Способ теплового воздействия на углеводородную залежь Советский патент 1992 года по МПК E21B43/24 E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам извлечения высоковязких углеводородов.

Известны способы разработки углеводородных залежей, включающие закачку смешивающих агентов, например растворителей / : .

Недостатком этих способов является их низкая эффективность при разработке залежей с высоковязкими нефтями и битумами в связи с малой подвижностью или неподвижностью последних, обусловленной их высокой вязкостью, вследствие чего растворитель прорывается в виде языков к эксплуатационным скважинам и не охватывает вытеснением большую часть пластовых углеводородов.

Известен также способ теплового воздействия на залежи, содержащие высоковязкие нефти и битумы, в сочетании с закачкой какого-либо агента или без него (закачка горячей воды или пара, создание очага горения и различные виды прогрева

пласта, осуществляемые как правило через эксплуатационные скважины для увеличения притока нефти).

Однако данный способ имеют общий недостаток, сдерживающий их применение: потери тепла настолько велики, что воздействие распространяется не более, чем на призабойные области скважин.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, прудусматривающий закачку в пласт растворителя или смеси растворителей в сочетании с тепловым воздействием. На забой нагнетательной скважины сначала закачивают воду, а вслед за ней выше ее уровня - растворитель. В результате образуется двухслойная система жидкостей в стволе скважин. После введения в воду металлического натрия происходит химическая реакция с выделением тепла, которым и нагревается растворитель. Последний при этом служит разжижающим реагентом, а его предварительный нагрев способствует усилению эффекта снижения вязкости нефти.

(Л

С

vi го

CJ

со

та

ь.

Недостатком указанного способа является его невысокая эффективность при осуществлении экзотермической химической реакции и низкий коэффициент извлечения углеводородов в связи с необходимостью одновременного использования закачки воды. Кроме того, получаемое тепло, локализованное областью забоя скважины, быстро поглощается скелетом nnacja за счет теплопроводности, а часть сразу же теряется не- избежным нагревом воды и ствола скважины. Менее эффективным известный способ является для залежей, содержащих высоковязкие или битуминозные нефти.

Целью изобретения является повыше- ние эффективности способа теплового воздействия для залежей, содержащих высоковязкую или битуминозную нефть.

Поставленная цель достигается тем, что в способе теплового воздействия на углево- дородную залежь, предусматривающем закачку растворителя или смеси растворителей, одновременно с закачкой растворителя ведут обработку пласта высокочастотным электромагнитным полем до до- стижения температуры на забое нагнетательной скважины,при которой вязкость нефти не превышает вязкости растворителя более, чем в десять раз. , /

Указанная цель также достигается тем.что обработку высокочастотным электромагнитным полем проводят циклически после снижения температуры не ниже пластовой.

Способ осуществляется следующим образом.

В углеводородном пласте, содержащем высоковязкую или битуминозную нефть, создают высокочастотное электромагнитное поле с помощью расположенного в нагнетательной скважине (или поверхностного) излучателя в широком диапазоне частот от 500 кГц до 3 МГц. Одновременно в скважину закачивают растворитель, который вытесняет углеводороды с забоя скважины в пласт и смешива- ется с ними. В результате воздействия на пласт извлечением электромагнитной энергией пласт нагревается и вязкость насыщенного углеводорода снижается. Обработку ВЧ электромагнитным полем ве- дут до тех пор, пока температура на забое скважины не достигнет значения, при котором вязкость нефти соответствует (становится одного порядка, т.е. не превышает более чем в десять раз) вязкости раствори- теля. Это значение температуры определяют предварительно экспериментальным или расчетным путем. Затем воздействие ВЧ электромагнитным полем прекращают, продолжая закачку растворителя в объеме,

необходимом для полного извлечения нефти из пласта. При этом температура на забое скважины становится более низкой и когда она снижается до пластовой, то обработку ВЧ полем возобновляют. Количество циклов зависит от объема заканчиваемого растворителя, который в дальнейшем может замещаться другим, более дешевым агентом, например попутным нефтяным газом.

П р и м е р 1. Продуктивный пласт, содержащий высоковязкую нефть с вязкостью при пластовой температуре 15°С в пределах 710 ПА с, подвергали высокочастотному электромагнитному (ВЧ ЭМ) воздействию в диапазоне частот 13,56 МГц путем ввода ВЧ ЭМ энергии в пласт через нагнетательную скважину. Эффективная толщина пласта 6-8 м, глубина залегания 80-100 м, пористость 0,25, проницаемость 0,43. Мощность ВЧ генератора 3060 кВт. Одновременно в скважину закачивали растворитель - широкую фракцию легких углеводородов (СА Се) вязкостью 2,3 МПа-с. Предварительными экспериментами установлено, что для снижения вязкости нефти значения 3-8 МПа с необходима температура 120-125°С.

П р и м е р 2. Экспериментально и расчетным путем установили, что наиболее оптимальный объем (с .точки зрения рентабельности при достижении заданной эффективности) растворителя для закачки в пласт (см. пример 1) составляет 12-15% по- рового объема. Обработку ВЧ ЭМ полем вели до достижения на забое скважины температуры 125°С. При этом закачали около одной трети запланированного объема растворителя. При дальнейшей закачке последнего температура на забое скважины снижалась и после того, как она упала до начальной пластовой (15°С), обработку восстановили. Всего провели три таких цикла. За это время в пласт закачали 1200 м растворителя, что составило 15% порового объема пласта. После чего в пласт нагнетали попутный газ до полного извлечения нефти. Коэффициент извлечения углеводородов составил 73%.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными позволит повысить коэффициент извлечения углеводородов на 10-12%, повысить коэффициент охвата залежи вытесняющим агентом за счет выравнивания вязкости нефти и растворителя на фронте вытеснения, после закачки 10-15% порового объема растворителя перейти на вытеснение более дешевым агентом, например попутным нефтяным газом или водой.

Кроме того, предлагаемый способ позволит максимально использовать получаемую тепловую энергию, в том числе на прогрев растворителя, нагнетаемого в скважину, вести разработку на месторождениях с малоподвижными (и неподвижными при пластовых температурах и воздаваемых перепадах давления) углеводородами за счет одновременно действующих эффектов прогрева залежи и флюидов и растворения углеводородов на фронте вытеснения, значительно уменьшить потери вводимого в пласт тепла за счет смешиваемого вытеснения растворителем и конвективно-диффузионного переноса тепла.

Формул а изобретения 1. Способ теплового воздействия на углеводородную залежь, предусматриваю0

щий закачку в пласт растворителя или смеси растворителей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа при воздействии на залежь, содержащую высоковязкую или битуминозную нефть, одновременно с закачкой растворителя ведут обработку пласта высокочастотным электромагнитным полем до достижения температуры на забое нагнетательной скважины, при которой вязкость нефти не превышает вязкости растворителя более чем в десять раз.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что обработку высокочастотным электромагнитным полем проводят циклически после снижения температуры не ниже пластовой.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам извлечения высоковязких углеводородов. Цепь - повышение эффективности способа при воздействии на залежь, содержащую высоковязкую или битуминозную нефть. Для этого ведут закачку в пласт рас- . творителя или смеси растворителей. Одно- временно ведут обработку пласта высокочастотным электромагнитным полем. После достижения температуры на забое нагнетательной скважины, при которой вязкость нефти не превышает вязкости растворителя более, чем в десять раз, обработку прекращают. 1 з.п.ф-лы.