СПОСОБ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗАЛЕЖЬ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ И БИТУМА Российский патент 2009 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности к способам теплового воздействия на залежь, содержащую высоковязкую нефть.

Известен «Способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти и битума» (патент RU №2287677, Е21В 43/24, опубл. в Бюл. №7 от 20.11.2006 г.), включающий бурение горизонтальной скважины, бурение дополнительной горизонтальной скважины под горизонтальной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта, закачку теплоносителя в горизонтальные скважины, добычу высоковязкой нефти и битума нижней горизонтальной скважиной.

Недостатком данного способа является неэффективность его применения, связанная как с дополнительными затратами на бурение дополнительной скважины, так и с небольшим охватом тепловым воздействиям продуктивного пласта.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти» (патент RU №2199656, Е21В 43/24, опубл. в Бюл. №6 от 27.02.2003 г.), включающий бурение рядов вертикальных нагнетательных и добывающих скважин, бурение горизонтальных скважин вдоль рядов вертикальных скважин, периодическую закачку теплоносителя, например пара, в горизонтальные скважины и отбор нефти из вертикальных добывающих скважин, при этом отбор ведут также из вертикальных нагнетательных скважин, а в период прекращения закачки пара ведут отбор из горизонтальных скважин, являющихся источником прорыва пара в вертикальные скважины, а после выработки пласта в районе призабойной зоны всех скважин переходят к площадной закачке вытесняющего агента, например воды, в вертикальные нагнетательные скважины, одновременно отбирая нефть из остальных скважин.

Недостатками данного способа являются:

- небольшой охват тепловым воздействием участков пласта (один ряд горизонтальной скважины) и как следствие низкие коэффициенты охвата и нефтеотдачи залежи высоковязкой нефти, быстрое обводнение залежи вследствие остывания теплоносителя и кольматации пласта;

- не предусмотрен перевод вертикальных добывающих скважин в вертикальные нагнетательные скважины для закачки теплоносителя при снижении дебита продуктивного пласта:

- низкие темпы отбора нефтебитума, так как в данном способе не предусмотрен второй ряд горизонтальных скважин и перевод горизонтальных добывающих скважин в нагнетательные и наоборот.

Задачей изобретения является дополнительное вовлечение в разработку участков залежи высоковязкой нефти и битума, то есть увеличение охвата теплового воздействия залежи за счет добавления движения фильтрационных потоков жидкости в нем и, как следствие, повышение коэффициентов охвата и нефтеотдачи залежи за счет строительства ряда дополнительных горизонтальных скважин и перевода горизонтальных добывающих скважин в горизонтальные нагнетательные скважины, а также увеличение выработки запасов нефтебитума за счет перевода вертикальных добывающих скважин в вертикальные нагнетательные скважины для закачки теплоносителя.

Поставленная задача решается способом теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти и битума, включающим бурение нагнетательных горизонтальных скважин, бурение добывающей горизонтальной скважины под каждой нагнетательной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта для отбора высоковязкой нефти и битума, закачку теплоносителя в горизонтальные скважины.

Новым является то, что бурят ряды вертикальных добывающих скважин для отбора высоковязкой нефти и битума, между рядами вертикальных добывающих скважин в пределах продуктивного пласта бурят ряды упомянутых выше горизонтальных скважин, отбирают высоковязкую нефть и битум из горизонтальных добывающих скважин до прорыва теплоносителя в вертикальные добывающие скважины из горизонтальных нагнетательных скважин, после чего закачку теплоносителя в горизонтальные нагнетательные скважины прекращают и переводят их в добывающие скважины, а горизонтальные добывающие скважины - в нагнетательные скважины, в дальнейшем при прорыве теплоносителя из горизонтальных нагнетательных скважин, переведенных ранее из добывающих в вертикальные добывающие скважины, производят обратную замену по переводу горизонтальных нагнетательных скважин в добывающие скважины, а горизонтальных добывающих скважин - в нагнетательные скважины, и цикл повторяют до выработки пласта.

