DE3047803C2

DE3047803C2 - Verfahren zur Gewinnung von Erdöl aus einer erdölführenden Schicht, die im unteren Teil wasserführend ist

Info

Publication number: DE3047803C2
Application number: DE3047803A
Authority: DE
Inventors: Ljudmila I. Uchta Fotieva; Evgenij I. Gurov; Vladimir G. Isajkin; Vladimir N. Mi&scaron;akov; Aleksandr I. Obreskov; Vitalij S. Uchta Sukru&scaron;ev; Vladimir P. Moskva Tabakov; Boris A. Tjunkin; Gennadij I. Vachnin; Vladimir G. Verty; Pavel G. Voronin
Original assignee: VSESOJUZNYJ NEFTEGAZOVYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT MOSKVA SU
Current assignee: VSESOJUZNYJ NEFTEGAZOVYJ NAUCNO-ISSLEDOVATEL'SKIJ INSTITUT MOSKVA SU
Priority date: 1979-04-17
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1984-05-03
Also published as: FR2497539A1; FR2497539B1; DE3047803A1; US4379592A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Erdöl aus einer erdölführenden Schicht, die von einer wasserführenden Schicht unterlagert ist, mit Hilfe von Grubenbauen und mit Hilfe von Wärmezufuhr, bei dem ein System von Strecken mit wenigstens einer Betriebsstrecke aufgefahren wird, von der aus Einpreß- und Förderbohrungen hergestellt werden, wobei durch die Einpreßbohrungen unter Druck ein Wärmeträger in die erdölführende Schicht zu deren Erwärmung bis auf eine Temperatur, bei der das Erdöl die notwendige Fließfähigkeit in der erdölführenden Schicht bekommt, und zum Austreiben des Erdöls in die Förderbohrungen geleitet wird, und aus denen das Erdöl in die Betriebsstrecke und aus der Betriebsstrecke an die Oberfläche gefördert wird.

Bei diesem und ähnlichen Verfahren wird der untere Teil der erdölführenden Schicht nur sehr langsam erwärmt, insbesondere dann, wenn sie von einer wasserführenden Schicht unterlagert ist und das Wasser Druck auf die Schicht ausübt, wodurch die Erdölausbeute, die Gewinnungsgeschwindigkeit und die Effektivität der Wärmeeinwirkung negativ beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs dahingehend zu verbessern, das die Erwärmung der erdölführenden Schicht durch Senkung des Druckes des Wassers im Liegenden zu beschleunigen, das Tempo der Erdölgewinnung aus der crdölführenden Schicht und die Erdölausbeute zu erhöhen und außerdem die Effektivität des Erwärmungsprozesses der erdölführenden Schicht zu steigern,

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs gelöst.

Eine Beschleunigung der Erwärmung der erdölführenden Schicht wird durch Senkung des Drucks des Wassers im Liegenden erreicht. In Lagerstätten mit unterlagerndem Wasser, die mit hochviskosem Erdöl gesättigt sind, wird der Erwärmungsprozeß der Schicht durch den erheblichen Druck des Wassers und die hohe Fließfähigkeit des Wassers im Vergleich .aim Erdöl erschwert Beim Einpumpen eines Wärmeträgers in die Schicht muß daher der Druck des Wassers überwunden werden. Bei einer Verringerung des Einpreßdrucks des Wärmeträgers wird der Wärmestrom durch den Druck des Wassers im Liegenden in den oberen Teil der erdölführenden Schicht gedrängt, während der untere Teil entweder nur schwach oder gar nicht erwärmt wird.

ίο Der in die Schicht eingepumpte Wärmeträger stößt auf den Gegendruck des Wassers und weicht in Zonen mit geringerem Druck aus. Derartige Zonen sind im Anfangsstadium der Gewinnung die oberen Teile der erdölführenden Schicht, aus denen das Erdöl zuerst

ι *, entnommen wird. Der Einfluß des Wassers ist besonders stark in hochdurchlässigen Schichten oder derartigen Abschnitten der Schichten und in Schichten, in denen Risse vom Liegenden bis zum Hangenden verlaufen.

