Способ разработки залежи высоковязкой нефти и/или битума с водонефтяными зонами

Авторы патента:

E21B43/24 - с применением тепла, например нагнетанием пара (нагревание, охлаждение или изоляция скважин E21B 36/00)

Владельцы патента RU 2522369:

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

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к термическим способам добычи высоковязкой нефти и/или битума при наличии водонефтяных зон или водонефтяного контакта. Обеспечивает сокращение сроков высокообводненного периода эксплуатации добывающей скважины, снижение энергетических затрат, увеличение коэффициента нефтеизвлечения залежи. Сущность изобретения: способ включает строительство горизонтальных добывающей и расположенной выше нагнетательной скважин с установкой обсадных колонн, закачку вытесняющего агента с удельным весом ниже удельного веса пластовой воды в нагнетательную скважину и отбор продукции из добывающей скважины. В качестве вытесняющего агента используют теплоноситель с температурой не менее 80°С. Перед эксплуатацией скважин проводят исследования для определения водоносных зон, примыкающих к добывающей скважине. После этого заполняют горизонтальную часть интервала перфорации эксплуатационной колонны, примыкающую к водоносным зонам, последовательно от забоя к устью водоизолирующим составом, разрушающимся при превышении температуры стабильности данного состава, которую подбирают ниже температуры теплоносителя. После технологической выдержки изолирующего состава скважины вводят в эксплуатацию в обычном режиме. По мере нагрева пласта и разрушения водоизолирующего состава постепенно увеличивают отбор жидкости. 1 пр., 1 ил.

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

Известен способ разработки нефтебитумной залежи (патент RU №2287677, МПК Е21В 43/24, опубл. 20.11.2006), включающий бурение горизонтальной скважины, бурение дополнительной горизонтальной скважины под горизонтальной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта, закачку теплоносителя в верхнюю горизонтальную скважину, добычу высоковязкой нефти и/или битума из нижней горизонтальной скважины.

Недостатками данного способа являются техническая сложность регулирования режима отбора жидкости и закачки пара, длительные сроки обводненного начального периода разработки залежи, высокие энергетические затраты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ разработки нефтяной залежи с водонефтяными зонами (патент RU №2387812, МПК Е21В, опубл. 24.04.2010), включающий бурение по крайней мере одной горизонтальной добывающей и одной нагнетательной скважин, закачку вытесняющего агента через нагнетательную и отбор продукции через добывающую скважины. Добывающую горизонтальную скважину размещают параллельно водонефтяной зоне на расстоянии, позволяющем вести эксплуатацию скважины с безводным режимом.

Недостатками данного способа являются низкая эффективность при эксплуатации залежей с водонасыщенными зонами с неравномерной по горизонтали поверхностью, что осложняет установку режима отбора жидкости из скважины, предотвращающего подтягивание пластовых вод на забой скважины.

Техническими задачами предлагаемого способа являются сокращение сроков высокообводненного периода эксплуатации залежи высоковязкой нефти и/или битума с водонефтяными зонами и подошвенной водой, минимизация энергетических затрат.

Поставленная задача решается способом разработки залежи высоковязкой нефти и/или битума с водонефтяными зонами, включающим строительство горизонтальных добывающей и расположенной выше нагнетательной скважин с установкой обсадных колонн, закачку вытесняющего агента с удельным весом ниже удельного веса пластовой воды в нагнетательную скважину и отбор продукции из добывающей скважины.

Новым является то, что в качестве вытесняющего агента используют теплоноситель с температурой не менее 80°С, а перед эксплуатацией скважин проводят исследования для определения водоносных зон, примыкающих к добывающей скважине, после чего заполняют горизонтальную часть интервала перфорации эксплуатационной колонны, примыкающую к водоносным зонам, последовательно от забоя к устью водоизолирующим составом, разрушающимся при превышении температуры стабильности данного состава, которую подбирают ниже температуры теплоносителя, после технологической выдержки изолирующего состава скважины вводят в эксплуатацию в обычном режиме.

