RU2391497C1 - Способ разработки месторождения высоковязкой нефти - Google Patents
Способ разработки месторождения высоковязкой нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391497C1 RU2391497C1 RU2009122136/03A RU2009122136A RU2391497C1 RU 2391497 C1 RU2391497 C1 RU 2391497C1 RU 2009122136/03 A RU2009122136/03 A RU 2009122136/03A RU 2009122136 A RU2009122136 A RU 2009122136A RU 2391497 C1 RU2391497 C1 RU 2391497C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- fuel
- injection
- water
- horizontal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Spray-Type Burners (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче высоковязких тяжелых и битуминозных нефтей. Техническим результатом является повышение эффективности использования пластового горения за счет регулировки температуры горения и создания паровой камеры в пласте, а также расширение возможности работы в пластах с низкой проницаемостью. Способ включает закачку окислителя через нагнетательные скважины, организацию внутрипластового горения и отбор продукции через добывающие скважины. В нагнетательные скважины дополнительно нагнетают параллельно окислителю топливо, перемешанное с водой. В качестве добывающих используют скважины с горизонтальным стволом в подошвенной части пласта, а в качестве нагнетательных скважин -вертикальные, которые размещают на определенном расстоянии от концевой части горизонтального ствола и друг от друга, исключающем прорыв топлива или окислителя в другие скважины, в направлении продолжения горизонтального ствола. Топливо закачивают параллельно с водой, перемешивая непосредственно перед закачкой в пласт через вертикальные скважины, ближайшие к горизонтальной скважине, а окислитель - через удаленные. Забойное давление закачки топлива производят при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин, а окислителя - выше давления закачки топлива, причем количество воды в топливе повышают при повышении температуры отбираемой продукции выше заданной и уменьшают при снижении температуры отбираемой продукции ниже заданной. 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче высоковязких тяжелых и битуминозных нефтей.
Известен «Способ разработки нефтебитумной залежи» (патент RU №2287677, E21B 43/24, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2006 г.), включающий проводку в пласте двух горизонтальных стволов параллельно между собой и закачку пара в верхнюю нагнетательную скважину и отбор продукции из нижней добывающей скважины.
Недостатком данного способа является низкая эффективность, особенно в тонких пластах, из-за больших тепловых потерь.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ разработки высоковязкой нефти или битума» (заявка на патент №97107687, E21B 43/24, опубл. 27.04.1999 г.), включающий закачку окислителя через нагнетательную скважину, создание прямоточного фронта горения, контроль за его продвижением и добычу пластовых флюидов через добывающие скважины, причем после создания фронта горения определяют границу влияния движущейся по пласту высокотемпературной зоны, после чего выбирают неохваченную тепловым воздействием добывающую скважину, через межтрубное пространство которой производят откачку газов горения из пласта, при этом откачку газа производят до увеличения пластовой температуры на забое добывающей скважины на 10-15°C.
Недостатками данного способа являются низкая эффективность из-за невозможности регулировки прогрева пласта и создания паровой камеры, а при низкой проницаемости пласта, обеспечивающей низкую гидродинамическую связь между пластами, прогрев пласта данным способом невозможен.
Техническими задачами предлагаемого способа являются повышение эффективности использования пластового горения за счет регулировки температуры горения и создание паровой камеры в пласте, а также расширение возможности работы в пластах с низкой проницаемостью.
Поставленные технические задачи решаются способом разработки месторождения высоковязкой нефти, включающим закачку окислителя через нагнетательные скважины, организацию внутрипластового горения и отбор продукции через добывающие скважины.
Новым является то, что в нагнетательные скважины дополнительно нагнетают параллельно окислителю топливо, перемешанное с водой, при этом в качестве добывающих используют скважины с горизонтальным стволом в подошвенной части пласта, а в качестве нагнетательных скважин - вертикальные, которые размещают на определенном расстоянии от концевой части горизонтального ствола и друг от друга, исключающем прорыв топлива или окислителя в другие скважины, в направлении продолжения горизонтального ствола, причем топливо закачивают параллельно с водой, перемешивая непосредственно перед закачкой в пласт через вертикальные скважины, ближайшие к горизонтальной скважине, а окислитель - через удаленные, при этом забойное давление закачки топлива производят при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин, а окислителя - выше давления закачки топлива, причем количество воды в топливе повышают при повышении температуры отбираемой продукции выше заданной и уменьшают при снижении температуры отбираемой продукции ниже заданной.
