Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к добыче тяжелой вязкой нефти, а также парафиносмолистосодержащей нефти.
Известен способ добычи вязкой нефти или битума из пласта (авторское свидетельство №834339, Е21В 43/24, опубл. БИ №20 от 30.05.1981 г.), осуществляемый устройством, содержащим эксплуатационную колонну с рабочими отверстиями напротив продуктивного пласта.
Недостатки данного устройства:
- во-первых, закачку теплоносителя производят непосредственно в продуктивный пласт, что может быть затруднено из-за ничтожно малых значений фазовой проницаемости по флюиду-теплоносителю;
- во-вторых, в продуктивный интервал пласта теплоноситель частично оттесняет из прискважинной зоны вязкую нефть, приводя при последующей добыче к увеличению обводненности продукции, снижению проницаемости по нефти и увеличению эксплуатационных затрат;
- в-третьих, разогретая часть продуктивного пласта при последующей добыче из него продукции быстро остывает за счет выноса тепла вместе с отбираемыми флюидами, снижая проницаемость отдаленных зон продуктивного пласта;
- в четвертых, область применения устройства ограничена и осуществима только в скважинах с высоким пластовым давлением, поскольку добыча осуществляется без применения насоса.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для добычи тяжелой вязкой нефти (патент RU №2098615, Е21В 43/24, опубл. БИ №34 от 10.12.1997 г.), содержащее нагнетательные и эксплуатационные колонны с рабочими отверстиями на нижних концах, при этом нагнетательные и эксплуатационные колонны охвачены жестко соединенными с ним трубопроводами, каждый из которых выполнен с возможностью прокачки по нему теплоносителя с обеспечением циркуляции последнего с поверхности земли - нефтяной пласт - на поверхность земли.
Недостатками данной конструкции устройства являются:
- во-первых, требуется как минимум две скважины (нагнетательная и эксплуатационная), и в случае отсутствия на кусте нагнетательной скважины невозможна работа устройства, а при отдаленном нахождении нагнетательной скважины от эксплуатационной возрастает длина трубопровода, связывающего их, в связи с чем увеличивается металлоемкость конструкции;
- во-вторых, продукция отбирается только за счет пластового давления в продуктивном пласте, поддерживаемого усилием нагнетания теплоносителя, что увеличивает затраты на его подготовку;
в-третьих, теплоноситель (горячий водяной пар) закачивается непосредственно в пласт, при этом максимальный прогрев приходится на нагнетательную скважину, где затрачивается большая часть тепла.
Технической задачей изобретения является исключение контакта теплоносителя с продуктами скважины, а также повышение эффективности прогрева добываемой продукции в скважине и сокращение затрат на подготовку теплоносителя.
Указанная задача решается устройством для добычи тяжелой вязкой нефти, содержащим эксплуатационную колонну с рабочими отверстиями и трубопровод.
Новым является то, что трубопровод расположен внутри эксплуатационной колонны и оснащен прямым подпружиненным клапаном, верхним и нижним обратными клапанами, а рабочие отверстия состоят из трех групп - верхней, средней и нижней, крайние из которых расположены напротив нефтеносных пластов, а средняя - напротив пропластка с содержанием подвижной воды, при этом пространство между эксплуатационной колонной и трубопроводом выше верхнего нефтеносного пласта, пропластка с содержанием подвижной воды и нижнего нефтеносного пласта разобщено, соответственно верхним, средним и нижним пакерами, причем трубопровод выше нижнего обратного клапана оснащен цилиндром плунжерного насоса с обводным каналом, при этом цилиндр плунжерного насоса сообщается с нефтеносными пластами через верхнюю и нижнюю группы рабочих отверстий посредством верхнего и нижнего обратных клапанов, а внутренняя полость трубопровода - с пропластком, содержащим подвижную воду, через среднюю группу рабочих отверстий посредством прямого подпружиненного клапана и обводного канала.
