Способ разработки нефтяного месторождения Советский патент 1991 года по МПК E21B43/243 

Изобретение относится к разработке залежей углеводородов и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности,

Целью изобретения является повышение охвата пласта воздействием и увеличение нефтеотдачи.

На чертеже показана схема обвязки оборудования при осуществлении предлагаемого способа.

В оборудование схаажины входят обсадные колонны 1, насосно-компрессорные трубы 2 и криогенный трубопровод 3 с задвижкой 4. 8 обвязку скважины входят также задвижки 5 и 6, обратный клапан 7. напорные линии 8 и 9. камеры смещения 10.

линии подачи 11 газообразного азота () для продувки, установки 12 газификации жидкого азота, передвижная электростанция 13, манометры 14 и 15. штуцер 16, фильтр 17, агрегат 18 создания напора воды в стстеме , запорное устройство 19, автоцистерны жидких грузов 20, автоцистерны 21 жидкого кислорода, цистерны 22 для порошка термита, цистерны 23 для перевозки сыпучих грузов (горючих порошков) и трубопроводы 24 подачи порошковых грузов з камеры смешения 10. По трубопроводу 25 подают воду или раствор ПАВ, щелочей, ми- целярных растворе и т.д. в установку 18. Автоцистерна 26 содержит жидкий азот. В цистерне 20 находится вода, щелочи, мице#

Va-

лярные растворы и др. жидкости, в зависимости от технологии.

Процесс осуществляют следующим образом.

В зависимости от технологии промыоа- ют скважину либо перед применением предлагаемого способа, либо после его использования водными растворами щелочи, ПАВ, мицелярными кислотными растворами, пенами и т.д. по методу прямой, скоростной или обратной промывки скважины для устранения песчанных пробок в скважине.

После промывки сквяжмны в нее закачивают воду из цистерны 20. После закачки воды закрывают задвижку 6 и продувают всю схему с помощью установок 12 газообразным горячим азотом (+50°С),

После окончания продувки газом из установок 12 по трубопроводам 11 через камеру 10 и по трубопроводу 8 в скважину подают жидкий $зот, которым замораживают в пласте воду. Образовавшийся при этог: лед разрывает пласт с образованием трещин.

После завершения криоразрыва (крмо- гермэльного разрыва) и насыщения имеющихся пустот азотом закачку жидкого азота прекращают. Из-за глубинных температур жидкий азот газифицируется. После прекращения подачи жидко О азота систему еще раз продувают горячим газообразным азотом из установок 12, включенных в режиме газификации жидкого азота, После этого Р пласт закачивают жидкий кислород илм жидки - воздух. При контакте жидкого кислорода . пи жидкого воздух с нефтью происходит зажигание любым известные способом.

Добыча нефти может осуществляться либо из добывающих скважин, либо по циклическому способу из нагнетательной исва- лины, При циклическом воздействии на нефтеносный пласт любая сквахина (нагнетательная или добывающая) сначала используется как нагнетательная, а потом как добывающая,

Использование различных горючих порошков осуществляется ледующим образом,

В качестве горючих порошков используют порошки взрывчатых веществ, измельченный порошок торфа, угольную пыль, алюминиевую пудру, порошки окислов железа и порошки термита, Вместо термита можно использовать порошки утяжелителей, например порошки окислов железа з сухом или мокром виде, которые практичз- ски всегда имеются на буровых. Скважину промывают в зависимости от технологии либо до, либо после применения предлагаемого способа. После промывки скважины в нее закачивают воду, загущенную порошками. При этом горючие порошки с помощью сжатых газов из установок 12 попадают в камеру смешения 10, куда с помощью газов от установок 12 из цистерны 22 поступает порошок термита. Одновременно в камеру смешения 10 из цис ерны 20 афыатом 18

подают воду. Полученная смесь по 1рубе 8 закачивается в «вахину ч в пласт. Затем закрывают .жг.у 6 н/фодувают всю ске му горячим азогом (-+60 С) из установок 12. После продувки подают жидким чиглород иг.

установок 12 и 26 по криогенному трубопроводу 3 через задвижку 4, одновременно загущая жидкий кислород в камере 10 порошком термита, подавая его из цистерны 22. Закачку хчдкогс кислорода или воздуха производят аналогично с той лишь разницей, что все жидк:сти загущают по рошком термита, горючими порошками алюминиевой пудрой. Пр1- этом порошки. которыми загущались все жидкости (и во.са

и жидкий азот, кислород, воздух, т.е. крио- жидкости), оседают в трещинах и не дают им закрыться.

Происходит KpviO. eci- dfitHbu/i пласта и фиксация пор с помощью порошков горючих и взрывчатых веществ. Затем любым известным способом осуществляют зажимание и знутриплзстовое горение.

