СПОСОБ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ Российский патент 1995 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к разработке нефтяных месторождений с применением термических методов воздействия на пласт.

Одной из разновидностей термических методов является парогазотермическое воздействие, при котором осуществляется комбинированное воздействие на пласт паром и газом. Добавка к пару газа способствует интенсификации добычи нефти и снижению удельного расхода пара.

Известны способы парогазотермического воздействия на пласт с использование специальных устройств парогазогенераторов. Так, в патентах США предлагаются способы и устройства для воздействия на пласт парогазовой смесью, вырабатываемой парогазогенераторами, устанавливаемыми на забое скважины или на поверхности земли вблизи устья скважины. Во всех подобных устройствах парогаз образуется в камере сгорания, в которую подаются топливо (газ или жидкие углеводороды) окислитель (воздух или кислород) и вода.

Недостатками этих устройств и основанных на их применении способов воздействия на пласт являются их высокая стоимость и ненадежность в работе. Кроме того, все эти устройства характеризуются большой энергоемкостью процесса компримирования воздуха, подаваемого в парогазогенератор, и низким темпом ввода тепла в пласт.

В связи с недостатками известных способов и устройств парогазотермического воздействия на пласт наиболее широко в настоящее время применяются способы воздействия на пласт теплоносителями (в основном паром), для производства которых используют специальные парогенераторные установки. Однако при использовании парогенераторных установок в атмосферу выбрасывается большое количество дымовых газов, с которыми теряется до 20% тепла, вырабатываемого парогенераторами. Кроме того, происходит загрязнение окружающей среды токсичными газами.

Задачей изобретения является повышение теплового КПД парогенератора и уменьшение отрицательного воздействия на окружающую среду.

Эта задача достигается тем, что дымовые газы, образующиеся в процессе выработки пара, смешивают в необходимой пропорции с получаемым в парогенераторной установке паром и закачивают их в пласт.

Причем, для эффективного смешения и обеспечения требуемого соотношения агентов в смеси используют щелевой струйный компрессор, в котором рабочей средой является теплоноситель, а инжектируемой дымовые газы. Следствием повышения теплового КПД парогенератора является снижение удельного расхода теплоносителя на тонну дополнительно добытой нефти.

Кроме того, утилизация дымовых газов позволяет исключить выброс их в атмосферу.

На фиг. 1 представлена схема размещения оборудования при реализации способа; на фиг. 2 один из вариантов щелевого струйного компрессора.

Активная (рабочая) среда, в качестве которой используется теплоноситель пар (фиг. 2), проходит через сопло, выполненное в виде концентрической щели А. К входным отверстиям В и С струйного компрессора подается пассивная (инжектируемая) среда, в данном случае дымовые газы.

На приеме щелевого струйного компрессора (ЩСК) образуется вакуум и дымовые газы, засасываясь, смешиваются с паром. На выходе из щелевого струйного компрессора образуется парогазовая смесь.

Щелевой струйный компрессор 1 (фиг. 1) устанавливается рядом с парогенератором 2 и соединяется с ним посредством паропровода 3, по которому пар подается на прием ЩСК. Подача дымовых газов в ЩСК осуществляется по трубопроводу 4, подключенному к дымоходу 5 парогенератора. К выходу Д щелевого струйного компрессора подсоединяют трубопровод 6, по которому парогазовая смесь подается к нагнетательным скважинам 7 для закачки ее в пласт.

П р и м е р реализации способа. На нефтяном месторождении, содержащем высоковязкую нефть, осуществляется закачка пара в пласт, расположенный на глубине 1200 м. Для закачки пара используется парогенератор УПГ-60/160 производительностью 60 т пара в час. Объем дымовых газов, выбраcываемых парогенератором в атмосферу, составляет 6000 м³/сут. В связи с большой глубиной залегания пласта удельный расход пара на добычу 1 т нефти составляет около 5 т/т. С целью снижения отрицательного воздействия дымовых газов на окружающую среду, а также снижения удельного расхода пара на добычу нефти за счет увеличения КПД парогенератора на месторождении намечено реализовать вариант закачки в пласт парогазовой смеси. Для реализации способа рядом с парогенератором установлен щелевой струйный компрессор и произведена обвязка оборудования в соответствии со схемой (фиг. 1). Нагнетательные скважины оборудовали стандартным устьевым и внутрискважинным оборудованием, рассчитанным на параметры пара, вырабатываемого парогенератором УПГ-60/160: давление 16,0 МПа и температура 340^оС. Добывающие скважины оборудовали для насосной добычи нефти.

На первом этапе под закачку парогазовой смеси было введено четыре скважины. После установления стабильного режима работы парогенератора и щелевого струйного компрессора давление на скважинах стабилизировалось на уровне 7,0-8,0 МПа. На этом режиме количество дымовых газов, которое засасывалось щелевым струйным компрессором, составляло 70-80% от общего количества дымовых газов, вырабатываемых парогенератором. Для увеличения коэффициента подсоса компрессора было подключено еще две нагнетательные скважины под закачку парогазовой смеси. При этом давление на нагнетательных скважинах уменьшилось до 6,0 МПа в среднем и была обеспечена 100%-ная утилизация дымовых газов. Одновременно с закачкой парогазовой смеси осуществлялась добыча нефти из добывающих скважин.

Благодаря переходу на закачку парогазовой смеси с одновременной утилизацией дымовых газов при небольшом увеличении добычи нефти удалось уменьшить удельный расход пара на 1 т дополнительной нефти и исключить выброс токсичных дымовых газов в атмосферу, улучшив тем самым экологическую обстановку в районе промысла.

Способ добычи высоковязкой нефти включает закачку в нагнетательные скважины парогазовой смеси, получаемой путем смещения пара, вырабатываемого парогенераторной установкой с образующимися при этом дымовыми газами. Смешение компонентов осуществляют в щелевом струйном компрессоре (ЩСК). Активная (рабочая) среда пар проходит через сопло. К входным отверстиям компрессора подается пассивная (инжектируемая) среда - дымовые газы, которые засасываясь, смешиваются, образуя парогазовую смесь. Щелевой струйный компрессор 1 устанавливают рядом с парогенератором 2 и соединяют с ним посредством паропровода 3, по которому пар подается на прием ЩСК. Подача дымовых газов в ЩСК осуществляется по трубопроводу 4, подключенному к дымоходу 5 парогенератора. К одному из выходов щелевого струйного компрессора подсоединяют трубопровод 6, по которому парогазовая смесь подается к нагнетательным скважинам 7 для закачки ее в пласт. 2 ил.

СПОСОБ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ, включающий закачку через нагнетательные скважины в пласт теплоносителя, вырабатываемого размещенной вблизи устьев скважин парогенераторной установкой, отличающийся тем, что вблизи устьев скважин устанавливают щелевой струйный компрессор, соединяют его трубопроводами с парогенераторной установкой и подают вырабатываемые в процессе работы установки теплоноситель в струйный компрессор в качестве активной среды, а дымовые газы в качестве пассивной, при этом образующуюся на выходе из струйного компрессора парогазовую смесь направляют в нагнетательные скажины.