На чертеже схематично изображено устройство для добычи тяжелой вязкой нефти в процессе работы.
Устройство для добычи тяжелой вязкой нефти состоит из эксплуатационной колонны 1 с тремя группами рабочих отверстий - верхней 2, средней 3, нижней 4, которые расположены, соответственно, напротив верхнего нефтеносного пласта 5, пропластка с содержанием подвижной воды 6 и нижнего нефтеносного пласта 7, а также трубопровода 8, представляющего собой колонну насосно-компрессорных труб (НКТ), расположенного внутри эксплуатационной колонны 1.
Трубопровод 8 оснащен прямым подпружиненным клапаном 9, способным герметизировать внутреннюю полость трубопровода 8 при давлении (расчетном), превышающем давление столба разогретой тяжелой вязкой нефти в нем, а также верхним 10 и нижним 11 обратными клапанами.
Пространство между эксплуатационной колонной 1 и трубопроводом 8 разобщено выше верхнего нефтеносного пласта 5, пропластка с содержанием подвижной воды 6, нижнего нефтеносного пласта 7, соответственно верхним 12, средним 13 и нижним 14 пакерами.
Трубопровод 8 выше нижнего обратного клапана 11 оснащен цилиндром 15 плунжерного насоса 16 с обводным каналом 17. Цилиндр 15 плунжерного насоса 16 сообщается с верхним 5 и нижним 7 нефтеносными пластами через верхнюю 2 и нижнюю 4 группы рабочих отверстий посредством верхнего 10 и нижнего 11 обратных клапанов.
Внутренняя полость трубопровода 8 сообщается с пропластком, содержащим подвижную воду 6, через среднюю группу рабочих отверстий 3 посредством прямого подпружиненного клапана 9 и обводного канала 17.
Трубопровод 6 под нижним пакером 13 оснащен радиальными отверстиями 18 и опирается на забой 19.
Устройство для добычи тяжелой вязкой нефти работает следующим образом.
Перед началом добычи тяжелой вязкой нефти из верхнего 5 и нижнего 7 нефтеносных пластов с устья скважины (не показано) по трубопроводу 8 и обводному каналу 17, через прямой подпружиненный клапан 9, достигнув расчетного давления его открытия и среднюю группу рабочих отверстий 2, нагнетают теплоноситель (горячий водяной пар) в пропласток с содержанием подвижной воды 6. Пропласток с содержанием подвижной воды 6 разогревается и передает тепло как вниз на кровлю нижнего нефтеносного пласта 7, так и вверх на подошву верхнего нефтеносного пласта и далее прогревает верхний 5 и нижний 7 нефтеносные пласты по их высоте (мощности), причем основная зона прогрева приходится на приствольную зону эксплуатационной колонны 1, то есть районы расположения верхних 2 и нижних 3 групп рабочих отверстий эксплуатационной колонны 1.
Нагнетание теплоносителя продолжают в течение определенного времени, которое задается опытным путем и зависит от таких показателей, как глубина расположения пластов, расстояния между верхним 5 и нижним 7 нефтеносными пластами и пропластком, содержащим подвижную воду 6, степени вязкости нефти и т.п.
Прямое попадание теплоносителя в верхний 5 и нижний 7 нефтеносные пласты в процессе закачки теплоносителя исключается с помощью среднего 13 и нижнего 14 пакера, установленных соответственно выше пропластка, содержащего подвижную воду 6 и нижнего нефтеносного пласта 7.
