СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ЗАКАЧКИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СКВАЖИНУ Российский патент 2011 года по МПК E21B43/24 

Описание патента на изобретение RU2412342C1

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения тяжелой нефти или битума.

Известен способ разработки нефтяного месторождения (патент РФ №2211318, МПК 8 E21B 43/24, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2003), включающий бурение непрерывной (двухустьевой) скважины с образованием ее выходного участка вверх с наклоном от продуктивного пласта до дневной поверхности, установку в пробуренную скважину обсадной колонны, цементирование затрубного пространства по всей длине, перфорирование обсадной колонны в интервале горизонтального участка, установку внутри обсадной трубы насосно-компрессорных труб с центраторами, подачу теплоносителя по колонне насосно-компрессорных труб с входного и выходного участков, отбор продукта по выходному участку при продолжении закачки теплоносителя по входному участку.

Недостатком данного способа является недостаточная эффективность нефтеизвлечения, так как при закачке пара и одновременном отборе нефти из одной скважины происходят быстрые прорывы пара, а при циклическом воздействии - непроизводительный расход пара на повторный прогрев остывшего продуктивного пласта за период отбора, т.е. большая энергозатратность.

Также известен способ разработки неоднородной нефтебитумной залежи (патент РФ №2287678, МПК 8 E21B 43/24, опубл. в бюл. №32 от 20.11.2006), включающий строительство добывающей двухустьевой горизонтальной скважины и отбор продукции, при этом выше добывающей двухустьевой горизонтальной скважины параллельно ей строят нагнетательную двухустьевую горизонтальную скважину, создавая тем самым пару двухустьевых горизонтальных скважин, на соседнем участке залежи строят аналогичную пару двухустьевых горизонтальных скважин, пары двухустьевых горизонтальных скважин проводят отдельно, охватывая наиболее продуктивные зоны залежи, режимы работы пар двухустьевых горизонтальных скважин по закачке устанавливают с учетом особенностей каждого участка залежи, закачку теплоносителя осуществляют в верхние нагнетательные двухустьевые горизонтальные скважины с обоих устьев, отбор продукции из добывающих двухустьевых горизонтальных скважин производят свабным насосом, причем свабные насосы соседних добывающих двухустьевых горизонтальных скважин связывают друг с другом.

Недостатком данного способа является ограниченность его применения, так как его можно осуществить только при наличии рядом расположенных пар двухустьевых нагнетательных и добывающих скважин.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с использованием двухустьевых горизонтальных скважин (патент РФ №2340768, МПК 8 E21B 43/24, опубл. в бюл. №32 от 10.12.2008 г.), включающий закачку теплоносителя через двухустьевую горизонтальную нагнетательную скважину, прогрев продуктивного пласта с созданием паровой камеры и отбор продукции через двухустьевую горизонтальную добывающую скважину, при этом прогрев продуктивного пласта начинают с закачки пара в обе скважины, разогревают межскважинную зону пласта, снижают вязкость нефти или битума, а паровую камеру создают закачкой теплоносителя с возможностью пробивания последнего к верхней части продуктивного пласта и увеличения размеров паровой камеры в процессе отбора продукции, при котором снимают термограммы паровой камеры, анализируют состояние ее прогрева на равномерность прогрева и наличие температурных пиков и с учетом полученных термограмм осуществляют равномерный прогрев паровой камеры путем смены направления фильтрации и/или режимов закачки теплоносителя и отбора продукции, при этом объем закачки теплоносителя через устья нагнетательной скважины и/или отбор продукции через устья добывающей скважины изменяют в соотношении, %: (10-90):(90-10).

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, большие финансовые затраты на строительство двухустьевой скважины (стоимость строительства двухустьевой скважины в три раза дороже в сравнении с одноустьевой скважиной);

- во-вторых, смена направления фильтрации и/или режимов отбора продукции малоэффективны и дают лишь кратковременный эффект на начальном этапе разработки месторождения тяжелой нефти или битума.

Технической задачей изобретения является сокращение финансовых и материальных затрат на строительство скважин, с помощью которых осуществляется данный способ, а также повышение эффективности разработки месторождения тяжелой нефти или битума за счет регулирования закачки теплоносителя в скважину по отдельным интервалам на протяжении всего горизонтального участка нагнетательной скважины.

