных участков пласта и увеличение объемов отбора разогретой высоковязкой и тяжелой нефти из залежи, а также снижение стоимости осуществления способа.

Поставленная задача решается способом разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием, включающим бурение рядов вертикальных добывающих и нагнетательных скважин, строительство скважин с горизонтальными участками, закачку теплоносителя в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающих скважин.

Новым является то, что ряды скважин бурят по пятиточечной сетке, горизонтальные участки бурят из скважин, расположенных в углах сетки вокруг расположенной посередине центральной вертикальной скважины по направлению к близлежащим углам так, чтобы горизонтальные участки располагались друг над другом на расстоянии 5-10 м, а по длине перекрывались на 30-50 м, причем горизонтальные участки скважин расположены: один - над горизонтальным участком скважины, расположенной в одном близлежащем углу сетки, а другой - под горизонтальным участком скважины, расположенной в другом близлежащем углу сетки; у скважин, расположенных на противоположных углах от центральной скважины, горизонтальные участки бурят на одном уровне; горизонтальные участки скважин, которые расположены ниже, и центральную скважину используют как нагнетательные, а горизонтальные участки скважин, расположенные выше, - как добывающие; после прогрева пласта до 60-70°С на 50-60 м от горизонтальных нагнетательных участков, что определяется контролем за температурой периодически отбираемой продукции из центральной скважины, окружающие данную центральную скважину скважины с горизонтальными участками переводятся в добывающие.

На фигуре 1 схематично изображена пятиточечная сетка скважин при осуществлении предлагаемого способа разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием.

На фигуре 2 схематично в разрезе изображена залежь высоковязкой и тяжелой нефти в процессе закачки теплоносителя и отбора разогретой продукции.

На фигуре 3 схематично в разрезе изображена залежь высоковязкой и тяжелой нефти в процессе отбора разогретой продукции.

Предлагаемый способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием осуществляется следующим образом.

Бурят ряды скважин 1, 2, 3, 4, 5 по пятиточечной сетке (см. фиг.1) так, что каждая из этих скважин имеет горизонтальные участки 1' и 1"; 2' и 2"; 3' и 3"; 4' и 4", которые пробурены из соответствующих скважин 1, 2, 3, 4, расположенных в углах сетки вокруг расположенной посередине центральной вертикальной скважины 5 по направлению к близлежащим углам так, чтобы горизонтальные участки 1' и 2", пробуренные соответственно из скважин 1 и 2; горизонтальные участки 2' и 3", пробуренные соответственно из скважин 2 и 3; горизонтальные участки 3' и 4", пробуренные соответственно из скважин 3 и 4; а также горизонтальные участки 4' и 1", пробуренные соответственно из скважин 4 и 1, располагались друг над другом на расстоянии 5-10 м (см. фиг.1, 2), а по длине перекрывались на 30-50 м.

Горизонтальные участками 1'; 2'; 3'; 4' бурят на одном уровне. Горизонтальные участками 1"; 2"; 3"; 4" бурят ниже уровня горизонтальных участков 1'; 2'; 3'; 4' также на одном уровне.

После бурения и строительства всех скважин производят обустройство залежи высоковязкой и тяжелой нефти, причем горизонтальные участки 1"; 2"; 3"; 4" соответствующих скважин 1, 2, 3, 4 расположенные ниже соответствующих горизонтальных участков 1'; 2'; 3'; 4' (см. фиг.1 и 2), а также центральную скважину 5 используют как нагнетательные под закачку теплоносителя, например пара.

В процессе закачки теплоносителя в горизонтальные участки 1"; 2"; 3"; 4" соответствующих скважин 1, 2, 3, 4 поддерживают расчетный температурный режим закачки теплоносителя (например, 220°С и давление закачиваемого теплоносителя Р=10 МПа) таким образом, чтобы пар, образующий паровую камеру в пласте 6, не конденсировался в воду, поднимая уровень водонефтяного контакта, чтобы избежать преждевременного обводнения отбираемой продукции (разогретой высоковязкой и тяжелой нефти).

Горизонтальные участки 1'; 2'; 3'; 4' соответствующих скважин 1; 2; 3; 4 используют как добывающие для отбора разогретой продукции из залежи.

По мере закачки теплоносителя происходит прогревание высоковязкой и тяжелой нефти в залежи, которая разжижается, то есть снижается ее вязкость, и в прогретом состоянии высоковязкая и тяжелая нефть поступает из пласта 6 в стволы горизонтальных участков 1'; 2'; 3'; 4', откуда насосами (на фиг.1, 2, 3 не показано) отбираются на дневную поверхность. В процессе прогрева пласта 6 залежи высоковязкой и тяжелой нефти ведут контроль за температурой, периодически отбирая пробы продукции из центральной скважины 5. После прогрева пласта 6 до 60-70°С на расстоянии 50-60 м от горизонтальных участков 1"; 2"; 3"; 4" соответствующих им скважин 1, 2, 3, 4, используемых под нагнетание теплоносителя, горизонтальные участки 1"; 2"; 3"; 4", окружающие центральную скважину 5, переводят в добывающие (см. фиг.3).

Далее продолжают отбор разогретой продукции из залежи горизонтальными участками 1 и 1'; 2 и 2'; 3 и 3'; 4 и 4', пробуренными соответственно из скважин 1, 2, 3, 4, а центральную скважину 5 (см. фиг.1) продолжают эксплуатировать как нагнетательную.

Предложенный способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием позволяет за счет бурения рядов скважин по пятиточечной сетке с горизонтальными участками из скважин, расположенных в углах сетки вокруг расположенной посередине центральной вертикальной скважины, увеличить охват тепловым воздействием на залежь высоковязкой и тяжелой нефти.

Кроме того, предложенный способ позволяет увеличить объемы отбора разогретой высоковязкой и тяжелой нефти из залежи за счет перевода всех горизонтальных участков под отбор разогретой высоковязкой нефти из залежи, а снижение стоимости осуществления способа достигается бурением горизонтальных участков из вертикальных скважин без строительства дополнительных скважин.

Способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием, включающий бурение рядов вертикальных добывающих и нагнетательных скважин, строительство скважин с горизонтальными участками, закачку теплоносителя в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающих скважин, отличающийся тем, что ряды скважин бурят по пятиточечной сетке; горизонтальные участки бурят из скважин, расположенных в углах сетки вокруг расположенной посередине центральной вертикальной скважины по направлению к близлежащим углам так, чтобы горизонтальные участки скважин, расположенных в близлежащих углах сетки, располагались друг над другом на расстоянии 5-10 м, а по длине перекрывались на 30-50 м, причем горизонтальные участки скважин расположены: один - над горизонтальным участком скважины, расположенной в одном близлежащем углу сетки, а другой - под горизонтальным участком скважины, расположенной в другом близлежащем углу сетки; у скважин, расположенных на противоположных углах от центральной скважины, горизонтальные участки бурят на одном уровне; горизонтальные участки скважин, которые расположены ниже, и центральную скважину используют как нагнетательные, а горизонтальные участки скважин, расположенные выше, - как добывающие; после прогрева пласта до 60-70°С на 50-60 м от горизонтальных нагнетательных участков, что определяется контролем за температурой периодически отбираемой продукции из центральной скважины, окружающие данную центральную скважину скважины с горизонтальными участками переводятся в добывающие.