По прошествии времени на нагнетание теплоносителя посредством привода (не показано), расположенного на устье скважины, запускают в работу плунжерный насос 16, спущенный в скважину на колонне насосных штанг 20. Плунжерный насос 16 своим цилиндром 15 герметично зафиксирован внутри трубопровода 8. Разогретая тяжелая вязкая нефть из верхнего 5 и нижнего 7 нефтеносных пластов поступает на прием плунжерного насоса 16, при этом из верхнего нефтеносного пласта 5 тяжелая вязкая нефть поступает через верхний обратный клапан 10 благодаря герметизации пространства между трубопроводом 8 и эксплуатационной колонной 1 верхним пакером 12, установленным над верхним нефтеносным пластом 5, а из нижнего нефтеносного пласта 7 - через радиальные отверстия 18 трубопровода 8 и нижний обратный клапан 11 благодаря герметизации пространства между трубопроводом 8 и эксплуатационной колонной 1 нижним пакером 14, установленным над нижним нефтеносным пластом 7.
Плунжерный насос 16 перекачивает разогретую тяжелую вязкую нефть на поверхность. В процессе перекачки на поверхность разогретой тяжелой вязкой нефти исключается попадание последней в пропласток с содержанием подвижной воды 6, поскольку прямой подпружиненный клапан 9 выполнен с возможностью герметизации внутренней полости трубопровода 8 при давлении, превышающем давление столба тяжелой вязкой нефти в нем.
По мере извлечения разогретой тяжелой вязкой нефти она остывает, и в определенный момент прекращается ее подъем на поверхность, на что реагирует датчик (не показано), установленный на устье скважины, который отключает привод плунжерного насоса 16. Далее необходимо закачивать теплоноситель и весь вышеописанный цикл повторяется, при этом в процессе закачки теплоносителя в пропласток с содержанием подвижной воды 6 прогреваются все детали устройства, имеющие контакт с тяжелой вязкой нефтью в процессе ее добычи, в том числе верхний 10 и нижний 11 обратные клапаны, что благоприятно для последующей работы устройства.
Предлагаемое устройство исключает прямое попадание теплоносителя в продукты нефтеносного пласта, поскольку закачка теплоносителя производится в пропласток, содержащий подвижную воду, служащий эффективным проводником теплоносителя в отдаленные зоны и являющийся аккумулятором тепла, передающим тепло вверх и вниз в нефтеносные пласты, при этом отбор продукции производится посредством плунжерного насоса. Теплоноситель распространяется по пропластку с содержанием подвижной воды и постепенно проникает в подошву вышележащего и кровлю нижележащего нефтеносных пластов, и помимо разогрева пласта частично выполняет роль вытесняющего агента для поддержания пластового давления.
Кроме того, повышение эффективности добычи продукции связано с прогревом нефтеносного пласта в зоне питания скважины, выполняющей роль нагнетательной и добывающей скважины. Все вышеотмеченные факторы повышают технико-экономические показатели добычи тяжелой вязкой нефти и сокращают затраты на подготовку теплоносителя.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ТЯЖЕЛОЙ ВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2005 |
|
RU2305763C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ТЯЖЕЛОЙ ВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2005 |
|
RU2305761C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ТЯЖЕЛОЙ ВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2005 |
|
RU2305764C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ТЯЖЕЛОЙ ВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2005 |
|
RU2298089C1 |
Способ интенсификации добычи продукции пласта с подошвенной водой (варианты) | 2021 |
|
RU2769027C1 |
СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ ОБВОДНЯЮЩИХСЯ СКВАЖИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2001 |
|
RU2228433C2 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2010 |
|
RU2442883C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2008 |
|
RU2363839C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2008 |
|
RU2398104C2 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ ИЛИ БИТУМА | 2005 |
|
RU2289685C1 |