Поставленная задача решается способом разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием закачки теплоносителя в скважину, включающим строительство верхней нагнетательной скважины и нижней добывающей скважины с горизонтальными участками, расположенными друг над другом, закачку теплоносителя через горизонтальную нагнетательную скважину с прогревом пласта, созданием паровой камеры и отбор продукции через горизонтальную добывающую скважину, осуществляя равномерный прогрев паровой камеры.

Новым является то, что при строительстве скважин их горизонтальные участки оборудуют фильтрами, в нагнетательную скважину спускают колонны труб по типу «труба в трубе» с изолированными друг от друга внутренними пространствами, причем выходные отверстия колонн труб размещены в фильтре и разнесены по длине горизонтального участка, разбивая его на зоны прогрева так, что исключается прорыв теплоносителя в добывающую скважину через более прогретую зону, причем на устье колонны для закачки теплоносителя оснащают каждую самостоятельными трубопроводами с регулируемыми задвижками, которые регулируют подачу теплоносителя в зависимости от термограммы паровой камеры, снимаемой в добывающей скважине.

На чертеже схематично представлен предлагаемый способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием закачки теплоносителя в скважину.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Сначала производят строительство верхней нагнетательной скважины 1 и нижней добывающей скважины 2 с горизонтальными участками 3 и 4, соответственно расположенными друг над другом и вскрывающими продуктивный пласт 5 с тяжелой нефтью или битумом. В процессе строительства нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин их горизонтальные участки 3 и 4 соответственно оборудуют фильтрами 6 и 7.

Нагнетательная скважина 1 используется для закачки теплоносителя в продуктивный пласт 5, а добывающая скважина 2 используется для добычи тяжелой нефти или битума из продуктивного пласта 5.

В нагнетательную скважину 1 спускают несколько колонн труб по типу «труба в трубе», например, как показано на чертеже 1 - три колонны труб 8, 9, 10 с изолированными друг от друга внутренними пространствами с помощью соответствующих пакеров 11 и 12. Нижний конец колонны труб 10 заглушен. Выходные отверстия 13, 14 и 15 колонн труб 8, 9 и 10 соответственно размещены в фильтре 6 нагнетательной скважины и разнесены по длине горизонтального участка 3 нагнетательной скважины 1, разбивая его на зоны прогрева так, что исключается прорыв теплоносителя в горизонтальный участок 4 добывающей скважины 1 через более прогретую зону.

На устье колонны труб 8, 9, 10, предназначенные для закачки теплоносителя, оснащают каждую самостоятельными трубопроводами с регулируемыми задвижками 16, 17 и 18 соответственно, которые регулируют подачу теплоносителя в зависимости от термограммы паровой камеры, снимаемой по показанию термодатчиков 19 (показано условно), спущенных, например, на оптико-волоконном кабеле в горизонтальные участки 3 и 4 соответственно нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин.

В добывающую скважину 2 спускают колонну НКТ 20 с погружным насосом 21 на конце.

Далее начинают осуществлять закачку теплоносителя (пара) от парогенератора (не показано) в продуктивный пласт 5, при этом полностью открывают регулируемые задвижки 16, 17 и 18 и начинают одновременную закачку теплоносителя во все три колонны 8, 9, 10 и через их соответствующие выходные отверстия 13, 14 и 15 и фильтр 6 горизонтального участка 3 нагнетательной скважины 1 в продуктивный пласт 5. В зависимости от проницаемости продуктивного пласта 5 подбирают давление нагнетания и в зависимости от эффективной нефтенасыщенной толщины продуктивного пласта 5 определяют объем нагнетаемого пара, при этом происходит прогревание продуктивного пласта 5 с созданием паровой камеры.

Отбор разогретой тяжелой нефти или битума осуществляют с помощью погружного насоса 21, например винтового, причем разогретая тяжелая нефть или битум из продуктивного пласта 5 сначала через фильтр 7 горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 попадает внутрь горизонтального участка 4 и далее поступает на прием погружного насоса 14, который перекачивает тяжелую нефть или битум на дневную поверхность.

В процессе отбора разогретой тяжелой нефти или битума происходит прорыв теплоносителя из паровой камеры в фильтр 7 горизонтального участка 4 добывающей скважины 2, о чем свидетельствует наличие температурных пиков на термограммах, которые строятся по результатам данных термодатчиков, установленных в горизонтальных участках 3 и 4 соответственно нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин.

