RU2067168C1

RU2067168C1 - Method for heat displacement of oil from horizontal well

Info

Publication number: RU2067168C1
Application number: RU94000349A
Authority: RU
Inventors: Ф.Н. Набиев; Р.И. Алимбеков; Р.Ф. Галиакберов
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Пилот"
Priority date: 1994-01-05
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: oil production with use of heat, mainly, from reservoirs with heavy, high-viscosity or bitumen oil in combination with drilling the horizontal wells. SUBSTANCE: installed into drilled well with horizontal bore is casing string, casing string-to-borehole annulus is cemented above the horizontal bore. Casing string is perforated by circular generating lines in end part and at the beginning of horizontal part, just before cementing plug. Tubing is run and centered in casing string by means of packer which is installed behind the first group of perforations. Heat carrier is supplied through tubing, and the product is withdrawn through the second group of perforations, and transported through tubing-to-casing annulus. EFFECT: reduced energy consumption and higher operate reliability due to local optimization of the process. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи нефти с применением тепла, преимущественно из коллекторов с тяжелой, высоковязкой или битумной нефтью в комплексе с бурением горизонтальных скважин. The invention relates to the field of oil production using heat, mainly from reservoirs with heavy, highly viscous or bitumen oil in combination with the drilling of horizontal wells.

Известен способ повышения нефтеотдачи при разработке пластов, 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. (Патент США N 4961467, Е 21 В 43/24, опубл. 9.10.90). Известный способ имеет высокую энергоемкость, обусловленную необходимостью прогрева значительного объема между нагнетательной и добывающими скважинами, и низкую эксплуатационную надежность, обусловленную тем, что продукт, извлекаемый из добывающих скважин, имеет низкую температуру. There is a method of increasing oil recovery in the development of formations saturated with viscous, heavy oil, which consists in injecting steam into the formation through an injection well into the oil and water zone and displacing oil through production wells. At the beginning of the cycle, production wells are closed until the pressure in the formation reaches a value close to the pressure of the fracturing. After that, the injection well is closed, and through the production begins the selection of the product. (US patent N 4961467, E 21 In 43/24, publ. 9.10.90). The known method has a high energy intensity, due to the need to heat a significant amount between the injection and production wells, and low operational reliability, due to the fact that the product extracted from the production wells has a low temperature.

Известен способ добычи нефти, заключающийся в том, что в пробуренную нагнетательную скважину с зацементированной обсадной колонной через внутреннюю колонну под давлением закачивают газообразный агент. В кольцевом межтрубном пространстве создают водяную рубашку, в которую охлаждающая вода подается с поверхности. Газообразный агент поступает в скважину через забойное устройство, соединенное с внутренней колонной. Отбор продукта идет через добывающие скважины. (Патент Норвегии N 159459, Е 21 В 43/243, опубл. 28.12.88). Этот способ, как и предыдущий, имеет высокую энергоемкость и низкую эксплуатационную надежность. A known method of oil production, which consists in the fact that a gaseous agent is pumped under pressure into a drilled injection well with a cemented casing through the inner string. In the annular annular space create a water jacket in which cooling water is supplied from the surface. The gaseous agent enters the well through a downhole device connected to the inner string. Product sampling is through production wells. (Norwegian patent N 159459, Е 21 В 43/243, publ. 28.12.88). This method, like the previous one, has high energy intensity and low operational reliability.

В качестве прототипа принят способ повышения нефтеотдачи пластов, 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. (Патент США N 4982786, Е 03 В 3/11, опубл. 08.01.91). As a prototype, a method of increasing oil recovery has been adopted, consisting in the fact that at least two horizontal bores are drilled from one well, perforated casing strings are installed, the upper horizontal bore being perforated along the lower generatrix, and the lower along the upper, cemented annulus above the horizontal boreholes , install tubing into the casing to the lower horizontal shaft, center them in the casing using packers, along the tubing am pumped coolant, and the product is transported from an upper shell side of the barrel through the annular channel. (US patent N 4982786, E 03 B 3/11, publ. 08.01.91).

Способ-прототип также имеет высокую энергоемкость, обусловленную необходимостью прогрева значительного объема пласта между верхним и нижним горизонтальными стволами и связанными с этим непроизводительными потерями тепла, и недостаточно высокую эксплуатационную надежность, обусловленную 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. The prototype method also has a high energy intensity, due to the need to heat a significant volume of the reservoir between the upper and lower horizontal shafts and the associated unproductive heat loss, and insufficiently high operational reliability due to the fact that insufficiently warmed up product is displaced into the upper horizontal well, and during transportation heat is taken from the coolant along the annulus, which requires its elevated temperature.

Задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются снижение энергоемкости и повышение эксплуатационной надежности. The tasks to be solved by the claimed invention is directed are to reduce energy intensity and increase operational reliability.