На фиг.1 изображен пласт в разрезе, проходящем в плоскости горизонтальной скважины.
На фиг.2 изображен вид регулировочного клапана (вид А) для подачи воды.
Способ осуществляют следующим образом.
На месторождении с высоковязкой нефтью строят добывающую скважину 1 с горизонтальным стволом. Бурение горизонтального участка добывающей скважины 1 осуществляют в подошвенной части продуктивного пласта 2. В концевой части горизонтального ствола добывающей скважины 1 строят вертикальную нагнетательную скважину 3, которую размещают на определенном расстоянии от концевой части горизонтального ствола добывающей скважины 1, например на расстоянии 5-10 метров, с целью исключения прорыва топлива или окислителя в другие скважины, в направлении продолжения горизонтального ствола добывающей скважины 1.
Также на определенном расстоянии, например 5-10 метров от пробуренной вертикальной скважины 3, бурят еще вертикальную нагнетательную скважину 4 для нагнетания окислителя (воздуха) в продуктивный пласт 2.
Вертикальную нагнетательную скважину 3 оборудуют колонной труб 5 с пакером 6 и регулируемым клапаном 7. Пакер 6 исключает смешивание топлива и воды непосредственно в вертикальной нагнетательной скважине 3. В качестве топлива используют, например, углеводородный газ, попутный газ, печное топливо и т.п., а в качестве воды используют сточную воду плотностью 1100-1180 кг/м3.
Аналогичным образом, как показано на фиг.1, строят другие горизонтальные добывающие и вертикальные нагнетательные скважины на определенном расстоянии от концевой части горизонтального ствола добывающих скважин и вертикальных нагнетательных скважин друг от друга (например, 5-10 метров), исключая прорыв топлива или окислителя в другие скважины.
После прогрева паропередвижной установкой призабойной части продуктивного пласта 2 скважины производят закачку топлива в необходимом объеме. Далее осуществляют закачку воздуха в концевую часть горизонтального ствола добывающей скважины 1, под расчетным давлением производят поджиг пласта и создают очаг горения.
В воздухе содержится азот, химически не участвующий в реакциях горения, но присутствующий в зоне горения. Поскольку в воздухе содержится 21 об.% кислорода и 79 об.% азота, при горении воздуха на один объем кислорода приходится 79:21=3,76 объема азота. Например, уравнение реакции горения природного газа (метана) в воздухе можно записать так:
CH4+2O2+2×3,76N2=CO2+H2O+2×3,76N2.
Организуют процесс горения по этому уравнению так, что в зоне горения на 1 м3 горючего газа приходится 9,5 м3 воздуха, который и содержит требуемые 2 м3 кислорода. Горючей смеси (или ее части) сообщают тепловой импульс достаточной мощности для начала реакции горения. В результате полного сгорания 1 м3 метана выделяется 36000 кДж тепла и образуется более 10,5 м3 продуктов горения (смеси двуокиси углеводорода, паров воды и азота). Температура воспламенения метана в воздухе составляет от 545 до 850°C.
Так как в пласте содержится пластовая вода, то в процессе горения вода превращается в пар. Азотом воздуха созданный пар продвигается по продуктивному пласту 2. По мере продвижения по продуктивному пласту 2 образуются различные зоны: горячей воды 8; пара 9; горения 10. Так как пар и азот имеют удельный вес меньше, чем нефть, то в кровельной части пласта 2 образуется зона пара (паровая камера) 9, за счет сил гравитации нефть стекает в подошвенную часть пласта 2 и отбирается на поверхность из горизонтального ствола горизонтальной добывающей скважины 1 с помощью любого известного насоса (например, винтового).
