EA000057B1 - Система скважин для добычи вязкой нефти - Google Patents

Description

Настоящее изобретение относится к области добычи нефти и, более точно, к системе скважин для добычи вязкой нефти из подземных нефтеносных пластов.

Из предшествующего уровня техники известно, что извлечение вязкой нефти из подземных нефтеносных пластов стимулируют путем нагнетания в пласт горячей среды, такой как пар, посредством чего понижают вязкость сырой нефти на месте.

В патентах США № 3 994 340, 4 344 485, 4 465 137 и 5 046 559 раскрыты способы извлечения нефти, интенсифицированные термическим образом, в которых используют пар для понижения на месте вязкости сырой нефти внутри пор нефтеносного пласта.

Проблема, с которой сталкиваются в способах с вытеснением паром, заключается в том, что нагнетаемый пар обладает гораздо меньшей вязкостью, чем сырая нефть даже после ее нагрева, так что, если есть прорыв пара в нефтедобывающую скважину, эта скважина будет вырабатывать в основном пар и воду, возникающую из сконденсированного пара, вместе с очень малым количеством сырой нефти.

Пар обладает меньшей плотностью, чем сырая нефть. Следовательно, нагнетание пара создаст паровой карман в верхней части нефтеносного пласта. В связи с этим, если нефть добывают через обычную вертикальную скважину, в верхней части впускного конца скважины, как правило, происходит прорыв пара, и оператор закупорит верхнюю часть впускного конца так, что текучая среда будет протекать только в ее нижнюю часть.

Из патента США № 4598720 известна система скважин для добычи вязкой нефти, содержащая, по меньшей мере, одну нефтедобывающую скважину и скважину для подачи горячего пара. Нефтедобывающая скважина имеет горизонтальный впускной конец, через который сырая нефть поступает из нефтеносного пласта в нефтедобывающую скважину. Недостатком известной системы является необходимость выполнения впускного конца нефтедобывающей скважины достаточной длины с целью предотвращения прорыва пара.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка системы скважин для добычи вязкой нефти, в которой добычу нефти стимулируют путем нагнетания горячего пара и которая малочувствительна к отрицательным эффектам прорыва нагнетенного горячего пара при относительно короткой длине впускного конца нефтедобывающей скважины.

Эта техническая задача решается тем, что в системе скважин для добычи вязкой нефти, содержащей, по меньшей мере, одну нефтедобывающую скважину и скважину для подачи горячего пара, согласно изобретению, впускной конец нефтедобывающей скважины направлен вверх.

В предпочтительном варианте выполнения нефтедобывающая скважина имеет форму буквы J.

Система скважины для добычи вязкой нефти, согласно данному изобретению, в которой поток горячего пара нагнетают вместе с добытой сырой нефтью через впускной конец, обладает тем преимуществом, что изначально нагревают впускной конец и окружающий нефтеносный пласт, что стимулирует впуск сырой нефти в нефтедобывающую скважину и прохождение через нее.

Конфигурация нефтедобывающей скважины в форме буквы J является предпочтительной, поскольку направленная вверх ориентация вершины скважины обеспечивает естественный барьер прорыву пара.

Вышеуказанная и другие технические задачи, преимущества и варианты системы скважин для добычи вязкой нефти будут ясны из нижеприведенного описания и чертежа, на котором схематически изображено вертикальное поперечное сечение системы скважин согласно изобретению.

Изображенная на чертеже система скважин для добычи вязкой нефти из подземного нефтяного пласта содержит центральную скважину 1 для подачи горячего пара в нефтяной пласт 2 с вязкой нефтью, как показано стрелками 3, и две нефтедобывающие скважины 4 в форме буквы J, которые имеют направленные вверх впускные концы 5. Концы 5 перфорированы или оборудованы фильтром с щелевидными отверстиями для обеспечения впуска текучей среды из окружающего нефтяного пласта, как показано стрелками 6.

Вершины впускных концов 5 нефтедобывающих скважин расположены, по существу, в радиальном направлении на равных расстояниях от скважины 1 . Такое взаимное расположение скважин 1 , 4 обеспечивает равномерное распределение нагнетаемого горячего пара по горизонтальным сечениям нефтедобывающих скважин и создает эффективную систему стимулирования добычи нефти. Одна скважина 1 для подачи горячего пара способна нагреть впускные концы нефтедобывающих скважин 4, которые расположены на значительном расстоянии от скважины 1 .

Нагнетаемый пар образует паровой карман наверху нефтеносного пласта 2, нагревая таким образом пласт 2, понижая вязкость сырой нефти в порах пласта 2 и перемещая сырую нефть, подвижность которой таким образом увеличена, по направлению к впускным концам 5 добывающих скважин 4.

Настоящее изобретение базируется на том факте, что, если обеспечить подачу пара или еще горячего конденсата вместе с сырой нефтью с увеличенной подвижностью в область вершин 7 впускных концов 5, он нагреет впускные кон3 цы 5 и по всей длине стимулирует впуск сырой нефти в нефтедобывающей скважине 4.

Расход, давление и температура нагнетаемого пара регулируют так, чтобы на входе заглубленного насоса 8, который расположен в колене каждой скважины 4, пар конденсировался и образовавшаяся смесь сырой нефти и конденсата имела давление ниже точки мгновенного парообразования, для того, чтобы избежать повторного испарения конденсата на входе насоса и образования паровой пробки.

В том случае, когда пар будет стремиться обойти сырую нефть в одной из скважин 4 и эта скважина 4 будет выпускать смесь со слишком высоким содержанием воды и/или при слишком высокой температуре, вершину впускного конца 5 закупоривают с целью уменьшения поступления пара. Для того, чтобы уменьшить содержание воды в полученной смеси, можно уменьшить количество и давление нагнетаемого пара вместо такой закупорки вершины 7 нефтедобывающей скважины 4 или в дополнение к ней.

Понятно, что наличие направленной вверх вершины 7 впускного конца 5 каждой скважины 4 значительно уменьшит риск прорыва пара в том случае, когда пар или конденсат могут поступать в скважину 4.

Claims (2)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Система скважин для добычи вязкой нефти, содержащая, по меньшей мере, одну нефтедобывающую скважину и скважину для подачи горячего пара, отличающаяся тем, что впускной конец нефтедобывающей скважины направлен вверх.
2. 2. Система скважин по п. 1, отличающаяся тем, что нефтедобывающая скважина имеет форму J.