Способ шахтной разработки нефтяной залежи Советский патент 1982 года по МПК E21B43/24 

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, а более точно к термошахтной добыче нефти, и может быть использовано в нефтяной промыш-ленности при разработке месторождений с высоковязкими нефтями и подвижными (текучими)битумами.

В настоящее время такие месторождения не могут быть эффективно разработаны обычным способом, при котором добыча нефти осуществляется скважинами , пробуренными с поверхности земли. Достигаемая в этом случае нефтеотдача мала.

Известен способ шахтной разработки нефтяного месторождения, в котором вводят теплоноситель через трубы, спущенные до забоя, а отбор нефти осуществляют из этих же скважин, причем теплоноситель подают в затрубное пространство с предварительным дросселированием его потока, -а пульпу (нефть, горячую воду и песок) из галереи откачивают через специальные скважины или .горную выработку насосом, на по.верхность, где разделяют на составные части. Отделенную от пульпы горячую воду через другие специальные нагнетательные скважины закачивают в пласт, где она продолжает отдавать

тепло и вытесняет нефть из разогретых участков в добывающие скважины

Недостатком способа является невысокая, эффективность процесса теплового воздействия на пласт при закачке в пласт горячей воды, поскольку горячая вода при подъеме на поверхность, при разделении пульпы и закачке в пласт остывает.

10

Известен также шахтный способ разработки нефтяной залежи, в котором из горных выработок, расположенных выше эксплуатационной галереи,через систему нагнетательных скважин про15гревают продуктивный пласт периодической закачкой пара.

Не прекращая закачку пара, производят периодический отбор жидкости (нефти и воды) через добывающие сква20жины, пробуренные из расположенйой в нижней части пласта эксплуатационной галереи, после этого переходят на периодическую закачку горячей воды, продолжая отбор жидкости через сква25жины эксплуатационной галереи 2.

При реализации способа может быть взята попутно добываемая вода, которая подается к устьям нагнетательных скважин по трубам, проложенным в

30 горных выработкс1Х. Недостатком способа являются боль шие тепловые потери по дчине трубопровода, поскольку попутно добываемую горячую воду подают, используя существующую систему горных выработо и трубопроводов, Известен также способ шахтной раз работки нефтяной залежи, включающий прогрев пласта теплоносителем, закачиваемым в пласт посредством нагнетА тельных скважин, пробуренных из нагн тательных ,галерей и отбор нефти с по путной водой посредством добывающих скважин, пробуренных из эксплуатационных галерей, отделение попутной ве ды, ее транспортировку к нагнетатель ным скважинам с последующей закачкой ее в пласт 3. Недостатком способа является низкая нефтеотдача,связанная с невысокой эффективностью теплового воздействия причем из-за большой протяженности водопроводов по горным выработкам много тепла, теряется не рационально Цель изобретения - увеличение неф теотдачи за счет повышения эффективности теплового воздействия. Поставленная цель достигается тем что по пласту пробуривают дополнительно скважины, соединяющие эксплутадионную и нагнетательную галереи и транспортировку попутной воды и отбор нефти с попутной водой осущест вляют одновременно раздельно по этим скважинам. Как показывает опыт тер ошахтной разработки, обводненность добыва емой продукции бывает значительной (80% и более) . Попутно добываемая вода имеет высокую температуру. Она колеблется от скважины к скважине, н в среднем по эксплуатационной галере составляет около 60С через одиндва года разработки, 80°С и более через три-четыре года разработки. В каждой эксплуатационной галерее в сутки добывается до 800 м горячей воды. Часть этой воды тратится на транспортировку высоковязкой нефти, поскольку шахтный способ разработки используется в первую очередь для освоения залежей с такими нефтями. Для этих целей тратится до 20% попут но добываемой воды. Небольшая часть воды в настоящее время закачивается в пласт, остальная - откачивается на поверхность. С откачиваемой на поверхность водой теряется значительное количество тепла.

На фиг.1 представлен элемент разрабатываемого участка нефтяной залежи с изображением известной и предлагаемой схем разработки; на фиг.2 схема разработки предлагаемым способам60 Горячая вода разогревает призабойнуш зону скважины б по всей ее длине. За счет, этого стенки скважины очищаются от асфальтосмолистых веществ, степень вскрытия пласта повышается,что