В качестве водоизолирующего состава могут использоваться гелевые составы полисахаридов растительного происхождения: гуара, метилцеллюлозы и др.

На чертеже изображена схема расположения нагнетательной и добывающих скважин с прилегающей водонефтяной зоной в разрезе нефтяного пласта. Способ реализуется следующим образом.

При разработке залежи высоковязкой нефти и/или битума методом закачки пара в пласт бурят горизонтальную добывающую скважину 1, по уточненным геологическим данным выше нее на 5-10 м располагают нагнетательную скважину 2. Закачивают пар в нагнетательную скважину в количестве 5-6 т на 1 м длины горизонтального ствола при давлении, не превышающем давления гидроразрыва пласта. После чего из добывающей скважины 1 производят отбор продукции, проводят термодинамическое исследование с целью определения профиля притока жидкости из пласта, выявляют его интервал 3, и заполняют его водоизолирующим составом 4. После технологической паузы на время гелеобразования производят отбор жидкости из добывающей скважины 1.

По мере улучшения гидродинамической связи между скважинами 1 и 2, увеличения пластовой температуры и давления водоизолирующий состав 4 постепенно разрушается, открывая при этом ранее закрытый интервал фильтра, приток нефти за счет увеличения ее подвижности увеличивается.

Пример конкретного выполнения способа

На Ашальчинском месторождении залежей битума, находящемся на глубине 90 м, коллектор представлен неоднородными пластами толщиной 20-30 м с наличием водонефтяных зон, пластовой температурой 8°С, давлением 0,5 МПа, нефтенасыщенностью 0,7 д. ед., пористостью 30%, проницаемостью 2,65 мкм², плотностью битума в пластовых условиях 960 кг/м³, вязкостью 22000 мПа, пробурили пару горизонтальных скважин: добывающую 1 и нагнетательную 2. Провели освоение скважин и пробную эксплуатацию. Для этого закачали пар в обе скважины 1 и 2 в количестве 5-6 тонн на 1 м длины горизонтального ствола, после чего в нагнетательную скважину 2 закачку пара продолжили, а из добывающей 1 произвели отбор жидкости. Дебит битумной нефти при этом составил 13 т/сут, с обводненностью продукции 96%. С помощью термометрии (оптоволоконного кабеля - на чертеже не показан) определили интервал водоносной зоны 3 поступления пластовой воды. Данный интервал (горизонтального фильтра) заполнили водоизолирующим составом 4 на основе гуаровой камеди, приток воды снизился до обводненности 89%. После повышения пластовой температуры, забойного давления и образования устойчивой гидродинамической связи между скважинами 1 и 2 произошло постепенное разрушение водоизолирующего состава с увеличением фильтрующей поверхности ствола скважины, дебит скважины по битумной нефти увеличился и достиг 24 т/сут.

Предлагаемый способ разработки залежи высоковязкой нефти и/или битума с водонефтяными зонами позволил снизить обводненность продукции, увеличить дебит скважины, снизить энергетические затраты в начальный период разработки.

Способ разработки залежи высоковязкой нефти и/или битума водонефтяными зонами, включающий строительство горизонтальных добывающей и расположенной выше нагнетательной скважин с установкой обсадных колонн, закачку вытесняющего агента с удельным весом ниже удельного веса пластовой воды в нагнетательную скважину и отбор продукции из добывающей скважины, отличающийся тем, что в качестве вытесняющего агента используют теплоноситель с температурой не менее 80°С, а перед эксплуатацией скважин проводят исследования для определения водоносных зон, примыкающих к добывающей скважине, после чего обсадную колонну, примыкающую к водоносным зонам этой скважины, последовательно от забоя к устью заполняют водоизолирующим составом, разрушающимся при превышении температуры стабильности данного состава, которую подбирают ниже температуры теплоносителя, после технологической выдержки изолирующего состава скважины вводят в эксплуатацию в обычном режиме.

