СПОСОБ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СКВАЖИНЫ Российский патент 2011 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к области добычи нефти с применением тепла, преимущественно из коллекторов с тяжелой, высоковязкой или битумной нефтью в комплексе с бурением горизонтальных скважин.

Известен «Способ повышения нефтеотдачи пластов» (патент США N 4982786, Е03В 3/11, опубл. 08.01.1991 г.), заключающийся в том, что из одной скважины бурят по меньшей мере два горизонтальных ствола, устанавливают перфорированные обсадные колонны, причем верхний горизонтальный ствол перфорируют по нижней образующей, а нижний - по верхней, цементируют затрубное пространство выше горизонтальных стволов, устанавливают в обсадную колонну до нижнего горизонтального ствола насосно-компрессорные трубы, центрируют их в обсадной колонне с помощью пакеров, по насосно-компрессорным трубам закачивают теплоноситель, а продукт транспортируют из верхнего ствола по кольцевому межтрубному каналу.

Известен «Способ повышения нефтеотдачи при разработке пластов» (патент США N 4961467, Е21В 43/24, опубл. 09.10.1990 г.), насыщенных вязкой, тяжелой нефтью, заключающийся в закачке пара в пласт через нагнетательную скважину в водонефтяную зону и вытеснении нефти через добывающие скважины. При этом в начале цикла добывающие скважины закрывают, пока давление в пласте не достигнет величины, близкой к давлению разрыва пласта. После этого нагнетательную скважину закрывают, а через добывающие начинается отбор продукта.

Общими недостатками способов являются:

- во-первых, высокая энергоемкость, обусловленная необходимостью прогрева значительного объема пласта между верхним и нижним горизонтальными стволами и связанными с этим непроизводительными потерями тепла;

- во-вторых, недостаточно высокая эксплуатационная надежность, обусловленная тем, что в верхний горизонтальный ствол вытесняется недостаточно прогретый продукт, и при транспортировке его по межтрубному пространству отбирается тепло от теплоносителя, что требует его повышенной температуры.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ теплового вытеснения нефти из горизонтальной скважины» (патент RU №2067168, Е21В 43/24, опубл. 27.09.1996), заключающийся в том, что в пробуренную скважину устанавливают перфорированную обсадную колонну, цементируют затрубное пространство до горизонтального ствола, устанавливают в обсадную колонну насосно-компрессорные трубы, центрируют их в обсадной колонне с помощью пакера, по насосно-компрессорным трубам подают теплоноситель, а продукт транспортируют по кольцевому межтрубному пространству, при этом перфорацию обсадной колонны осуществляют по кольцевым образующим в оконечной части за пакером и в начале горизонтального участка непосредственно за зацементированным затрубным пространством, теплоноситель подают в оконечную часть обсадной колонны за пакер, а продукт отбирают через перфорацию обсадной колонны в начале горизонтального участка.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, низкая эффективность прогрева пласта, так как при закачке теплоносителя (горячего газа) прогревается только приствольная часть горизонтального участка, поскольку основная часть горячего газа концентрируется в горизонтальном участке;

- во-вторых, невозможно подобрать насосное оборудование для подъема разогретого продукта по кольцевому межтрубному пространству, кроме того, низкая скорость подъема по кольцевому межтрубному пространству ведет к остыванию разогретого продукта;

- в-третьих, осложнен ремонт скважины, так как согласно конструкции скважины обсадная колонна выполнена неизвлекаемой, что приводит к дополнительным финансовым и материальным затратам при ремонте скважины.

Задачей изобретения является повышение эффективности прогрева пласта с возможностью подъема разогретого продукта по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), а также упрощение ремонта скважины за счет возможности извлечения обсадной колонны при необходимости.

Поставленная задача решается способом вытеснения нефти из горизонтальной скважины, включающим установку в пробуренную скважину перфорированной эксплуатационной колонны, изоляцию затрубного пространства до горизонтального ствола, установку в эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб, герметизацию межтрубного пространства узлом изоляции, закачку вытесняющего агента в оконечную часть эксплуатационной колонны за узел изоляции и отбор продукта в начале горизонтального участка эксплуатационной колонны.

Новым является то, что перед спуском эксплуатационной колонны в скважину до горизонтального участка устанавливают обсадную колонну с последующим ее цементированием, а между началом горизонтального участка и оконечной частью снаружи эксплуатационную колонну перед спуском оборудуют надувным пакером, который изнутри сообщен перепускными отверстиями, расположенными со стороны устья от узла изоляции, с эксплуатационной колонной, причем закачку рабочего агента осуществляют по межтрубному пространству через технологический клапан, сообщенный выходом с оконечной частью эксплуатационной колонны, а продукт отбирают по колонне насосно-компрессорных труб, сообщенных с затрубным пространством эксплуатационной колонны радиальными каналами.

На чертеже изображена схема осуществления предложенного способа вытеснения нефти из горизонтальной скважины.

Способ вытеснения нефти из горизонтальной скважины заключается в том, что в пробуренную скважину 1 до горизонтального участка 2 устанавливают обсадную колонну 3 с последующим ее цементированием.

Перед спуском перфорированной отверстиями 4 эксплуатационной колонны 5 в обсадную колонну 3 скважины 1 между началом горизонтального участка 2 и оконечной ее частью снаружи эксплуатационную колонну 4 оборудуют надувным пакером 6.