Также новым является то, что при снижении дебита продуктивного пласта вертикальные добывающие скважины в рядах через одну переводят в нагнетательные.

На фиг.1 показана схема разработки залежи высоковязкой нефти и битума.

На фиг.2 показан тот же участок залежи в разрезе при закачке вытесняющего агента в горизонтальные нагнетательные скважины и отборе нефтебитума из горизонтальных добывающих скважин.

На фиг.3 показан тот же участок залежи в разрезе при переводе горизонтальных нагнетательных скважин в добывающие для отбора нефтебитума и горизонтальных добывающих скважин в нагнетательные для закачки теплоносителя.

На фиг.4 показан тот же участок залежи в разрезе при переводе вертикальных добывающих скважин через одну для закачки теплоносителя.

Суть способа заключается в следующем.

Разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума (см. фиг.1 и 2) начинают с бурения и строительства рядов вертикальных добывающих 2, 2', 2",… 2ⁿ и вскрывают нефтяную залежь 1 в пределах всей ее толщины.

Между рядами вертикальных добывающих 2, 2', 2",… 2ⁿ (на расчетном расстоянии из условия наибольшего охвата залежи 1 последующим тепловым воздействием) бурят и строят в пределах продуктивного пласта 1' ряды 3 и 4 горизонтальных скважин 5', 5",… 5ⁿ и 6, 6', 6",… 6ⁿ (см. фиг.1, 2), причем верхний ряд 3 - это ряд горизонтальных нагнетательных скважин 5, 5', 5",… 5ⁿ, а нижний ряд 4 - это ряд горизонтальных добывающих скважин 6, 6', 6”,… 6ⁿ. Ряд 3 горизонтальных нагнетательных скважин 5, 5', 5",… 5ⁿ, размещен в залежи 1 выше ряда 4 горизонтальных добывающих скважин 6, 6', 6”,… 6ⁿ.

По окончании бурения и строительства (как показано на фиг.1, 2), а также обустройства всех скважин насосным оборудованием (не показано) начинают закачку теплоносителя (пар, горячая вода, газ) в горизонтальные нагнетательные скважины 5, 5', 5"… 5ⁿ ряда 3. Теплоноситель, достигнув залежи 1 высоковязкой нефти и битума, начинает прогревать высоковязкую и тяжелую нефть (нефтебитум). В результате прогревания нефтебитум разжижается, то есть снижается их вязкость и в прогретом состоянии нефтебитум поступает через фильтр (не показано) в горизонтальные добывающие скважины 6, 6', 6”,… 6ⁿ ряда 4, из которых впоследствии происходит отбор нефтебитума, а также прогретый нефтебитум поступает к фильтрам (на фиг.1, 2, 3 и 4) вертикальных добывающих 2, 2', 2",… 2ⁿ скважин, которые также запускают под отбор прогретого нефтебитума.

Разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума в данном режиме (см. фиг.2) ведут до тех пор, пока теплоноситель, закачиваемый в залежь 1 по горизонтальным нагнетательным скважинам 5, 5', 5",… 5ⁿ ряда 4, не начнет прорываться в горизонтальные добывающие скважины 6, 6', 6”,… 6ⁿ ряда 3. После чего закачку теплоносителя в горизонтальные нагнетательные скважины 5, 5', 5",… 5ⁿ ряда 4 прекращают, оборудуют их насосами и вводят в эксплуатацию как добывающие, а горизонтальные добывающие скважины 6, 6', 6”,… 6ⁿ ряда 3, в которые прорвался теплоноситель переводят в нагнетательные, то есть извлекают из них насосы и пускают под закачку теплоносителя, при этом продолжают отбирать нефтебитум из вертикальных добывающих скважин 2, 2', 2",… 2ⁿ. Разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума в данном режиме (см. фиг.3) ведут до тех пор, пока не снизится дебит продуктивного пласта 1', что обуславливается снижением добычи нефтебитума, добываемого из вертикальных добывающих скважин 2, 2', 2”,… 2ⁿ.