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

Способ интенсификации добычи нефти в нефтегазодобывающих скважинах и устройство для его реализации // 2520672

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, преимущественно к добыче вязкой и сверхвязкой нефти, а также может быть использовано для интенсификации добычи нефти, осложненной вязкими составляющими и отложениями.

Способ разработки мощных пластов с высоковязкими нефтями системой горизонтально-наклонных скважин // 2520109

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке мощных пластов с высоковязкими нефтями. Обеспечивает повышение нефтеотдачи в мощных неоднородных пластах с высоковязкими нефтями.

Применение саморегулирующихся ядерных реакторов при обработке подземного пласта // 2518700

Изобретение относится к системам и способам для обработки подземного пласта. Система термической обработки in situ для добычи углеводородов из подземного пласта, содержит саморегулирующийся ядерный реактор; систему труб, по меньшей мере, частично расположенную в активной зоне саморегулирующегося ядерного реактора, с первым теплоносителем, циркулирующим через систему труб и теплообменник.

Использование саморегулирующихся ядерных реакторов при обработке подземного пласта // 2518649

Группа изобретений относится к способам и системам, предназначенным для добычи углеводородов, водорода и/или других продуктов из различных подземных пластов. Система тепловой обработки внутри пласта для добычи углеводородов из подземного пласта содержит саморегулирующийся ядерный реактор, трубопровод, по меньшей мере, частично расположенный в активной зоне саморегулирующегося ядерного реактора, с первой теплообменной средой, циркулирующей через трубопровод, и теплообменник, через который проходит указанная первая теплообменная среда и нагревает вторую теплообменную среду.

Способ разработки нефтегазовых, сланцевых  и угольных месторождений // 2518581

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для разработки месторождений. Обеспечивает наиболее полное извлечение из месторождений высоковязких и других нефтей, битумов, сланцевых нефтей, газоконденсатов, сланцевых и природных газов, а также для газификации углей и разработки других полезных ископаемых.

Устройство для тепловой обработки газогидратных залежей // 2516303

Изобретение относится к горному делу и может применяться для разработки газогидратных залежей, тепловой обработки призабойной зоны скважины и восстановления гидравлической связи пласта со скважиной.

Способ строительства и эксплуатации вертикальной скважины для парогравитационного дренажа высоковязкой нефти или битума // 2516077

Изобретение относится к нефтяной промышленности - области добычи нефти тепловыми методами и может быть использовано для добычи высоковязкой нефти или битума из вертикальной скважины с применением метода парогравитационного дренажа.

Способ разработки нефтяного месторождения // 2515662

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяного месторождения с залежами вязкой или высоковязкой и сверхвязкой нефти, совпадающими полностью или частично в структурном плане.

Способ электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса и устройство для его реализации // 2514332

Изобретение относится к области электротехнологии в нефтедобывающей промышленности, может быть использовано для очистки эксплуатационных колонн, скважин от парафиновых и других отложений.

Способ добычи вязкой нефти // 2522690

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности добычи высоковязкой нефти. В способе добычи вязкой нефти предварительно в призабойную зону пласта для формирования на забое катализаторной подушки с проницаемостью не ниже проницаемости призабойной зоны пласта закачивают водную суспензию глинистого бурового шлама, содержащего глинистые частицы - катализатор разложения пероксида водорода и частицы песка, обеспечивающие проницаемость катализаторной подушки, или водную суспензию смеси катализатора разложения пероксида водорода - порошка оксида двух- или трех-, или четырехвалентного металла и песка или пропанта. Затем последовательно производят закачку в пласт 10-40%-ного по массе раствора пероксида водорода, буфера воды и раствора неионогенного поверхностно-активного вещества - деэмульгатора. Затем осуществляют подачу воды из системы поддержания пластового давления и откачку нефти. 2 табл., 4 пр.