Horizontale oder schwach geneigte Bohrungen, die in den wasserführenden Teilen der Schicht in der Kontaktzone des Wassers mit dem Erdöl errichtet sind, ermöglichen bei Ableitung des Wassers aus den Bohrungen eine Wasserdrucksenkung, wodurch auch der Druck in der erdölführenden Schicht sinkt.

Aus den in den erdölführenden Teil der Schicht gebohrten Förderbohrlöchern gewinnt man Erdöl in erster Linie aus den am meisten durchlässigen Abschnitten und auch aus Rissen, wenn solche vorhanden sind. Da der Druck des Wassers im

jo Liegenden gesunken ist, dringt der Wärmeträger in die am meisten durchlässigen Abschnitte und Risse ein und bewirkt eine Erwärmung des Erdöls und ein Fließen des Öls infolge des bestehenden Druckunterschieds und der Gravitationskräfte in die Förderbohrungen. Das er-

j5 wärmte Erdöl trägt bei seiner Bewegung durch die Förderbohrungen zur Erwärmung der erdölführenden Schicht über den gesamten Umfang bei.

Eine Erhöhung der laufenden Erdölgewinnung und der Erdölausbeute wird durch die Erwärmung der erdölführenden Schicht und des die Schicht sättigenden Erdöls und folglich und vor allem durch eine Verringerung der Viskosität des Erdöls erreicht. Die Effektivität des Prozesses der Erdölgewinnung wird durch eine gleichmäßigere Erfassung der gesamten > erdölführenden Schicht durch den Verdrängungsprozeß mit Hilfe eines Wärmeträgers erhöht, wodurch eine Erhöhung der Erdölausbeute der Schicht und eine Erhöhung des Gewinnungstempos des Erdöls gewährleistet wird.

>» Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen rechteckigen Abschnitt einer erdölführenden Schicht mit Grubenbauen und Bohrungen in Draufsicht (die Grubenbaue und Bohrungen sind in einer horizontalen Ebene dargestellt),

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt nach Linie 11-11 in Fig.l,

Fig. 3 einen Abschnitt einer erdölführenden Schicht,

bo der die Form eines gleichmäßigen Sechsecks hat, mit Grubenbauen und Bohrungen (die Grubenbaue und Bohrungen sind in einer horizontalen Ebene dargestellt).

F i g. 4 einen vertikalen Schnitt nach der Linie IV-IV

in F i g. 3.

b^r> Das beschriebene Verfahren wird folgendermaßen durchgeführt. Es wird ein System unterirdischer Grubenbaue geschaffen, das aus zwei Schächten — einem Förderschacht und einem Wetterschacht —,

einem Füllort, Nebenschächten, in denen ein Lokomotivbetriebswerk untergebracht ist, einer Pumpstation, Lagern usw. (in den Zeichnungen nicht abgebildet), Sohlstrecken und einfallenden Strecken besteht. Die Sohlstrecken werden über oder unter der erdölführenden Schicht errichtet. Die einfallenden Strecken verbinden die Sohlstrecken mit der Betriebsstrecke 1 (F i g. 1 bis 4), die im unteren Teil der erdölführenden Schicht angelegt ist

Von der Betriebsstrecke 1 aus werden Einpreßbohrangen 2, Erdölförderbohrungen 3 und zusätzliche Wasserförderbohrungen 4 gleichmäßig über die Fläche des Abschnitts der Abbaustelle verteilt gebohrt Die einzelnen Abschnitte der Abbaustelle der erdölführenden Schicht können die Form eines Rechtecks (Fig. 1) oder Vielecks, z. B. eines Sechsecks (F i g. 3) aufweisen.

In F i g. 1 sind die Einpreß- und Förderbohrungen 2 bzw. 3 und 4 in Draufsicht parallel zueinander angeordnet, die Betriebsstrecke 1 verläuft geradlinig.