Созданная локализованная зона горения 10 позволяет генерировать пар в продуктивном пласте 2, что позволяет осуществить вытеснение как по разрезу, так и по площади; последовательность отработки продуктивного пласта 2 происходит сверху вниз и по продуктивному пласту 2 путем подачи вытесняющего агента в оконечную часть горизонтального ствола добывающей скважины 1 с последующим отбором.
Топливо параллельно с водой закачивают через ближайшую к добывающей скважине 1 вертикальную скважину 3, причем топливо подают по колонне труб 5, а воду по межтрубному пространству 11, при этом перемешивание происходит непосредственно перед продуктивным пластом 2. Подачу окислителя производят через удаленные от конечной части горизонтального ствола добывающей скважины 1 вертикальные нагнетательные скважины 4.
Количество воды, смешиваемой с топливом, регулируется регулировочным клапаном 7 (см. фиг.2). Например, давление воды (в зависимости от высоты столба жидкости в межтрубном пространстве), на которое рассчитано срабатывание регулировочного клапана 7, составляет 7 МПа, то есть при превышении этого давления регулируемый клапан 7 открывается и перепускает через себя воду, вследствие чего происходит смешивание воды с топливом в зоне горения 10 (см. фиг.1). Чем больше давление жидкости на регулировочный клапан 7, тем больше подача воды в зону смешивания с топливом.
Забойное давление закачки топлива производят при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин, что позволяет увеличить проницаемость продуктивного пласта 2 и осуществлять интенсивный отбор высоковязкой нефти, в том числе из пластов с низкой проницаемостью.
Давление закачки окислителя через вертикальные скважины 4 выше давления закачки топлива в вертикальные нагнетательные скважины 3, что позволяет направить прогрев пласта 2 в сторону горизонтального ствола горизонтальной добывающей скважины 1 (см. фиг.1).
Количество воды в топливе повышают при повышении температуры отбираемой продукции выше заданной, например заданная температура отбора высоковязкой тяжелой и битуминозной нефти из горизонтальной скважины 1, равная 60°C, повысилась до 70°C, тогда снижают объем подаваемой воды в межколонное пространство 11 нагнетательной скважины 3, уменьшая тем самым количество воды, смешиваемое с топливом. Увеличение подачи воды достигают увеличением давления нагнетания через регулировочный клапан 7, например превышением до 10 МПа от давления срабатывания регулировочного клапана, равного 7 МПа.
Наоборот, при снижении температуры отбираемой продукции ниже заданной, например до 50°C, уменьшают количество воды, подаваемой в межколонное пространство 11, и соответственно смешиваемой в топливе. Уменьшения подачи воды достигают снижением давления нагнетания через регулировочный клапан 7, например снижением ниже ранее достигнутого давления 10 МПа до 8 МПа, но выше давления срабатывания регулировочного клапана, равного 7 МПа.
За счет регулировки температуры горения и создания паровой камеры в пласте, а также расширения возможности работы в пластах с низкой проницаемостью предложенный способ позволяет повысить эффективность использования пластового горения, что способствует удешевлению разработки без снижения нефтеотдачи.