Пр , недостатке воды будет иметь место еуу.ое горениэ, при избытке - влажное горенче, а при переизбытке - сверхвлажное горение. При этом о.процессе горения участвует nopoiuMi, которые ро этого осуществляли фиксацию ч пор. За этого горения порошков в трещмнах увелмчивается температура пласта, выжмгаютсп тяжелые фракции, сероводород м увеличивается подвижность нефти.

Указанный способ можно повторить неоднократно на одной л той же скважине, что

будет аналогично циклическому воздействию с генерзцией пэра внутри пласта.

Для прекращения горения необходимо из установок 2Ь и 12 подать жидкий азот Р пласт при закрытой задвижке 6, либо ээкачать в пласт большое количество воды, применяя после горения промывку пласта известковыми сопяно-ккслотными растворами.

Прм циклическом горении по предлагаемому способу при воздействии на пласт с помощью оксиляквитоз возможна замена способа торпедирования пласта ядерным взрывом;

Закачав жидкий кислород в подземную емкость, изолирован иу;о от нефти т гзза

(или в длинную наклонную или горизонтальную герметическую трубу в пласте), осуществляют перфорацию этой трубы. Образовавшийся оксиликвит (смесь нефти и жидкого кислорода) взрывается с образова- нием большого числа трешин и повышением температуры, воздействующей на нефтенасыщенш- Ь слоч пласта Кроме того, горение мо, г б о ъ зчде несильных по- следователе- / взрывов при подаче окис- лителя дл i горения (например, жидкого .ислорода, порошков 8В, теркита или фтора) R пласт определенным порциями,

В качегтве ropiC fix порошков мспопьзу- юч либо с рг нчческме.либо неорганические леществэ, способные ropeib

процесс горения во всех случаях носит управляемый характер з° с .от подач -орю- их жидкостей (с пооош.ччмм или без чих) и нейтральных г горенкю жпцкостеи, в том числе и криогенных Частота следования ьзоывов управляется точно также при горении термита температура в зоне горения походит до 1000-У00°С

В качестве рабо пей жидкости как для перфоро 1 ч так и для промывки скважин мохно i-тполь ,вать из традиционных жид- roc1 и во,Л бензин, о мщенную неЛго, диз- ./к во пластовую воду, а из предлаг viL x у.дкие оксид серы, серный и,, -1 смеси как отдельно, так в ьмьсчх с хриО енными жидкостями или тра- ди| ччними зь 1 ег- численными и цру- . 9v io/0i нсз« ми жидкостями. При Civeii eHHM оксид, и сеоього ангидрида осу- ЩРСТЗЛЯМТ добычу аысокопарафиновых нрфтей или сромь рку скважин. Обе жидко- ст раст ооя с ся одкз вдруюг без офани- че 1 1й з любой пропорции Они позволяют pdi, ворять и извлекать путем растворения д„,же затвердевшие нефтяныэ асфальто-би- гумные остатки после применения в скважине и пластах жидкой ок/си или двуокиси углерода.

В сочетании с водой жидкий ангидрид препятствует отложению парафина на трубах и оборудовании

Наилучших результатов дает предлагаемый способ, когда в качестве промывочных жидкостей используют 30-50%-ные водные растворы а сочетании с жидкой 3-5%-ной двуокисью серы с добавкой 3-4%-чого ангидрида.

Если разработка или добыча нефти ведется с обводнением, тоисполозуютпласто- или заказанную воду и в скважину подают Юльке жидкую двуокись серы с до- баркой 3-4%-ного серного ангидрида. Двуокись серы уг.алязт тяжелый нефтяной остаток после применения жидких окиси

или двуокиси углерода, что позволит увеличить нефтеотдачу пласта, особенно в сочетании с жидким метаном, пропанбутзном или жидким природным газом или газовым конденсатом.

В другом варианте реализации способа сначала осуществляют криогермальнь й разрыв пласта с помощью закачанной в пласт воды, замораживаемой нейтральной криогенной жи ьиС ью, также закачивав мой Б пласт. За счотзтого увеличивают про- нииаемость пласта, а фиксацию существовавших пчо и образованных трещин осуществляют различными порошками - органического и неорганического происхождения, например термитом, порошками 83 торфа, угля, порошками металлов (алюминиевая пудра, порошки сплавов алюминия магния и т д.).

Доставку указанных горючих порошков осуществляют различными технологическими жидкостями: водой, криогенными жидко- стями, различными промывочными растворами на всех этапах от ззкэчки воды и криотермального разрыва до подачи горючих криогенных жидкостей например жидкого водорода, кислорода воздуха, метана и т.д.

Копичество применяемой воды определяет сухое, влажное ити сверхвлажное горение.