Далее устанавливают эксплуатационную колонну 5 в скважине 1, после чего изолируют затрубное пространство 7 до горизонтального участка 2 пакером 8.

Устанавливают в эксплуатационную колонну 5 колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 9, герметизируют в горизонтальном участке 2 скважины 1 межтрубное пространство 10 узлом изоляции 11.

Надувной пакер 6 изнутри сообщен перепускными отверстиями 12, расположенными со стороны устья (не показано) от узла изоляции 11 с эксплуатационной колонной 5.

Закачку теплоносителя (например, горячего газа) осуществляют по межтрубному пространству 10 через отверстия 13 в колонне НКТ 9 и технологический клапан 14, сообщенный выходом с оконечной частью эксплуатационной колонны 5, и далее через ее перфорированные отверстия 4 горячий пар попадает в пласт, прогревая его диаметрально наружу от горизонтального участка 2. Затрубное пространство 7 и пакер 8 исключают непосредственный контакт эксплуатационной колонны 9 с внутренними стенками скважины 1, что исключает преждевременное охлаждение горячего пара.

Разогретый продукт отбирают в начале горизонтального участка 3 скважины 1, при этом разогретый продукт поступает из пласта в затрубное пространство 15 эксплуатационной колонны 5 и через радиальные каналы 16 поступает внутрь колонны НКТ 9, где поступает на прием насоса 17, который может быть любым известной конструкции, например винтовым. Насос 17 перекачивает разогретый продукт по колонне НКТ на дневную поверхность.

Как вариант, при реализации способа возможен спуск части колонны НКТ 9, находящейся в горизонтальном участке 2 в сборе вместе с эксплуатационной колонной 5, после чего в эксплуатационную колонну 5 спускается верхняя часть колонны НКТ 9, которая посредством муфты 18 герметично фиксируется с нижней частью колонны НКТ 9.

При необходимости эксплуатационную колонну 5 и колонну НКТ 9 можно извлечь и произвести ремонтные работы в скважине 1.

Предлагаемый способ вытеснения нефти из горизонтальной скважины позволяет повысить эффективность прогрева пласта, то есть расширить охват разогреваемой зоны пласта за счет того, что теплоноситель поступает непосредственно в пласт, а не в горизонтальный участок скважины. Подъем разогретого продукта производится с помощью насоса по колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), который в разогретом виде поднимает его на дневную поверхность. Кроме того, возможность извлечения эксплуатационной колонны при ремонте скважины облегчает и ускоряет процесс ремонта, что позволяет избежать дополнительных финансовых затрат.

Изобретение относится к области добычи нефти с применением тепла, преимущественно из коллекторов с тяжелой, высоковязкой или битумной нефтью в комплексе с бурением горизонтальных скважин. Обеспечивает повышение эффективности прогрева пласта с возможностью подъема разогретого продукта по колонне насосно-компрессорных труб, а также упрощение ремонта скважины за счет возможности извлечения обсадной колонны при необходимости. Сущность изобретения: способ заключается в том, что в пробуренную скважину устанавливают перфорированную эксплуатационную колонну, изолируют затрубное пространство до горизонтального ствола, устанавливают в эксплуатационную колонну насосно-компрессорные трубы, герметизируют межтрубное пространство узлом изоляции, вытесняющий агент подают в оконечную часть эксплуатационной колонны за узел изоляции, а продукт отбирают в начале горизонтального участка эксплуатационной колонны. Согласно изобретению перед спуском эксплуатационной колонны в скважину до горизонтального участка устанавливают обсадную колонну с последующим ее цементированием. Между началом горизонтального участка и оконечной частью снаружи эксплуатационную колонну перед спуском оборудуют надувным пакером, который изнутри сообщен перепускными отверстиями, расположенными со стороны устья от узла изоляции, с эксплуатационной колонной. Закачку рабочего агента осуществляют по межтрубному пространству через технологический клапан, сообщенный выходом с оконечной частью эксплуатационной колонны, а продукт отбирают по колонне насосно-компрессорных труб, сообщенных с затрубным пространством эксплуатационной колонны радиальными каналами. 1 ил.

Способ вытеснения нефти из горизонтальной скважины, включающий установку в пробуренную скважину перфорированной эксплуатационной колонны, изоляцию затрубного пространства до горизонтального ствола, установку в эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб, герметизацию межтрубного пространства узлом изоляции, закачку вытесняющего агента в оконечную часть эксплуатационной колонны за узел изоляции и отбор продукта в начале горизонтального участка эксплуатационной колонны, отличающийся тем, что перед спуском эксплуатационной колонны в скважину до горизонтального участка устанавливают обсадную колонну с последующим ее цементированием, а между началом горизонтального участка и оконечной частью снаружи эксплуатационную колонну перед спуском оборудуют надувным пакером, который изнутри сообщен перепускными отверстиями, расположенными со стороны устья от узла изоляции, с эксплуатационной колонной, причем закачку рабочего агента осуществляют по межтрубному пространству через технологический клапан, сообщенный выходом с оконечной частью эксплуатационной колонны, а продукт отбирают по колонне насосно-компрессорных труб, сообщенных с затрубным пространством эксплуатационной колонны радиальными каналами.