При наличии температурных пиков необходимо уменьшить при помощи регулируемых задвижек 16, 17 и 18 объем закачки теплоносителя вплоть до полного прекращения подачи теплоносителя в соответствующую (соответствующие) колонну (колонны) труб 8, 9 или 10 нагнетательной скважины 1, напротив которой (которых) в горизонтальном участке 4 добывающей скважины 2 произошел прорыв теплоносителя.

Например, прорыв теплоносителя в фильтр 7 горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 произошел напротив интервала S продуктивного пласта 5, где расположены выходные отверстия 14 колонны труб 9 горизонтального участка 3 нагнетательной скважины 1, о чем свидетельствуют температурные пики с термодатчиков, расположенных в пределах интервала S в горизонтальных участках 3 и 4 соответственно нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин. Для этого прикрывают задвижку 17 самостоятельного трубопровода, связанного с колонной труб 9, при этом расход теплоносителя, подаваемого в колонну труб 9, уменьшается вплоть до полного прекращения подачи теплоносителя в колонну труб 9. Прорыв теплоносителя через фильтр 7 в горизонтальный участок 4 добывающей скважины 2 прекращается. Таким образом продолжают дальнейшую эксплуатацию скважин в данном режиме. При наличии прорыва теплоносителя в другом интервале фильтра 7 горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 аналогичным образом, как описано выше, прикрывают или полностью отключают другие интервалы продуктивного пласта 5, подконтрольные выходным отверстиям 13 и 15 соответственно колонн труб 8 и 10.

Предложенный способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием закачки теплоносителя в скважину снижает финансовые и материальные затраты на его осуществление, так как способ осуществляется с помощью одноустьевой скважины и для его осуществления не требуются дорогостоящие термодатчики и кабели, проложенные по всей длине обеих скважин.

Кроме того, повышается эффективность разработки месторождения тяжелой нефти или битума за счет регулирования закачки теплоносителя в скважину по отдельным интервалам на протяжении всего горизонтального участка нагнетательной скважины, при этом нет необходимости изменения направления фильтрации и/или изменения режимов отбора продукции.

Похожие патенты RU2412342C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА 2009
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2412344C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХУСТЬЕВЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 2010
  • Файзуллин Илфат Нагимович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2429345C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ОТБОРА ПРОДУКЦИИ СКВАЖИНЫ 2009
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2413068C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ОТБОРА ПРОДУКЦИИ СКВАЖИНЫ 2009
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2412343C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ЗАКАЧКИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СКВАЖИНУ 2009
  • Файзуллин Илфат Нагимович
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2418159C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА 2009
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2418160C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХУСТЬЕВЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 2010
  • Файзуллин Илфат Нагимович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2431745C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ОТБОРА ПРОДУКЦИИ СКВАЖИНЫ 2009
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Бакиров Айдар Ильшатович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2407884C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ОТБОРА ПРОДУКЦИИ СКВАЖИНЫ 2009
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Васильев Эдуард Петрович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2414593C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ОТБОРА ПРОДУКЦИИ СКВАЖИНЫ 2009
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Амерханов Марат Инкилапович
  • Васильев Эдуард Петрович
  • Страхов Дмитрий Витальевич
  • Зиятдинов Радик Зяузятович
  • Оснос Владимир Борисович
RU2398103C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 412 342 C1

Реферат патента 2011 года СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ЗАКАЧКИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ В СКВАЖИНУ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения тяжелой нефти или битума. Обеспечивает повышение эффективности разработки за счет сокращения финансовых и материальных затрат на строительство скважин и возможности регулирования закачки теплоносителя в скважину по отдельным интервалам на протяжении всего горизонтального участка нагнетательной скважины. Сущность изобретения: способ включает строительство верхней нагнетательной скважины и нижней добывающей скважины с горизонтальными участками, расположенными друг над другом, закачку теплоносителя через горизонтальную нагнетательную скважину с прогревом пласта, созданием паровой камеры и отбор продукции через горизонтальную добывающую скважину, при котором снимают термограммы паровой камеры, анализируют состояние ее прогрева на равномерность прогрева и наличие температурных пиков и с учетом полученных термограмм осуществляют равномерный прогрев паровой камеры изменяя зоны прогрева. При строительстве скважин их горизонтальные участки оборудуют фильтрами, в нагнетательную скважину спускают колонны труб по типу «труба в трубе» с изолированными друг от друга внутренними пространствами. Выходные отверстия колонн труб размещены в фильтре и разнесены по длине горизонтального участка, разбивая его на зоны прогрева так, что исключается прорыв теплоносителя в добывающую скважину через более прогретую зону. На устье колонны для закачки теплоносителя оснащают каждую самостоятельными трубопроводами с регулируемыми задвижками, которыми регулируют подачу теплоносителя в зависимости от термограммы паровой камеры, снимаемой в добывающей скважине. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 412 342 C1

Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием закачки теплоносителя в скважину, включающий строительство верхней нагнетательной скважины и нижней добывающей скважины с горизонтальными участками, расположенными друг над другом, закачку теплоносителя через горизонтальную нагнетательную скважину с прогревом пласта, созданием паровой камеры и отбором продукции через горизонтальную добывающую скважину, при котором снимают термограммы паровой камеры, анализируют состояние ее прогрева на равномерность прогрева и наличие температурных пиков и, с учетом полученных термограмм, осуществляют равномерный прогрев паровой камеры, изменяя зоны прогрева, отличающийся тем, что при строительстве скважин их горизонтальные участки оборудуют фильтрами, в нагнетательную скважину спускают колонны труб по типу «труба в трубе» с изолированными друг от друга внутренними пространствами, причем выходные отверстия колонн труб размещены в фильтре и разнесены по длине горизонтального участка, разбивая его на зоны прогрева так, что исключают прорыв теплоносителя в добывающую скважину через более прогретую зону, причем на устье колонны для закачки теплоносителя оснащают каждую самостоятельными трубопроводами с регулируемыми задвижками, которыми регулируют подачу теплоносителя в зависимости от термограммы паровой камеры, снимаемой в добывающей скважине.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2412342C1

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ТЯЖЕЛОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДВУХУСТЬЕВЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 2007
  • Тахаутдинов Шафагат Фахразович
  • Ибрагимов Наиль Габдулбариевич
  • Хисамов Раис Салихович
  • Ибатуллин Равиль Рустамович
  • Амерханов Марат Инкилапович
RU2340768C2
СПОСОБ ДОБЫЧИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ 1992
  • Рузин Л.М.
RU2046934C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ БИТУМНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 2002
  • Файзуллин В.А.
  • Гатиятуллин Н.С.
  • Илатовский В.В.
  • Файзуллина Н.В.
RU2225942C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ И БИТУМОВ НАКЛОННО-ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ 2003
  • Янгуразова З.А.
  • Абдулхаиров Р.М.
  • Голышкин В.Г.
  • Дронов В.В.
  • Горшенина Е.А.
RU2237804C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМА 2005
  • Хисамов Раис Салихович
  • Фаткуллин Рашад Хасанович
  • Юсупов Изиль Галимзянович
  • Загидуллин Рафаэль Гасимович
RU2287679C1
ПОДЗЕМНО-ПОВЕРХНОСТНЫЙ СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ 2001
  • Коноплев Ю.П.
  • Тюнькин Б.А.
  • Груцкий Л.Г.
  • Питиримов В.В.
  • Пранович А.А.
RU2199657C2
СПОСОБ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗАЛЕЖЬ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ 2001
  • Рузин Л.М.
RU2199656C2
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЕБИТУМНОЙ ЗАЛЕЖИ 2005
  • Хисамов Раис Салихович
  • Абдулмазитов Рафиль Гиниятуллович
  • Ибатуллин Равиль Рустамович
  • Валовский Владимир Михайлович
  • Зарипов Азат Тимерьянович
RU2287677C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВЫСОКОВЯЗКИХ НЕФТЕЙ ИЛИ БИТУМА 2005
  • Абдулхаиров Рашит Мухаметшакирович
  • Липаев Александр Анатольевич
  • Янгуразова Зумара Ахметовна
  • Маннанов Ильдар Илгизович
RU2289685C1
СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЕЙ И ПРИРОДНЫХ БИТУМОВ 1998
  • Старшов М.И.
  • Ситников Н.Н.
  • Абдулхаиров Р.М.
  • Ракутин Ю.В.
  • Волков Ю.В.
  • Рейм Г.А.
  • Михайлов А.П.
RU2151862C1
US 4787449 A, 29.11.1988.

RU 2 412 342 C1

Авторы

Ибрагимов Наиль Габдулбариевич

Валовский Владимир Михайлович

Амерханов Марат Инкилапович

Страхов Дмитрий Витальевич

Зиятдинов Радик Зяузятович

Оснос Владимир Борисович

Даты

2011-02-20Публикация

2009-10-16Подача