После закачки в пласт горючих криогенных жидкостей осуществляют внутрипла- стовое горзние. Воду при предлагаемом способе мсжно применять, а можно не применять а зависимости от условий месторожденияПри осуществлении внутрилластового горения применение нейтральных коиогенных жидкостей (жидкого азота)обеспечивает безопасность так как з случае неблагоприятных условий горения путем за очки агота в сквзжищ всегда можно остановить горение

Пластовое горение осуществляется при следующих условиях, сложившихся внутри пласта Закачку воды и коиогенных жидкостей ведут таким образом, что оторочка из жидкого :а слорода (ил другого окислителя) всэ время находится в окружении воды, вернее она находистя между двух оторочек воды, что приводит к переизбытку воды в пласте.

Осуществляют зажигание любым известным способом, после чего идет процесс внутри пластового горения с большим содержанием кислорода и воды, что ведет к образованию пара. При подходе фронта внутрипластового горения к трещинам, за- фиксироэанным порошками, эти горючие порошки поджигаются и увеличивают температуру пласта. Кроме образования пара и нагрева пласта происходит в процессе внут- рипластового горения выделение углекислого газа, который наряду с паром осуществляет извлечение нефти из пласта. В процессе горения сгорает не только часть нефти, но и попутные газы, в том числе сероводород, при сгорании которого в кислороде образуется окись и двуокись серы, которые как и двуокись углерода улучшают иззяекаемость нефти из пласта.

Для предлагаемого способа нет ограничения по глубине вследствие охлаждения пара при его закачке в пласт, поскольку пар и данном способе вырабатывают непосредственно в пласте. Интенсивность горения и частота следования взрывов (при необходимости взрывного горения) управляется за счет подачи закачиваемых в пласт жидкостей.

Криотермальный разрыв и переходный температурный барьер позволяютосущест- , ить развитие вертикальных трещин, вскры- ...зющих отдельные линзы и пропластки, изолированные от основного пласта нефти,

Кроме этого способ позволяет увели- ччть пластовое давление или управлять им г счет сжатия нефти между газовой шапкой i,uT горения и испарения криожидксстей) и водой (грунтовой или закачиваемой) путем использования гравитационных сил (газ лег- .-е, а вода тяжелее нефти).

За счет замораживания нефти и сероводорода, используя разность точек замерзания этих веществ, можно осуществить разде, чние еще под землей нефти и сероводорода

Способ можно использовать не только /«А разработки и добычи нефти, но и для

разработки других полезных ископаемых, например месторождений урана.

Способ обеспечивает повышение охвата пласта воздействием, за счет чего увели- чивается нефтеотдача. Кроме того, достигается интенсификация разработки.

Формула изобретения

1. Способ разработки нефтяного месторождения, включающий закачку в пласт криогенной жидкости с последующими инициированием и осуществление.} внутри- пластового горения, добычу нефти через добывающую скважину, отличающийся тем, что, с целью повышение охвата пласга воздействием и увеличение нефтеотдачи, до закачки криогенной жидкости в пласт закачивают воду, причем закачку криогенной

жидкости для осуществления криотермиче- ского разрыва пласта ос щестеляют двумя порциями, сначала закачивают криогенную жидкость, инертную к процессу горения, а затем криогенную жидкость, поддерживаю

щую горение.

2, Способ по п.1, от л и ч а ющ и и с я тем, что в криогенную жидкость или в воду вводят порошки из горючих или взрывчатых материалов, порошков металлов ил« термита.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что закачку криогенных жидкостей циклически повторяют.

4.Способ по п.1, о т л м ч а ю щ и и с я тем, что внутрипластовое горение переводят во взрывное горение путем подачи избытка кислорода или другого окислителя.

5.Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью промывки ствола скважины, с криогенными жидкостями подают смеси жидких газов.

SS

C4J

Изобретена j 01 носится к разработке за- лэжей углеводородов я м.б. использовано в нефтедобывающей пром-сти. Целью изобретений явлйется повышение охвата пласта воздействием и увеличение нефтеотдачи. Способ предусматривает закачку в пласт криогенной жидкости с последующими инициированием и осуществлен и ем внутриплзстового горения. Для повышения охвата пласта воздействием до закачки криогенной жидкости в пласт закачивают воду. Закачку криогенной жидкости осуще ствляют двумя порциями. Сначала закачивают криогенную жидкость, инертную к процессу горения, а затем криогенную жидкость, поддерживающую горение. Предусмотрено введение в криогенную жидкость или в воду порошков из горючих или взрывчатых материалов, порошков металлов или термита. Закачку криогенных жидкостей периодически повторяют. Способ позволяет интенсифицировать процесс разработки, повысить охват пласта воздействием и нефтеотдачу. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

rv

h

ь