RU2231635C1 - Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов - Google Patents

Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов Download PDF

Info

Publication number
RU2231635C1
RU2231635C1 RU2002133822/03A RU2002133822A RU2231635C1 RU 2231635 C1 RU2231635 C1 RU 2231635C1 RU 2002133822/03 A RU2002133822/03 A RU 2002133822/03A RU 2002133822 A RU2002133822 A RU 2002133822A RU 2231635 C1 RU2231635 C1 RU 2231635C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
formation
horizontal
sections
seams
seam
Prior art date
Application number
RU2002133822/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002133822A (ru
Inventor
К.С. Басниев (RU)
К.С. Басниев
В.В. Кульчицкий (RU)
В.В. Кульчицкий
А.В. Щебетов (RU)
А.В. Щебетов
Original Assignee
Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина filed Critical Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина
Priority to RU2002133822/03A priority Critical patent/RU2231635C1/ru
Publication of RU2002133822A publication Critical patent/RU2002133822A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2231635C1 publication Critical patent/RU2231635C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0099Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 specially adapted for drilling for or production of natural hydrate or clathrate gas reservoirs; Drilling through or monitoring of formations containing gas hydrates or clathrates

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов, в частности газогидратных месторождений. Техническим результатом изобретения является обеспечение интенсификации процессов теплопередачи между пластами и сокращения затрат на производство и закачку теплоносителя. Способ включает разбуривание залежи пересекающей пласты скважиной с системой горизонтальных боковых секций, формирование теплового поля в одном из пластов и отбор углеводородов из другого пласта. При этом бурение вышеупомянутой скважины производят с двумя горизонтальными ступенями, соответственно в верхнем продуктивном и нижнем пластах, из которых осуществляют бурение по меньшей мере двух боковых горизонтальных стволов в каждом пласте, замыкающихся друг с другом на проектной стыковочной траектории с образованием замкнутых каналов циркуляции между пластами. Герметизируют околоскважинное пространство путем установки на концах горизонтальных стволов заколонных пакеров и производят дискретную перфорацию упомянутых стволов с образованием двух секций перфорации в начале и конце каждого ствола. Затем осуществляют подачу под действием перепада давления между пластами горячей воды из нижнего пласта в верхний и принудительную подачу охлажденной воды из верхнего пласта в нижний до восстановления коллекторских свойств продуктивного пласта. После чего перекрывают участки боковых стволов между секциями перфорации внутриколонными пакерами для сообщения разобщенных секций перфорации с околоскважинными пространствами. При этом в процессе эксплуатации поддерживают непрерывную циркуляцию по образованным замкнутым каналам горячей воды из нижнего пласта и охлажденной из верхнего. Полученные продукты разложения гидратов - газ и воду направляют для разделения в сепаратор. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к области разработки месторождений углеводородов, в частности газогидратных месторождений.
Известен способ добычи газа из твердых газогидратов, согласно которому в газогидратной залежи создаются неравновесные термобарические условия путем снижения давления и подвода тепла, при этом теплоподвод осуществляют введением твердого сорбента в зону залегания газогидрата для поглощения воды с удельным тепловыделением, превышающем теплоту диссоциации твердого газогидрата (см. патент RU 2159323, Е 21 В 43/00, 1999).
Недостатком этого способа является необходимость создания наземных сооружений для подачи в зону залегания газогидрата через скважину твердого сорбента и последующей регенерации сорбента, а также малая площадь контакта сорбента в вертикальном стволе скважины с породой, содержащей газогидрат.
Из известных способов наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки месторождений твердых углеводородов, включающий разбуривание залежи системой сгруппированных по площади залежи скважин с горизонтальными участками, в каждой группе которой через один ряд скважин производят закачку теплоносителя в одни продуктивные пласты, а из другого осуществляют отбор углеводородов из других продуктивных пластов, причем в смежных группах скважин попеременно чередуют продуктивные пласты, в которые производят закачку теплоносителя и из которых отбирают углеводороды (см. патент US №5016709, Е 21 В 43/24, 1991).