Технический результат, который может быть получен от реализации изобретения, значительный прогрев нефтеносного пласта для увеличения подвижности высоковязкой нефти и снижения ее поверхностного натяжения за счет локальной оптимизации процесса. The technical result that can be obtained from the implementation of the invention is a significant heating of the oil reservoir to increase the mobility of highly viscous oil and reduce its surface tension due to local optimization of the process.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе теплового вытеснения нефти из горизонтальной скважины, заключающемся 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 каналу, обсадную трубу перфорируют по кольцевым образующим в оконечной части за пакером и в начале горизонтального участка перед цементировочной пробкой, теплоноситель подают в оконечную часть обсадной колонны за пакер, а продукт отбирают через вторую группу перфораций. The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of thermal displacement of oil from a horizontal well, which consists in installing a perforated casing in a drilled well, annular space is cemented to a horizontal well, tubing is installed in the casing, and they are centered in the casing using a packer, coolant is supplied through the tubing, and the product is transported along the annular annular channel, the casing is perforated t along the ring generators in the end part behind the packer and at the beginning of the horizontal section in front of the cementing plug, the coolant is fed to the end part of the casing for the packer, and the product is taken through the second group of perforations.

Новым в способе является то, что в горизонтальной части обсадной колонны выполняют две группы разделенных между собой перфораций, через одну из которых закачивают теплоноситель, а через вторую отбирают подготовленный к транспортировке продукт. New in the method is that in the horizontal part of the casing string, two groups of perforations divided among themselves are performed, through one of which coolant is pumped, and through the second, the product prepared for transportation is taken.

На чертеже представлена схема реализации заявляемого способа. The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method.

Система, реализующая способ содержит обсадную колонну 1, установленную в скважине 2 с горизонтальным стволом 3, насосно-компрессорные трубы 4, расположенные внутри обсадной колонны и центрированные относительно нее с помощью пакера 5. После спуска обсадной колонны в скважину затрубное пространство выше горизонтального ствола разобщают с помощью заглушки 6 и цементировочной пробки 7. На обсадной колонне по кольцевым образующим выполняют две группы перфораций: первую 8 в оконечной части за пакером 5, вторую 9 непосредственно перед цементировочной пробкой 6, 7. The system that implements the method includes a casing 1 installed in a well 2 with a horizontal wellbore 3, tubing 4 located inside the casing and centered relative to it using a packer 5. After the casing is lowered into the well, the annulus above the horizontal well is disconnected from using plug 6 and cement plug 7. On the casing along the annular generators, two groups of perforations are performed: the first 8 in the end part behind the packer 5, the second 9 immediately in front of the cementers ary stopper 6, 7.

Способ реализуется следующим образом. Через насосно-компрессорные трубы 4 теплоноситель, в качестве которого используется, например, горячий газ, подается в оконечную часть обсадной колонны 1 за пакером 5 и через первую группу перфораций 8 истекает в затрубное пространство горизонтального ствола 3. При этом происходит локальный прогрев продуктивного пласта вокруг горизонтального ствола, и за счет теплового расширения, снижения поверхностного натяжения и вязкости "горячая" нефть через вторую группу перфораций 9 вместе с горячим газом вытесняется в межтрубный кольцевой канал и подается на поверхность. Таким образом, теплоноситель является одновременно и рабочим агентом для подъема продукта из пласта. The method is implemented as follows. Through the tubing 4, the coolant, which is used, for example, hot gas, is supplied to the end of the casing 1 behind the packer 5 and through the first group of perforations 8 flows into the annular space of the horizontal trunk 3. In this case, a local heating of the reservoir around horizontal borehole, and due to thermal expansion, lowering surface tension and viscosity, the "hot" oil through the second group of perforations 9 together with the hot gas is displaced into the annular annular channel and fed to the surface. Thus, the coolant is at the same time a working agent for lifting the product from the reservoir.

По другому варианту реализации способа на конце насосно-компрессорных труб 4 за пакером 5 может быть установлена глубинная горелка, для которой топливная смесь подается по насосно-компрессорным трубам. In another embodiment of the method, a down burner can be installed at the end of the tubing 4 behind the packer 5, for which the fuel mixture is supplied through the tubing.

Преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известными являются:
существенное упрощение способа, т.к. добыча ведется из одной скважины, которая одновременно является и нагнетательной и добывающей;
существенное снижение энергоемкости, т.к. обеспечивается оптимальный локальный прогрев продуктивной зоны по всему объему от кровли до подошвы с минимальными потерями тепла;
высокая эксплуатационная надежность, т.к. из скважины отбирают и транспортируют подогретую нефть, что исключает коксообразование и возможную закупорку межтрубного кольцевого канала.The advantages of the proposed method in comparison with the known are:
a significant simplification of the method, because production is from one well, which is both injection and production;
a significant reduction in energy intensity, as optimal local heating of the productive zone is ensured throughout the entire volume from the roof to the sole with minimal heat loss;
high operational reliability, as heated oil is taken and transported from the well, which eliminates coke formation and possible blockage of the annular annular channel.

Claims

The method of thermal displacement of oil from a horizontal well, namely, that a perforated casing is installed in a drilled well, the annulus is cemented to a horizontal well, tubing is installed in the casing, and the center is centered in the casing using a packer, along the pump coolant is supplied to the pipes, and the product is transported along the annular annular space, characterized in that the casing is perforated in an annular manner located in the end part behind the packer and at the beginning of the horizontal section immediately behind the cemented annulus, the coolant is supplied to the end part of the casing behind the packer, and the product is taken through the perforation of the casing at the beginning of the horizontal section.