Способ добычи высоковязкой нефти методом одновременной закачки пара и отбора жидкости из одиночной горизонтальной скважины



Способ добычи высоковязкой нефти методом одновременной закачки пара и отбора жидкости из одиночной горизонтальной скважины

 


Владельцы патента RU 2456441:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке месторождений высоковязкой нефти и/или битума с использованием термических способов добычи. Способ включает установку обсадной колонны, цементирование затрубного пространства выше горизонтального участка, в котором выполнена перфорация в оконечной части и в начале горизонтального участка, спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с установкой пакера между перфорированными участками, закачку пара в пласт и отбор жидкости из пласта. Перед спуском колонны НКТ в скважину спускают техническую колонну до горизонтального участка, в которую спускают колонну НКТ с насосом, размещаемым в нижней части технической колонны и позволяющим производить через него закачку пара в пласт. Сначала закачку пара в пласт производят по пространству между технической колонной и колонной НКТ, а также по колонне НКТ через насос. Суммарный объем закачиваемого пара составляет 5-7 т/м суммарной длины перфорированных участков. После этого продолжают закачку по пространству между технической колонной и колонной НКТ. Отбор жидкости осуществляют насосом по колонне НКТ. Снижаются материальные и энергетические затраты, повышается дебит. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к термическим способам добычи нефти или битума из одиночной горизонтальной скважины.

Известен способ разработки и добычи высоковязкой нефти (Заявка. РФ №2007122922/03, Е21В 43/24, опубл. 27.12.2008), включающий бурение этажной горизонтальной скважины с размещением двух горизонтальных стволов в одной вертикальной плоскости, при этом окна зарезки горизонтальных стволов располагаются в нефтенасыщенном пласте на расстоянии 8-10 м друг от друга, а вытеснение вязкой нефти или битума производится с помощью закачки теплоносителя. Горизонтальные стволы бурятся по восходящей траектории и размещаются по направлению к купольной части залежи, забой каждого ствола располагается выше окна зарезки. Закачка теплоносителя ведется через НКТ верхнего горизонтального ствола, а отбор жидкости через НКТ нижнего горизонтального.

Недостатками данного способа являются высокая стоимость бурения этажной горизонтальной скважины с размещением двух горизонтальных стволов в одной вертикальной плоскости, сложность монтажа спускаемого оборудования. Необходимость бурения двух горизонтальных стволов скважины ограничивает выбор разрабатываемого участка по толщине продуктивного пласта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ теплового вытеснения нефти из горизонтальной скважины (Патент РФ №2067168, Е21В 43/24, опубл., 27.09.1996), включающий добычу высоковязкой нефти методом циклической закачки теплоносителя в конечную часть ствола горизонтальной скважины и отбором жидкости из отделенной пакером зоны закачки пара ближайшего участка. Способ реализуется следующим образом: по кольцевым образующим в начале и в конце горизонтальной части участка эксплуатационной колонны скважины производится перфорация, к ближайшему к забою интервалу перфорации спускаются насосно-компрессорные трубы (НКТ), снабженные пакерным устройством, разобщающим горизонтальный ствол скважины между этими двумя группами перфорации. Теплоноситель закачивается по НКТ в пласт через удаленную зону перфорации, а жидкость отбирается из ближней от устья зоны перфорации. Транспорт жидкости на поверхность производится по кольцевому межтрубному пространству скважины.

Способ имеет следующие недостатки:

- в предложенном способе предусматривается только фонтанный способ подъема жидкости на поверхность по межтрубному пространству, что дает нестабильный и низкий отбор жидкости;

- не предусмотрен предварительный прогрев всей зоны.

Техническими задачами изобретения являются снижение материальных и энергетических затрат за счет предварительного прогрева всей зоны, а также увеличение дебита скважины, осуществляемое механизированным отбором жидкости.

Поставленная задача решается способом добычи высоковязкой нефти методом одновременной закачки пара и отбора жидкости из одиночной горизонтальной скважины, включающим установку обсадной колонны, цементирование затрубного пространства выше горизонтального участка, в котором выполнена перфорация в оконечной части и в начале горизонтального участка, спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с установкой пакера между перфорированными участками, закачку пара в пласт и отбор жидкости из пласта.

Новым является то, что перед спуском колонны НКТ в скважину спускают техническую колонну до горизонтального участка, в которую спускают колонну НКТ с насосом, размещаемым в нижней части технической колонны и позволяющим производить через него закачку пара в пласт, причем сначала закачку пара в пласт производят по пространству между технической колонной и колонной НКТ, а также по колонне НКТ через насос, при этом суммарный объем закачиваемого пара составляет 5-7 т/м суммарной длины перфорированных участков, после чего продолжают закачку по пространству между технической колонной и колонной НКТ, а отбор жидкости осуществляют насосом по колонне НКТ.

На чертеже изображена схема горизонтальной скважины в разрезе нефтяного пласта.

Способ реализуется следующим образом.

Производится наклонное бурение ствола 1 скважины под эксплуатационную колонну 2 до глубины ниже кровли 3 пласта 4. Спускается эксплуатационная колонна 2, производится цементаж затрубного пространства. Меньшим диаметром долота производится бурение горизонтального участка 5 ствола скважины 1.

Производится спуск фильтра 6 с двумя вскрытыми зонами перфорации 7 и 8 соответственно в начале и в конце горизонтального участка 5 фильтра 6.

