СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, а именно к способам добычи нефти из скважин с горизонтальными стволами.

Известны способы добычи нефти из вертикально или наклонно направленных скважин с горизонтальным стволом [1]
Известен также способ добычи нефти, включающий бурение с поверхности земли наклонно направленной скважины с горизонтальным стволом, спуск глубинного насоса и отбор скважины нефти [2]
Однако уровень жидкости в скважине расположен в районе нефтяного пласта, поэтому для нормальной работы глубинных насосов их необходимо спускать под уровень жидкости в зону нефтяного пласта, где угол искривления скважины близок к 80-90^о. При этом работоспособность всех насосов резко снижается, а наиболее распространенные штанговые насосы вообще не работают. Из-за малой глубины спуска насосов под уровень жидкости также снижается их производительность.

При эксплуатации скважин в слабоцементированных песчаных коллекторах происходит интенсивное обрушение стенок горизонтального ствола, что исключает возможность размещения в нем глубинно-насосного оборудования.

Одним из объектов использования горизонтальных скважин являются слабоцементированные песчаники, насыщенные высоковязкой нефтью. Воздействие на такие пласты паром для интенсификации отбора нефти приводит к интенсивному разрушению коллектора, что в свою очередь, создает непреодолимые проблемы при эксплуатации горизонтальных скважин.

Это приводит к низкой эффективности эксплуатации таких скважин при разработке слабоцементированных пластов и пластов с низким пластовым давлением.

Задачей изобретения является увеличение темпов отбора нефти из горизонтального ствола за счет улучшения условий работы глубинного насоса.

Задача решается путем бурения из вертикальной или наклонной части скважины дополнительного ствола, на забое которого размещают глубинный насос для отбора нефти, причем, зенитный угол наклона дополнительного ствола должен быть не более величины α arctg 1/β где β коэффициент трения скольжения между насосно-компрессорными и обсадными трубами, а точку засечки дополнительного ствола располагают ниже статического уровня жидкости в скважине.

Одним из требований, предъявляемых к углу наклона дополнительного ствола, является возможность свободного спуска под действием собственного веса на забой скважины глубинно-насосного оборудования в период ремонтных работ. Выбор угла наклона дополнительного ствола по вышеуказанной формуле обеспечивает спуск оборудования в скважину с помощью штатных подъемников, применяемых в нефтяной промышленности.

Размещение насоса в дополнительном вертикальном или наклонном стволе позволит уменьшить отрицательное влияние песка на работу насоса, так как большая часть песка остается в горизонтальном стволе, а добываемая жидкость, перетекающая в дополнительный ствол, содержит наиболее количество песка, которое выносится из скважины вместе с отбиваемой жидкостью.

Для обеспечения свободного перетока пластовой жидкости из горизонтального ствола в дополнительный точку засечки последнего располагают ниже статического уровня жидкости в скважине.

Таким образом, бурение в скважинах с горизонтальным стволом дополнительного вертикального или наклонного ствола и размещение в нем насоса для отбора нефти позволяет улучшить условия работы насоса, а следовательно, увеличить темп отбора нефти из пласта.

На чертеже показана схема размещения наклонной направленной скважины 1 с горизонтальным стволом 2 и дополнительным наклонным стволом 3 с размещенными в нем глубинным насосом 4.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале с поверхности земли бурят по меньшей мере одну вертикальную или наклонную скважину с горизонтальным стволом. Затем замеряют статический уровень жидкости в скважине и рассчитывают максимальный зенитный угол наклона дополнительного ствола по формуле α arctg 1/β, где β коэффициент трения между насосно-компрессорными трубами и обсадной колонной (определяется по справочникам). На основании этих данных определяют точку засечки дополнительного ствола, располагая ее ниже статического уровня жидкости на участке основного ствола, имеющего зенитный угол наклона не более расчетной величины.

Глубину дополнительного ствола определяют исходя из необходимой глубины спуска насоса под уровень жидкости, при которой обеспечивается стабильная работа насоса.

Глубина спуска насоса под уровень зависит от технической характеристики насоса и величины давления насыщения нефти газом. Давление на приеме насоса должно быть больше давления насыщения нефти газом, чтобы предотвратить выделение газа, затрудняющего нормальную работу насоса. Рассчитав по известным методикам [2] динамический уровень жидкости в скважине при работе насоса, определяют глубину забоя дополнительного свода по следующей формуле:
H_скв= H_дин+ где Н_дин глубина динамического уровня жидкости в скважине, м.

Р_пр необходимое давление на приеме насоса, кг/м² (принимается меньше или равным давлению насыщения добываемой нефти газом);
γ_ж плотность пластовой жидкости, кг/м³.

Затем бурят дополнительный ствол. Спускают на забой дополнительного ствола насос и вводят скважину в эксплуатацию.

П р и м е р. На Ярегском месторождении высоковязкой нефти, приуроченном к истощенному пласту, сложенному слабоцементированными песчаниками, пробурили с поверхности земли наклонно направленную скважину с горизонтальным стволом 150 м, затем замерили глубину статического уровня жидкости в скважине, которая при глубине кровли пласта 200 м оказалась равной Н_ст=160 м.

По формуле α arctg 1/β, где β коэффициент трения между насосно-компрессорными трубами и осадной колонной, рассчитывали максимальный зенитный угол α, при котором возможен свободный спуск глубинно-насосного оборудования под действием собственного веса. Величина этого угла оказалась равно 70^о. По полученным данным (Н_ст и α) определили точку засечки дополнительного ствола.

Для обеспечения хорошего перетока пластовой жидкости из горизонтального ствола в дополнительный точку засечки дополнительного ствола приняли на глубине от поверхности земли 180 м, т.е. на 20 м ниже статического уровня жидкости. Угол наклона дополнительного ствола при засечке его с глубины 180 м составляет 60^о, что обеспечит свободный спуск глубинно-насосного оборудования в скважину.

По указанной ранее формуле определили глубину забоя дополнительного ствола, которая оказалась равной 220 м.

В намеченной точке засечки дополнительного ствола установили отклоняющее устройство и пробурили дополнительный ствол под углом 60^о на глубину 220 м от поверхности.

На забой дополнительного ствола спустили штанговый насос НГН-56 и ввели скважину в эксплуатацию.

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, а именно к способам обычи нефти из скважин с горизонтальными стволами. Способ добычи нефти включает бурение с поверхности земли по меньшей мере одной наклонно направленной скважины с горизонтальным отвалом спуск глубинного насоса скважины и отбор из нее нефти. Из наклонной части скважины бурят дополнительный наклонный ствол, на забое которого размещают глубинный насос для отбора нефти. Дополнительный ствол располагают под зенитным углом не более величины α = arctg1/β где b коэффициент трения между насосно-компрессорными и обсадными трубами. Точку засечки дополнительного ствола располагают ниже статического уровня жидкости в скважине. 1 ил.

СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ, включающий бурение с поверхности земли наклонно направленной скважины с горизонтальным стволом, спуск глубинного насоса и отбор из скважины нефти, отличающийся тем, что из наклонной части ствола бурят дополнительный ствол под зенитным углом не более величины α = arctg 1/β , где β коэффициент трения между насосно-компрессорными и обсадными трубами, при этом точку засечки дополнительного ствола располагают ниже статического уровня жидкости в скважине, а глубинный насос размещают на забое дополнительного ствола.