Способ добычи нефти из подземного нефтяного месторождения, имеющего водонефтяной контакт Советский патент 1990 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к способу добычи нефти из подземных месторождений и может быть применено как на истощенных, так и на вновь открытых месторождениях

Цель изобретения - повышение нефтеотдачи

На фиг.1 представлена схема, иллюстрирующая добычу нефти из нового нефтяного месторождения, использующая предлагаемый способ; на фиг,2 - схема, показывающая добычу нефти из старого нефтяного месторождения; на фиг,3 - 8 - последовательность добычи нефти, согласно предлагаемому способу; на фиг.9 и 10 - пузырь нефти и добыча из него,

Геологическое образование фиг01 содержащее нефть, воду и газ в достаточных количествах включает ловушки 1 - 3. На новом нефтяном месторождении в точке 4 вводится воздух, образующий в ловушке 1 воздушный объем 5. В ловушке 2 имеется нефть бив ловушке 3 нефть 7о Ловушка 3 может дополнительно содержать первоначальный газовый колпак 8. Нефть под куполом, которую нельзя добыть с помощью водяного потока, поскольку она оказывается пойманной в ловушках или куполах, составляет всю нефть, показанную над штриховой линией 9. Каждая ловушка 1 - 3 имеет нижнюю точку 10 - 12 соответственно. Вода находится в водоносном горизонте ниже уровня раздела 13 нефть - вода. Вода, пойманная в нефтяном слое (над поверхностью раздела 13 нефть - вода), представляет реликтовуюi воду - воду в синклинальных карманах, воду, смачивающую поверхность пор и песчинок которые все были смочены водой до скопления нефти, и воду, пойманную в виде мельчайших капель в местах со(Л

с

СП

оэ

00

со

Q3

ы

31538903

новения песчинок Реликтовая воможет перемещаться там, где находится в непрерывной фтзе. образом, фиг01 иллюстрирует

ск ра ве не Сн но во ти ни та

ефтяное месторождение в ловушкеj заимающей все пространство над нижей точкой 12 ловушкио

Нефть б и 7 занимает верхние точки а вершине месторождения„ Газ 8 пой- ,п ан в одной ловушке 3, Нефть заполниа ловушку, вытесняя из ловушки всю оду9 за исключением реликтовой. Кога нефть заполняет ловушку до нижней точки 12, вся вода перемещается в водоносный горизонт, который располо- ен ниже линии 13. Нефть, вытесняя воду, скапливается в слое выше точки 12.

Когда в точке 4 вводится воздух, 20 он проходит в ловушку 1, вытесняя из нее нефтьо Нефть вытесняется и перетекает в ловушку 2, а затем в ловушку 3, а нефтяной слой перемещается вниз от зоны, содержащей нефть под купо- 25 лом. Когда уровень нефти понижается, газ перетекает из ловушки 2 в ловушку 3. Пока продолжается подача воздуха, граница раздела воздух - нефть перемещается вниз до уровней 14,15 и 13, JQ причем последний был первоначальной границей нефть - вода, существовавшей при открытии месторождения, образованной из-за наличия нижней точки 12. Нефть извлекается из скважины 16 через впускное отверстие 17 трубопровода со скоростью, которая гарантирует, что в нижней точке 12 нефть не будет потеряна0

Согласно предлагаемому способу из 4о нового месторождения (фиг.1) добывается вся нефть, включая нефть в ловушках 2 и 3, которую нельзя добыть, применяя способ водяного поток. Обычно такая нефть остается в земле, а мес- д5 торождение опус-кошается. Таким образом,закачиванием воздуха с самого начала разработки нефтяного месторожде-1 ния такие проблемы, как оставление значительных запасов нефти в земле, устраняются,т.е0кефть не остается ни в антиклинальных карманах,ни в нефтяных пузырях,обходимых водой и удерживаемых на месте за счет поверхностного натяжения (фиг.9 и. 10).

35

50

55

В истощенном нефтяном месторождении (фиг.2) такке имеются три ловушки 18 - 20 и первоначальная

п

0 5 Q

о д5

5

0

5

скважина 21. Закачивают воду, которая определяет водяной слой 22, на вергаине которого лежит под сводами нефть, т,е0 всю нефть выше линии 23. Снова имеются нижние точки 24 и 25, но, как ясно из фиг„2, закачивание воды не может обеспечить добычу нефти под сводами, т.е0 нефти выше линии 23, которая, таким образом, остается

Чтобы извлечь всю нефть, оставленную в месторождении, включая нефть под сводами, через старую нефтяную скважину 21 закачивается воздух, В нефтяную скважину 21 закачивают воздух (извлечение нефти иллюстрируется на фиг.З и 8), который заполняет ловушку 19, вытесняя нефть вниз до тех пор, пока воздух не сможет перетечь в третью ловушку 20.