Скважинный парогенератор и способ его использования // 2524226

Группа изобретений относится к разработке месторождений с помощью пара. Технический результат - создание зоны стабилизации горения, возможность управления формой пламени, более полное сгорание текучих сред, регулирование эмиссии. Скважинный паровой генератор, содержащий компоновку головки горелки, имеющую корпус с каналом, проходящим через него, и зону расширения, пересекающую указанный канал, причем зона расширения содержит одну или более ступеней ввода топлива, выполненных для ввода топлива в камеру сгорания, причем одна или более ступеней ввода топлива имеют внутренний диаметр больший, чем внутренний диаметр указанного канала, и компоновку жаровой трубы, соединенную с компоновкой головки горелки ниже по потоку от корпуса. Компоновка жаровой трубы имеет корпус с одним или более каналами текучей среды, проходящими через указанный корпус, камеру сгорания, образованную внутренней поверхностью корпуса, и систему ввода текучей среды, находящуюся в сообщении по текучей среде с камерой сгорания. 5 н. и 39 з.п. ф-лы, 1 табл., 49 ил.

Системы и способы обработки подземного пласта с помощью электрических проводников // 2524584

Группа изобретений относится к области добычи углеводородов водорода и/или других аналогичных продуктов. В частности, изобретения относятся к системам и способам, при которых для обработки различных подземных пластов, содержащих углеводороды, используют источники тепла. Обеспечивается повышение эффективности добычи. Сущность изобретения: система, предназначенная для обработки подземного пласта, содержит: ствол скважины, по меньшей мере частично расположенный в содержащем углеводороды пласте и содержащий, по существу, вертикальную часть и, по меньшей мере, две, по существу, горизонтальные или наклоненные части, соединенные с вертикальной частью; первый проводник, по меньшей мере, частично расположенный в первой из двух, по существу, горизонтальных или наклоненных частей ствола скважины, при этом, по меньшей мере, первый проводник содержит электропроводящий материал; второй проводник, по меньшей мере, частично расположенный во второй из двух, по существу, горизонтальных или наклоненных частей ствола скважины, при этом, по меньшей мере, второй проводник содержит электропроводящий материал; и источник электроэнергии, соединенный, по меньшей мере, с первым проводником и выполненный с возможностью электрического возбуждения электропроводящих материалов первого проводника для протекания тока между электропроводящими материалами первого проводника через, по меньшей мере, часть пласта до второго проводника и нагрева, по меньшей мере, части пласта между, по существу, горизонтальными или наклоненными частями ствола скважины. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ разработки битумных месторождений изометрической формы // 2524705

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Технический результат - увеличение извлекаемых запасов за счет стабилизации теплового воздействия на пласт, возможности контроля за распределением теплоносителя в пласте и под пластом, а также за счет увеличения охвата пласта тепловым воздействием. Способ разработки битумных месторождений изометрической формы включает бурение теплонагнетательных скважин, закачку теплоносителя в пласт, бурение дренажной скважины, обезвоживание пласта и отбор продукции из пласта, причем при разработке месторождений изометрической формы бурят теплонагнетательные скважины кольцевого профиля, при этом тепломассоперенос осуществляется за счет вынужденной конвекции из теплонагнетательной скважины, а отбор продукции из пласта осуществляют через вертикальные дренажно-добычные скважины путем поршневого вытеснения битума и высоковязкой нефти перегретым паром высокого давления от периферии залежи к вертикальной дренажно-добычной скважине, а плотность потока определяют по формуле: Р=h(Tf-Ts), где Р - поток тепла через единицу площади или объема раздела фаз; h - коэффициент теплоотдачи; Tf - температура течения жидкости; Ts - температура твердой фазы, при этом радиус прогрева определяют по формуле: r = Q п ⋅ C п ⋅ τ π ⋅ h ⋅ i , где Qп - объемный расход нагнетаемого в пласт пара, м3/ч; Сп - скрытая удельная теплота парообразования при давлении нагнетания, кДж/кг; τ - время, ч; h - толщина продуктивного пласта, м; i - удельное теплосодержание пласта в зоне пара при расчетном давлении, кДж/кг. 1 пр., 1 ил.