Die Betriebsstrecke 1 liegt im unteren Teil der Schicht. In einigen Fällen ist es zweckmäßig, sie in der Kontaktzone zwischen Wasser und Erdöl anzulegen (F ig. 4).

In Fig.3 ist ein Abschnitt einer erdölführenden Schicht gezeigt, der die Form eines gleichmäßigen Sechsecks aufweist. Die Betriebsstrecke 1 ist in diesem Fall kreisförmig angelegt, wobei die Bohrungen 1,3 und 4 radial angeordnet sind.

Die Einpreßbohrungen 2 und die Erdölförderbohrungen 3 werden in die erdölführende Schicht 5, die zusätzlichen Wasserförderbohrungen 4 dagegen in den wasserführenden Teil der Schicht in die Kontaktzone des Erdöls mit dem unterlagerndem Wasser gebohrt.

Die Bohrungen 2,3 und 4 werden gleichmäßig über die Fläche des Abschnitts der Abbaustelle verteilt. Die Entfernungen zwischen den Erdölförderbohrungen 3 und den Wasserförderbohrungen 4 brauchen nicht gleich zu sein. So kann z. B. die Entfernung zwischen den Wasserförderbohrungen 4 größer sein als zwischen den Erdölförderbohrungen 3.

Durch ein System von Einpreßbohrungen 2 wird zyklisch in den mittleren Teil der erdölführenden Schicht 5 unter einem Druck von 3 bis 20 kp/cm² ein Wärmeträger (z. B. Dampf) eingepreßt Aus den Erdölförderbohrungen 3 erhält man zyklisch Erdöl und aus den Wasserförderbohrungen 4 Wasser.

Die Dauer eines Zyklus des Einpressens eines Wärmeträgers und der Erdölentnahme beträgt 15 bis 30 Tage, sie hängt von der geologischen Charakteristik der erdölführenden Schicht und von technologischen Werten, wie z. B. dem Einpreßdruck des Wärmeträgers ab. Die Ruhezeiten können die gleiche Dauer haben. Bei der Gewinnung von Wasser sinkt der Druck des Wassers im Liegenden, wodurch eine gleichmäßigere Erwärmung der erdölführenden Schicht beim Einpressen eines Wärmeträgers (z. B, Dampf) in die Schicht erleichert wird. Dadurch sinkt die Dauer der Erwärmung der erdölführenden Schicht um 10 bis 30%, wodurch der Abbau der Erdöllagerstätte schneller vorgenommen werden kann. Auch das Abbautempo und die laufende Erdölgewinnung erhöhen sich und es steigt die Endausbeute an Erdöl.

Mit gleichem Erfolg kann die vorliegende Erfindung für die Gewinnung von fließfähigem Bitumen eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Gewinnung von Erdöl aus einer erdölführenden Schicht, die von einer wasserführenden Schicht unterlagert ist, mit Hilfe von Grubenbauen und mit Hilfe von Wärmezufuhr, bei dem ein System von Strecken mit wenigstens einer Betriebsstrecke aufgefahren wird, von der aus Einpreß- und Förderbohrungen hergestellt werden, wobei durch die Einpreßbohrungen unter Druck ein Wärmeträger in die erdölführende Schicht zu deren Erwärmung bis auf eine Temperatur, bei der das Erdöl die notwendige Fließfähigkeit in der erdölführenden Schicht bekommt, und zum Austreiben des Erdöls in die Förderbohrungen geleitet wird, und aus denen das Erdöl in die Betriebsslrecke und aus der Betriebsstrecke an die Oberfläche gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der Betriebsstrecke (1) aus zusätzliche Bohrungen (4) im wasserführenden Teil der Schicht (5) in der Kontaktzone des Erdöls mit dem Wasser hergestellt werden und gleichzeitig mit der Zwangszuführung eines Wärmeträgers in die Einpreßbohrungen (2) und der Entnahme des Erdöls aus den Förderbohrungen (3) das Wasser durch die zusätzlichen Bohrungen (4) abgezogen wird.