Claims (1)
- Способ разработки месторождения высоковязкой нефти, включающий закачку окислителя через нагнетательные скважины, организацию внутрипластового горения и отбор продукции через добывающие скважины, отличающийся тем, что в нагнетательные скважины дополнительно нагнетают параллельно окислителю топливо, перемешанное с водой, при этом в качестве добывающих используют скважины с горизонтальным стволом в подошвенной части пласта, а в качестве нагнетательных скважин - вертикальные, которые размещают на определенном расстоянии от концевой части горизонтального ствола и друг от друга, исключающем прорыв топлива или окислителя в другие скважины, в направлении продолжения горизонтального ствола, причем топливо закачивают параллельно с водой, перемешивая непосредственно перед закачкой в пласт через вертикальные скважины, ближайшие к горизонтальной скважине, а окислитель - через удаленные, при этом забойное давление закачки топлива производят при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин, а окислителя - выше давления закачки топлива, причем количество воды в топливе повышают при повышении температуры отбираемой продукции выше заданной и уменьшают при снижении температуры отбираемой продукции ниже заданной.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009122136/03A RU2391497C1 (ru) | 2009-06-09 | 2009-06-09 | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009122136/03A RU2391497C1 (ru) | 2009-06-09 | 2009-06-09 | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2391497C1 true RU2391497C1 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009122136/03A RU2391497C1 (ru) | 2009-06-09 | 2009-06-09 | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391497C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102102506A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-06-22 | 中国石油天然气集团公司 | 一种火驱采油分层注气方法及其所采用的分注管柱 |
CN103603643A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种煤层气u型井分段压裂开采技术 |
CN107100553A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-08-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 防腐工艺方法及*** |
CN107387034A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 非固井套管完井煤层气水平井抽采方法 |
RU2657036C1 (ru) * | 2017-07-21 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Способ внутрипластового горения |
RU2715572C2 (ru) * | 2017-07-21 | 2020-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Устройство для внутрипластового горения |
CN113863909A (zh) * | 2020-06-11 | 2021-12-31 | 中国石油天然气股份有限公司 | 水平井火驱点火时机的判断方法 |
-
2009
- 2009-06-09 RU RU2009122136/03A patent/RU2391497C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102102506A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-06-22 | 中国石油天然气集团公司 | 一种火驱采油分层注气方法及其所采用的分注管柱 |
CN103603643A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-02-26 | 中国石油集团长城钻探工程有限公司 | 一种煤层气u型井分段压裂开采技术 |
CN107100553A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-08-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 防腐工艺方法及*** |
RU2657036C1 (ru) * | 2017-07-21 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Способ внутрипластового горения |
RU2715572C2 (ru) * | 2017-07-21 | 2020-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Устройство для внутрипластового горения |
CN107387034A (zh) * | 2017-08-30 | 2017-11-24 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 非固井套管完井煤层气水平井抽采方法 |
CN107387034B (zh) * | 2017-08-30 | 2020-06-09 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 非固井套管完井煤层气水平井抽采方法 |
CN113863909A (zh) * | 2020-06-11 | 2021-12-31 | 中国石油天然气股份有限公司 | 水平井火驱点火时机的判断方法 |
CN113863909B (zh) * | 2020-06-11 | 2023-05-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | 水平井火驱点火时机的判断方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10655441B2 (en) | Stimulation of light tight shale oil formations | |
RU2391497C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти | |
US2970826A (en) | Recovery of oil from oil shale | |
CA2818692C (en) | Combustion thermal generator and systems and methods for enhanced oil recovery | |
RU2360105C2 (ru) | Способ извлечения жидких углеводородных продуктов из подземного месторождения (варианты) | |
RU2358099C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти | |
RU2306410C1 (ru) | Способ термической разработки месторождений газовых гидратов | |
US8091626B1 (en) | Downhole combustion unit and process for TECF injection into carbonaceous permeable zones | |
RU2539048C2 (ru) | Способ добычи нефти при помощи внутрипластового горения (варианты) | |
US20060162923A1 (en) | Method for producing viscous hydrocarbon using incremental fracturing | |
RU2403382C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти | |
CN102230372A (zh) | 一种稠油井多元热流体热采工艺 | |
WO2007098100A2 (en) | Method for producing viscous hydrocarbon using steam and carbon dioxide | |
CN102747997A (zh) | 稠油油藏蒸汽辅助重力泄油后期转火驱开采方法 | |
US20130098607A1 (en) | Steam Flooding with Oxygen Injection, and Cyclic Steam Stimulation with Oxygen Injection | |
US10208578B2 (en) | Moving injection gravity drainage for heavy oil recovery | |
RU2399755C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи с использованием термического воздействия на пласт | |
RU2429346C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти с использованием внутрипластового горения | |
RU2386801C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти с использованием внутрипластового горения | |
CA2824168A1 (en) | Process for the recovery of heavy oil and bitumen using in-situ combustion | |
RU2405104C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти | |
US10100625B2 (en) | Method of thermobaric production of hydrocarbons | |
RU2441148C1 (ru) | Способ разработки залежи высоковязкой нефти | |
RU2421609C1 (ru) | Способ разработки месторождения высоковязкой нефти | |
WO2016065478A1 (en) | Dynamic loading and thermal fracturing of hydrocarbon formations |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160610 |