Термогазохимический состав и способ применения для обработки призабойной и удаленной зоны продуктивного пласта // 2525386

Изобретение относится к нефтяной и газодобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности обработки и безопасности процесса. Термогазохимический состав для обработки призабойной и удаленной зоны продуктивного пласта получают последовательной закачкой в скважину горюче-окислительного состава ГОС и инициатора реакции. Горюче-окислительный бинарный состав стабильный БСС содержит, мас.%: аммиачную селитру 15-50, нитрит натрия 15-40, стабилизатор 0-2, эмульгатор 0,1-2, нефть 10-25, воду остальное. Инициатор реакции для БСС представляет собой 15-37%-ный раствор неорганической кислоты. Горюче-окислительный бинарный состав вязкий БСВ содержит, мас.%: аммиачную селитру 15-50, нитрит натрия 15-40, стабилизатор 0-2, загуститель 0,1-0,5, воду остальное. Инициатор реакции для БСВ представляет собой 15-100%-ный раствор или эмульсию органической кислоты в углеводородной среде. Способ обработки призабойной и удаленной зоны продуктивного пласта эксплуатационных скважин включает закачку в пласт ГОС, закачку в пласт буферной жидкости, закачку в пласт инициатора реакции, соответствующего закаченному ГОС, закачку продавочной жидкости. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр., 2 ил.

Система и способ добычи нефти и/или газа // 2525406

Группа изобретений относится к системе и способу добычи нефти. Обеспечивает повышение нефтеотдачи пласта и производства сероуглерода. Сущность изобретений: система для добычи нефти содержит: пласт, содержащий смесь нефти с сероуглеродом и/или сероокисью углерода; сепарирующее вещество, состоящее из агента гидролиза, эффективного для гидролиза сероуглерода и/или сероокиси углерода, агента окисления, эффективного для окисления сероуглерода и/или сероокиси углерода, или поглотительного газа, содержащего азот; и устройство для ввода в пласт указанного сепарирующего вещества, предназначенного для отделения нефти от сероуглерода и/или сероокиси углерода путем гидролиза или окисления сероуглерода и/или сероокиси углерода или путем десорбции сероуглерода и/или сероокиси углерода из нефти. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Устройство для разработки залежи сверхвязкой нефти // 2525891

Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов двухустьевыми скважинами и может быть использовано для отбора сверхвязкой нефти. Обеспечивает увеличение коэффициента вытеснения нефти из залежи, повышение надежности работы устройства, а также исключение преждевременного обводнения нефти. Сущность изобретения: устройство включает двухустьевую скважину с горизонтальным участком и дополнительный ствол с фильтром, насос для отбора продукции скважины и технологическую колонну труб для нагнетания теплоносителя. Согласно изобретению фильтр дополнительного горизонтального ствола размещен под обсаженной эксплуатационной колонной горизонтального участка двухустьевой скважины на расстоянии до 7 метров. При этом со стороны дополнительного горизонтального ствола перед фильтром установлен глухой пакер, а насос размещен в двухустьевой скважине со стороны устья, сообщенного с дополнительным горизонтальным участком. С противоположного устья спущены и концентрично размещены в обсаженной эксплуатационной колонне горизонтального участка двухустьевой скважины две технологические колонны труб. На устье технологические колонны оснащены нагнетательными линиями, обвязаны с парогенераторной установкой для осуществления замкнутой циркуляции теплоносителя по технологическим колоннам труб в обсаженной эксплуатационной колонне двухустьевой скважины без закачки теплоносителя в залежь с прогревом и снижением вязкости сверхвязкой нефти. Со стороны устья двухустьевой скважины, с которой спущен насос в интервал фильтра дополнительной эксплуатационной колонны, спущены термодатчики, а межколонное пространство обвязано с насосным агрегатом для закачки углеводородного растворителя в залежь через фильтр дополнительной эксплуатационной колонны. Предусмотрена возможность в процессе замкнутой циркуляции теплоносителя при достижении температуры разогрева и снижении вязкости сверхвязкой нефти в залежи, достаточной для растворения ее углеводородным растворителем, сигнализирования термодатчиками на станцию управления для отключения парогенераторной установки, проведения закачки углеводородного растворителя по межколонному пространству через фильтр дополнительной эксплуатационной колонны в залежь для разжижения разогретой сверхвязкой нефти в интервале фильтра дополнительной эксплуатационной колонны, проведения отбора насосом по технологической колонне труб разогретой и разжиженной сверхвязкой нефти. По мере отбора сверхвязкой нефти, снижения температуры и повышения вязкости сверхвязкой нефти выше допустимой для разжижения сверхвязкой нефти углеводородным растворителем в интервале фильтра дополнительной эксплуатационной колонны предусмотрена возможность сигнализирования термодатчиками на станцию управления подачей сигнала на включение парогенератора. При этом предусмотрена возможность повторения процесса. 3 ил.

Способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием // 2526047

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений. Технический результат - повышение эффективности добычи высоковязкой и тяжелой нефти термическим воздействием. Способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием включает бурение в пределах одного пласта параллельных горизонтальных или наклонно-горизонтальных нагнетательных скважин и добывающей скважины, закачку теплоносителя в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающей скважины. Добывающую скважину располагают на равномерном расстоянии от забоев нагнетательных скважин, исключающим прорыв теплоносителя, но позволяющим создать гидродинамическую связь с нагнетательными скважинами. Нагнетательные скважины снабжают двумя параллельными каналами с чередующимися по расстоянию фильтрами в продуктивном пласте. Каналы используют для нагнетания теплоносителя, а после прогрева пласта один из каналов - для внутрискважинного перетока продукции в сторону добывающей скважины. 3 ил.

Способ разработки залежей высоковязких нефтей или битумов при тепловом воздействии // 2527051

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Технический результат - повышение нефтеотдачи пласта, снижение обводненности продукции, уменьшение объемов закачки вытесняющего агента, поддержание пластового давления и температуры в стволе добывающей скважины. Способ разработки залежей высоковязких нефтей и битумов при тепловом воздействии включает строительство добывающей скважины с горизонтальным вскрытым участком в продуктивном пласте, строительство нагнетательной скважины с горизонтальным вскрытым участком, расположенным над аналогичным участком добывающей скважины в этом же пласте, закачку теплоносителя в нагнетательную скважину и отбор продукции пласта из добывающей скважины. Горизонтальные скважины бурят параллельно в противоположных направлениях с размещением забоя напротив входа горизонтальной близлежащей скважины в пласт. По геофизическим исследованиям определяют нефтенасыщенность в зоне добывающей скважины. В зависимости от нефтенасыщенности в интервалы с наименьшей нефтенасыщенностью закачивают водонепроницаемый состав. Для исключения гидродинамической связи изоляцию указанных участков производят с охватом смежных участков по 2-3 м с каждой стороны. Закачку теплоносителя над изолированным участком добывающей скважины производят в меньшем объеме по сравнению с другими зонами за счет того, что по стволу горизонтальной нагнетательной скважины интервал вскрытия больше в 2 раза над изолированными участками горизонтальной добывающей скважины, чем над другими зонами. 1 ил., 1 пр.

Способ (варианты) и система регулирования эксплуатационной температуры в стволе скважины // 2527972

Группа изобретений относится к способу и системам регулирования температуры текучих сред, добываемых из коллектора для предотвращения перегрева смежного геологического пласта. Охлаждающая текучая среда подается через кольцевое пространство, образованное между эксплуатационной колонной насосно-компрессорных труб и эксплуатационной обсадной колонной, сообщающимися текучей средой с коллектором. Охлаждающая текучая среда смешивается с текучей средой коллектора, и текучие среды получают через эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб. Температура добываемых текучих сред регулируется или уменьшается теплообменом с охлаждающей текучей средой, подаваемой через кольцевое пространство для предотвращения чрезмерного рассеяния тепла в геологический пласт. Техническим результатом является повышение эффективности тепловой защиты пласта и регулирования температуры текучих сред. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 ил.