65 приводит к повышению производительРазрабатываемый участок залежи включает эксплуатационные галереи 1, продуктивный пласт 2, добывающие скважины 3, нагнетательные галереи 4, нагнетательные скважины 5, скважины 6, соединяющие эксплуатационную и нагнетательную галереи, которялми транспортируют попутную воду с осуществлением одновременно раздельного отбора нефти с попутной водой, емкость 7 для сбора попутно добываемой воды, насос8, трубы 9, размег щенные в скважинах, соединяющих эксплуатационную и нагнетательную галереи, наклонные горные выработки 10, напластовые горные выработки 11. Способ осуществляют следующим образом. Из эксплуатационной галереи 1 расположенной в нижней части пласта 2 (или ниже его ) осуществляют бурение горизонтальных и восстающих добывающих скважин 3 (фиг.2). Между эксплуатационными галереями 1 в продуктивном пласте 2, или выше его, сооружают нагнетательную галерею 4, из которой бурят нагнетательные скважины 5 для подачи теплоносителя в пласт 2. На группу в несколько штук добывающих скважин 3 бурят одну скважину б, которая вскрывает пласт 2 и соединяет нагнетательную и эксплуатационную г.алереи ( соответственно 4 и 1) . Через нагнетательные скважины 5 в пласт 2 закачивают теплоноситель (например, пар; для разогрева его до температуры, при которой нефть приобретает необходимую текучесть. Из добывакицих скважин 3 и б отбирают жидкость (нефть и воду) . Попутно добываемую воду собирают в специальной емкости 7, которая размещается в эксплуатационной галерее 1. Добываелйлй вместе с жидкостью песок отделяется в этой емкости. Нефть с некоторым процентом воды откачивается в центральную нефтеловушку, а попутно добываемую горячую воду насосами В подают в трубы 9, размещенные в добывающих скважинах б и соединяющие эксплуатационную и нагнетательную галереи 1 и 4. По этим трубам 9 горячая попутно добываемая веда поступает к устьям нагнетательных..скважин 5 и затем в пласт 2, а мз добывгцощйх скважин б одновременно отбирают нефть причем потоки горячей воды по центральным трубам 9 и добываемой жидкости по кольцевому пространству направлены в противоположные сторона. ности скважин. Горячая вода поступае в пласт 2 не остывая. Закачка горяче воды позволяет снижать удельный расх пара,повышая тем самым эффективность теплового воздействия на пласт. Подавая попутно добываемую горячую воду из эксплуатационной галереи к нагнетательным скважинам по внутренним трубам, размещенным в добывающих скважинах, во время отбора нефти из добывающих скважин, достигается то, что забои добывающих скважин, прогреваются равномерно на всю длину и поддерживаются в таком состоянии в течение всего срока подачи горячей воды; горячая вода не теряет своей температуры, а в ряде случаев повыша ет ее, за счет этого тепло в пласте будет распространяться более равноме нее, что способствует повышению, охва та пласта процессом вытеснения; зна чительно сокращаются потери тепла, которые имели место ранее в горных выработках при перекачке воды по трубопроводам от эксплуатационной галереи до устьев нагнетательных скважин. Способ осуществляется следующим образом. Созда:ют совокупность подземных горных выработок, включающую в себя шахтные c.твoлыJ околоствольные выработки и капитальные штреки. Ниже пласта или в нижней части плас.та сооружают прямолинейнце эксплуатационные галереи на расстоянии 450-550 м друг от друга. Эксплуатационная галерея может иметь любую другую форму (например круговую). Выше пласта на 15-20 м илив самам пласте между эксплуатационными галереями сооружают прямолинейную нагнетательную галерею. Бурят из экс плуатационной галереи горизонтальные и врсстгисицие до вающие скважины, а из нагнетательной галереи - нагнетательные скважины. На группу в 25-30 добывающих сква жин бурят по одной скважине, которая вскрывает пласт и соединяет нагнетательную и эксплуатационную галереи. В этих скважинах размещают трубы, которые обвязывают в нагнетательной галерее с устьями нагнетательных скважин, а в эксплуатационной галере с насосами . Через- нагнетательные скважины под давлением 3-6 кгс/см З-акачивают теплоноситель в- нефтеносный пласт для его разогрева до температуры, пр |1 оторой нефть приобретает необходиму текучесть. Эта температура составляет около 100®С, при которой вязкость нефти снижается с 15300 сП при начал ной пластовой температуре до 30 сП. Затем все нагнетательные скважины разрабатываемого участка разделяют н группы, подачу пара в каждую из них осуществляют поочередно с интервалами времени от 15 до 30 сут и остановками такой же продолжительности. Подают- нефть из нефтеловушек на поверхность через горные выработки (или специальные скважины). Для оценки эффективности предлагаемого способа термошахтной разработки нефтяной залежи проводят его сопоставление с двухгоризонтной системой, по таким показателям как объем проходки горных выработок, объем бурения скважин, удельный расход пара за одинаковое время разработки (5 лет) и нефтеотдача. Указанные показатели для обеих систем участка площадью 10 га приведены в таблице. Объем проходки горных выработок 3000 Объем бурения, м 40000 Удельный расход пара, т/т 2,6 нефтеотдача,% 40 Таким образом, применение предлагаемого способа дает увеличение нефтеотдачи на 3%,, повышение эффективности теплового воздействия (удельный расход пара снижается на 11,5%) при сокращении в два раза объема проходки горных выработок и существенном уменьшении объема проходки скважин. IФормула изобретения Способ шахтной разработки нефтяной, залежи включающий прогрев пласта теплоносителем, закачиваеьвлм в пласт посредствсйл нагнетательных скважин, пробуренных из нагнетательных галерей, и отбор нефти с попутной водой посредством добывающих скважин, пробуренных из эксплуатационных галерей, отделение попутной воды, ее транспортировку к нагнетательным скважинам с последующей закачкой в пласт, о т личающийс я тем, что, с целью увеличения нефтеотдачи путем- повышения эффективности теплового воздействия, по пласту пробуривают дополнительно скважины, соединяющие эксплуатационную и нагнетательную галереи, и транспортировку попутной воды и отбор нефти с попутной водой осуществляют одновременно раздельно по этим скважинам. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №567356, кл. Е 21 В 43/24, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 468519, кл. Е 21 В 43/24, 1972. 3.Отчет ВНИИ по теме 58/538, М., 1973. «41