С целью выработки оставшихся запасов нефтебитума в продуктивном пласте 1' вертикальные добывающие скважины 2, 2', 2",… 2ⁿ через одну переводят в вертикальные нагнетательные скважины под закачку теплоносителя (см. фиг.4) и продолжают разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума до полной выработки оставшихся запасов нефтебитума.

В дальнейшем при прорыве теплоносителя в горизонтальные добывающие скважины их переводят в нагнетательные, как описано выше, и цикл повторяется.

Предлагаемый способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти и битума позволяет произвести дополнительное вовлечение в разработку участков залежи высоковязкой нефти путем бурения дополнительного ряда горизонтальных добывающих скважин, что увеличивает охват теплового воздействия на залежь с возможность последующего перевода горизонтальных добывающих скважин в горизонтальные нагнетательные скважины, что добавляет движения фильтрационных потоков жидкости в нем и, как следствие, повышается коэффициент охвата и нефтеотдачи залежи.

Кроме того, в данном способе увеличение выработки запасов нефтебитума в залежи достигается за счет перевода вертикальных добывающих скважин в вертикальные нагнетательные скважины для закачки теплоносителя.

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности к способам теплового воздействия на залежь, содержащую высоковязкую нефть. Техническим результатом является увеличение охвата теплового воздействия на залежь. Способ включает бурение нагнетательных горизонтальных скважин, бурение добывающей горизонтальной скважины под каждой нагнетательной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта для отбора высоковязкой нефти и битума, закачку теплоносителя в горизонтальные скважины. Бурят ряды вертикальных добывающих скважин для отбора высоковязкой нефти и битума. Между рядами вертикальных добывающих скважин в пределах продуктивного пласта бурят ряды упомянутых выше горизонтальных скважин. Отбирают высоковязкую нефть и битум из горизонтальных добывающих скважин до прорыва теплоносителя в вертикальные добывающие скважины из горизонтальных нагнетательных скважин. После чего закачку теплоносителя в горизонтальные нагнетательные скважины прекращают и переводят их в добывающие скважины, а горизонтальные добывающие скважины - в нагнетательные скважины. В дальнейшем при прорыве теплоносителя из горизонтальных нагнетательных скважин, переведенных ранее из добывающих в вертикальные добывающие скважины, производят обратную замену по переводу горизонтальных нагнетательных скважин в добывающие скважины, а горизонтальных добывающих скважин - в нагнетательные скважины, и цикл повторяют до выработки пласта. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти и битума, включающий бурение нагнетательных горизонтальных скважин, бурение добывающей горизонтальной скважины под каждой нагнетательной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта для отбора высоковязкой нефти и битума, закачку теплоносителя в горизонтальные скважины, отличающийся тем, что бурят ряды вертикальных добывающих скважин для отбора высоковязкой нефти и битума, между рядами вертикальных добывающих скважин в пределах продуктивного пласта бурят ряды упомянутых выше горизонтальных скважин, отбирают высоковязкую нефть и битум из горизонтальных добывающих скважин до прорыва теплоносителя в вертикальные добывающие скважины из горизонтальных нагнетательных скважин, после чего закачку теплоносителя в горизонтальные нагнетательные скважины прекращают и переводят их в добывающие скважины, а горизонтальные добывающие скважины - в нагнетательные скважины, в дальнейшем при прорыве теплоносителя из горизонтальных нагнетательных скважин, переведенных ранее из добывающих в вертикальные добывающие скважины, производят обратную замену по переводу горизонтальных нагнетательных скважин в добывающие скважины, а горизонтальных добывающих скважин - в нагнетательные скважины и цикл повторяют до выработки пласта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при снижении дебита продуктивного пласта вертикальные добывающие скважины в рядах через одну переводят в нагнетательные.