Итак, на фиг.З показана нефтяная скважина в начале эксплуатации и запас нефти 260 Как показано на фиг.4, после добычи нефти путем закачивания воды нефтяной запас существует в виде нефти 26 под сводом контакта 27 нефти и обводненной нефти. Ниже нее находится зона нефти, вытесненной водой 280 Начинается закачивание воздуха (фиг.5)о Воздух образует верхний слой 29 о Имеется также повторно насыщаемая нефтяная зона 30, составленная из первоначальной нефтипод сводами и зоны вытесненной водой нефти 31, : расположенной под ней. Поскольку закачивание воздуха продолжается, как показано на фиг06, повторно насыщаемая нефтяная зона растет, зона вытесненной водой нефти 31 уменьшается и вода из этой зоны вытесняется в расположенный ниже водоносный горизонт (или откачивается)а На фиг07 вся вода вытеснена, восстановлена первоначальная граница раздела нефть - вода и теперь может начаться полная добыча нефти. Бурится скважина 32, и нефть извлекается. Уровень раздела воздух - нефть оказывается на месте первоначального уровня раздела нефть - вода и вся нефть вытекает из всех антиклинальных карманов и пещер и опускается вниз под действием тяжести, в результате чего извлекается вся нефть, и в скважине остается только воздух 29.

Извлечение нефти из нефтяных пузырей, которые возникают по всей нефтяной зоне, заполняемой водой, в песчаных резервуарах и являются главной - причиной, почему так много нефти остается в земле, (такие пузыри могут быть огромными,например длиной 4,8 км и более) показано на фиг.9 и , 10. Масса нефти 33 окружена водой 34 и удерживается поверхностным натяжением. Так происходит потому, что для вытеснения более легкой текучей ю среды (нефти), используется более тяжелая текучая среда - вода. При закачивании вода обходит огромные массы нефти, которые, таким образом, остаются позади. Однако, когда закачива- 15 ется газ 35, вода 34 вытесняется вниз, как показано на фиг.10, освобождая нефть 33, которая теперь может под действием тяжести стечь вниз и образовать повторно насыщенный неф- 20 тяной слой 36 под газом 35 и над водой 34 (нефть может также подняться вверх за счет плавучести).По мере закачивания газа этот слой опускается.

ется ловугакой в недоступном месте в соответствии с законом дифференциального захватывания. За счет применения предлагаемого способа нефть может быть вытеснена из ловушки и извлечена через скважину,

Используемый газ может быть естественным газом, двуокисью углерода, азотом или воздухом. Если имеется газовый колпак или газ выработан до того, как началась добыча нефти, естественный газ предпочтительней. Двуокиси углерода, так как она растворима и в воде, и в нефти, требуется в гораздо больших объемах, чем воздуха. Азот применять лучше двуокиси углерода, так как он менее растворим в воде и нефти.

Формула изобретения

Ц Способ добычи нефти из подземно Повторно насыщаемый нефтяной слой пе- 25 го нефтяного месторождения, имеющего

водонефтяной контакт, путем подачи газа в верхнюю часть ловушки, снижения уровня газ - нефть, и отбора нефти через добывающую скважину при подремещается вниз, становится толще, поскольку нефть стекает под действием тяжести, и в конечном итоге вся нефть может подняться из водяной зоны

вверх. Таким образом, используется за-30 держании на постоянном уровне водонеф- кон дифференциального улавливания.

Предлагаемый способ приемлем для новых сйважин и должен использоваться как начальный, поскольку он существенно упрощает добычу, приемлем 35 для добычи нефти там, где нефтяное месторождение подвергалось закачиванию воды, и при добыче нефти из скважины, которая ранее считалась истощенной, но в которой нефть удержива- 40

тяного контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи, отбор нефти осуществляют после перемещения водонефтяного контакта до первоначального положения или до точки перелива.

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что в качестве газа в пласт закачивают воздух

ется ловугакой в недоступном месте в соответствии с законом дифференциального захватывания. За счет применения предлагаемого способа нефть может быть вытеснена из ловушки и извлечена через скважину,

Используемый газ может быть естественным газом, двуокисью углерода, азотом или воздухом. Если имеется газовый колпак или газ выработан до того, как началась добыча нефти, естественный газ предпочтительней. Двуокиси углерода, так как она растворима и в воде, и в нефти, требуется в гораздо больших объемах, чем воздуха. Азот применять лучше двуокиси углерода, так как он менее растворим в воде и нефти.

держании на постоянном уровне водонеф

тяного контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи, отбор нефти осуществляют после перемещения водонефтяного контакта до первоначального положения или до точки перелива.

2. Способ поп.1, отличающийся тем, что в качестве газа в пласт закачивают воздух

Изобретение относится к добыче нефти и может быть использовано как на истощенных, так и на вновь открытых месторождениях. Цель - повышение нефтеотдачи. В верхнюю часть ловушки подают газ. Снижают уровень газ - нефть. Отбирают нефть через добывающую скважину после перемещения водонефтяного контакта до первоначального положения или до точки перелива. В качестве газа в пласт закачивают воздух, или двуокись углерода, или азот. Благодаря использованию данного способа нефть может быть вытеснена из ловушки и извлечена через скважину. 1 з.п. ф-лы. 10 ил.

х. 3-Ье

Фиг.1

ti

Фие.З

Фие.6

23

Фиг.2

2$

ФиеМ

фиг. 5

2731

tBФиг.7

Фие.8

3J

3

J

#te.Ј

Составитель И.Лопакова Редактор Н.Тупица Техред И.Верес Корректор Э.Лончакова

Заказ 846

Тираж 475

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

- -.- - - - - - -- --.1-t-ги - - - -- «.|««.«.| ...««.«.«,,

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

J

Подписное