На максимально возможную глубину, сколько позволяет искривление скважины, спускается промежуточная техническая колонна 9. Затем через техническую колонну 9 спускают НКТ 10, оборудованную термостойким пакером 11 и насосом 12, через который закачивается пар. Пакер 11 устанавливают между вскрытыми зонами 7 и 8, а насос 12 размещают в нижней части технической колонны 9.

По пространству между технической колонной 9 и колонной НКТ 10, а также в НКТ 10 через насос 12 согласно формуле закачивается пар:

где Qпара - количество закачиваемого пара, т,

к - удельный коэффициент закачиваемого пара на 1 м вскрытого пласта (5-7, т/м);

L - длина вскрытой зоны пласта, м.

После распределения тепла и снижения пластовой температуры в горизонтальном стволе 6 до 80-90°С, насос 12 переводится в рабочее состояние отбора жидкости, а между НКТ 10 и технической колонной 9 продолжается закачка пара.

Пример конкретного выполнения.

На участке залежи высоковязкой нефти в пласте 4 пробурили горизонтальную скважину 1. Осуществили ее обустройство. Уточнили коллекторские и тепловые свойства вскрытого пласта 4. Участок разработки залежи, на котором была проведена заявляемая технология, имеет геометрические размеры 400×100×15 м. Средняя толщина пласта равна 15 м. Длина перфорированной зоны 7 составила 210 м, длина перфорированной зоны 8 составила 200 м.

Исходя из расчетной формулы (1) по НКТ 10, в удаленную вскрытую зону 8 через специальный штанговый винтовой насос 12 («РСМ Vulcain™») закачали 1000 т пара, по пространству между технической колонной 9 и колонной НКТ 10 в близ лежащую зону 7 закачали 1300 т пара. После снижения температуры до 90° и распределения тепла в пласте 4 насос 12 перевели в рабочее состояние и начали отбор жидкости, а между НКТ 10 и технической колонной 9 продолжили закачку пара.

Для базы сравнения был принят вариант закачки пара с использованием одиночной горизонтальной скважины с длиной горизонтального ствола 419 м с фонтанным отбором жидкости. Результаты показали, что эффективность предлагаемого способа добычи высоковязкой нефти выше: максимально достигаемый коэффициент нефтеотдачи больше на 5%, максимальный дебит нефти составил 7 т/сут против 1,5 т/сут, чем при технологии циклической закачки пара и отбора жидкости.

Таким образом, в отличие от применения технологии отбора жидкости с фонтанным отбором, предлагаемый способ за счет применения предварительной закачки пара и механизированного отбора жидкости позволяет получить более высокий темп отбора из одиночных горизонтальных скважин.

Способ добычи высоковязкой нефти методом одновременной закачки пара и отбора жидкости из одиночной горизонтальной скважины, включающий установку обсадной колонны, цементирование затрубного пространства выше горизонтального участка, в котором выполнена перфорация в оконечной части и в начале горизонтального участка, спуск колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) с установкой пакера между перфорированными участками, закачку пара в пласт и отбор жидкости из пласта, отличающийся тем, что перед спуском колонны НКТ в скважину спускают техническую колонну до горизонтального участка, в которую спускают колонну НКТ с насосом, размещаемым в нижней части технической колонны и позволяющим производить через него закачку пара в пласт, причем сначала закачку пара в пласт производят по пространству между технической колонной и колонной НКТ, а также по колонне НКТ через насос, при этом суммарный объем закачиваемого пара составляет 5-7 т/м суммарной длины перфорированных участков, после чего продолжают закачку по пространству между технической колонной и колонной НКТ, а отбор жидкости осуществляют насосом по колонне НКТ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности и может быть использовано для активизации или возобновления нефтяных и газовых скважин. .

Изобретение относится к области нефтяной промышленности и может быть использовано для добычи тяжелой нефти и природных битумов. .

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

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки залежи высоковязких нефтей и битумов. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче высоковязкой нефти, а также в скважинах, эксплуатируемых длительный период времени с высокой вероятностью образования гидратно-парафиновых пробок.

Изобретение относится к добыче углеводородов, водорода и/или других продуктов из различных подземных пластов и, в частности, к обработке подземных пластов путем их нагрева для переработки тяжелых углеводородов.

Изобретение относится к области разработки газогидратных месторождений. .
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам разработки залежей высоковязких нефтей и природных битумов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к термическим способам добычи высоковязкой нефти и/или битума

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а конкретно к пороховым генераторам давления, и может быть использовано для интенсификации добычи нефти и газа, вызванной механическим, тепловым и физико-химическим воздействием на нефтегазоносные пласты продуктов сгорания твердого топлива

Изобретение относится к способу транспортировки "in situ" - на месте добычи битума или тяжелой нефти из месторождений нефтеносного песка

Изобретение относится к электроразрядным испытательным системам и может быть использовано для исследований электрического пробоя и сейсмоакустических эффектов в химических реагентах и смесях, используемых для повышения нефтеотдачи пластов, но токсичных и пожароопасных при применении на земле

Изобретение относится к нефтяной промышленности

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при замере забойного давления в скважине

Изобретение относится к системе извлечения газообразного метана из подземного пласта гидрата метана с использованием тепловой энергии

Изобретение относится к способу добычи в естественном залегании битумов или особо тяжелой нефти из близких к поверхности месторождений нефтеносного песка, в котором для уменьшения вязкости битума или особо тяжелой нефти в месторождение вводят тепловую энергию, при этом применяют, по меньшей мере, одну транспортировочную трубу для транспортировки сжиженного битума или особо тяжелой нефти и, по меньшей мере, одну трубу для ввода тепловой энергии, которые проходят обе параллельно
Наверх