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к добыче тяжелой вязкой нефти, а также парафиносмолистосодержащей нефти. Обеспечивает исключение контакта теплоносителя с продуктами скважины, а также повышение эффективности прогрева добываемой продукции в скважине и сокращение затрат на подготовку теплоносителя. Сущность изобретения: устройство состоит из эксплуатационной колонны с тремя группами рабочих отверстий - верхней, средней, нижней, которые расположены, соответственно, напротив верхнего нефтеносного пласта, пропластка с содержанием подвижной воды и нижнего нефтеносного пласта, а также трубопровода, представляющего собой колонну насосно-компрессорных труб, расположенного внутри эксплуатационной колонны. Трубопровод оснащен прямым подпружиненным клапаном, способным герметизировать внутреннюю полость трубопровода при давлении (расчетном), превышающем давление столба разогретой тяжелой вязкой нефти в нем, также трубопровод снабжен верхним и нижним обратными клапанами. Пространство между эксплуатационной колонной и трубопроводом разобщено выше верхнего нефтеносного пласта, пропластка с содержанием подвижной воды, нижнего нефтеносного пласта, соответственно верхним, средним и нижним пакерами. Трубопровод выше нижнего обратного клапана оснащен цилиндром плунжерного насоса с обводным каналом. Цилиндр плунжерного насоса сообщается с верхним и нижним нефтеносными пластами через верхнюю и нижнюю группы рабочих отверстий посредством верхнего и нижнего обратных клапанов. Внутренняя полость трубопровода сообщается с пропластком, содержащим подвижную воду через среднюю группу рабочих отверстий посредством прямого подпружиненного клапана и обводного канала. Трубопровод под нижним пакером оснащен радиальными отверстиями и опирается на забой. Предлагаемое устройство исключает прямое попадание теплоносителя в продукты нефтеносного пласта, поскольку закачка теплоносителя производится в пропласток, содержащий подвижную воду, служащий эффективным проводником теплоносителя в отдаленные зоны и являющийся аккумулятором тепла. 1 ил.
Устройство для добычи тяжелой вязкой нефти, содержащее эксплуатационную колонну с рабочими отверстиями и трубопровод, отличающееся тем, что трубопровод расположен внутри эксплуатационной колонны и оснащен прямым подпружиненным клапаном, верхним и нижним обратными клапанами, а рабочие отверстия состоят из трех групп - верхней, средней и нижней, крайние из которых расположены напротив нефтеносных пластов, а средняя - напротив пропластка с содержанием подвижной воды, при этом пространство между эксплуатационной колонной и трубопроводом выше верхнего нефтеносного пласта, пропластка с содержанием подвижной воды и нижнего нефтеносного пласта разобщено соответственно верхним, средним и нижним пакерами, причем трубопровод выше нижнего обратного клапана оснащен цилиндром плунжерного насоса с обводным каналом, при этом цилиндр плунжерного насоса сообщен с нефтеносными пластами через верхнюю и нижнюю группы рабочих отверстий посредством верхнего и нижнего обратных клапанов, а внутренняя полость трубопровода - с пропластком, содержащим подвижную воду, через среднюю группу рабочих отверстий посредством прямого подпружиненного клапана и обводного канала.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОБЫЧИ ТЯЖЕЛОЙ ВЯЗКОЙ НЕФТИ | 1995 |
|
RU2098615C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ВЯЗКИХ НЕФТЕЙ И БИТУМОВ | 2003 |
|
RU2246001C1 |
СПОСОБ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ | 2002 |
|
RU2206728C1 |
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ | 1999 |
|
RU2159317C1 |
КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИНЫ "ТАТНЕФТЬ-Б" | 1993 |
|
RU2082874C1 |
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ И БИТУМОВ | 1994 |
|
RU2085715C1 |
СПОСОБ ШАХТНОЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ С НЕОДНОРОДНЫМИ ТРЕЩИНОВАТЫМИ КОЛЛЕКТОРАМИ | 1991 |
|
RU2012789C1 |
СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ СТЕПЕНИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТИ, ГАЗА И ДРУГИХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ИЗ ЗЕМНЫХ НЕДР, ВСКРЫТИЯ И КОНТРОЛЯ ПЛАСТОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ | 1996 |
|
RU2104393C1 |
US 4787449 A, 29.11.1988 | |||
US 4434849 A, 06.03.1984 | |||
US 4646839 A, 03.03.1987. |
Авторы
Даты
2007-05-27—Публикация
2005-12-08—Подача