Известный способ позволяет повысить эффективность процесса теплового воздействия за счет реализации принципа многоуровнего воздействия на пласты и, как следствие, увеличить степень нефтеизвлечения углеводородов.
К недостаткам способа относятся большой расход теплоносителя, а также сложность реализации многоуровневой схемы теплового воздействия, что в итоге снижает экономичность процесса разработки, повышая удельные затраты на единицу добываемой продукции.
В основу настоящего изобретения положена задача создания способа разработки месторождений твердых углеводородов с нижележащим пластом горячей воды, обеспечивающего интенсификацию процессов теплопередачи между пластами, а также исключение затрат на производство и закачку теплоносителя за счет реализации схемы циркуляции естественного теплового поля из нижнего пласта горячей воды в верхний продуктивный пласт.
Поставленная задача достигается тем, что в способе термической разработки месторождений твердых углеводородов, преимущественно газогидратных с нижележащим пластом горячей воды, включающем разбуривание залежи пересекающей пласты скважиной с системой горизонтальных боковых секций, формирование теплового поля в одном из пластов и отбор углеводородов из другого пласта, согласно изобретению бурение вышеупомянутой скважины производят с двумя горизонтальными ступенями, соответственно в верхнем продуктивном и нижнем пластах, из которых осуществляют бурение по меньшей мере двух боковых горизонтальных стволов в каждом пласте, замыкающихся друг с другом на проектной стыковочной траектории с образованием замкнутых каналов циркуляции между пластами, герметизируют околоскважинное пространство путем установки на концах горизонтальных стволов заколонных пакеров и производят дискретную перфорацию упомянутых стволов с образованием двух секций перфорации в начале и конце каждого ствола, затем осуществляют подачу под действием перепада давления между пластами горячей воды из нижнего пласта в верхний и принудительную подачу охлажденной воды из верхнего пласта в нижний до восстановления коллекторских свойств продуктивного пласта, после чего перекрывают участки боковых стволов между секциями перфорации внутриколонными пакерами для сообщения разобщенных секций перфорации с околоскважинными пространствами, при этом в процессе эксплуатации поддерживают непрерывную циркуляцию по образованным замкнутым каналам горячей воды из нижнего пласта и охлажденной из верхнего, а полученные продукты разложения гидратов - газ и воду направляют для разделения в сепаратор.
В предпочтительных вариантах реализации способа:
- непрерывную принудительную циркуляцию охлажденной воды осуществляют посредством насоса, установленного между горизонтальными ступенями скважины;
- сепаратор устанавливают на верхней горизонтальной ступени пересекающей пласты скважины.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 приведена схема расположения основного ступенчатого горизонтального ствола и замкнутых боковых стволов для разработки месторождений газовых гидратов;
фиг.2 изображена схема бурения из основного ступенчатого ствола горизонтальных боковых стволов с восходящим пассивным и нисходящим активным участками;
на фиг.3 показана схема освоения скважины; на фиг.4 приведен пример разработки месторождения газовых гидратов.
На чертежах приняты следующие обозначения: пласт газовых гидратов 1; пласт горячей воды 2; горизонтальная скважина 3; верхняя 4 и нижняя 5 ступени горизонтального ствола; горизонтальные участки замкнутых боковых стволов 6 в пласте газовых гидратов; горизонтальные участки замкнутых боковых стволов 7 в пласте горячей воды; пассивный восходящий 8 и активный нисходящий 9 участки замкнутых боковых стволов; расширенное окончание восходящего участка замкнутого бокового ствола 10; хвостовик восходящего участка замкнутого бокового ствола 11; хвостовик нисходящего участка замкнутого бокового ствола 12; система наведения в башмаке хвостовика восходящего участка замкнутого бокового ствола 13; долото 14; двигатель-отклонитель 15; телеметрическая система 16; колонна бурильных труб 17; заколонные пакеры 18; тампонажный материал 19; внутриколонный пакер горизонтального участка замкнутого бокового ствола в пласте газовых гидратов 20; внутриколонный пакер горизонтального участка замкнутого бокового ствола в пласте горячей воды 21; межколонный пакер 22; интервал перфорации 23; насос для нагнетания охлажденной воды в пласт с горячей водой 24; сепаратор 25; направление движения охлажденной воды 26; направление движения горячей воды 27; линия выхода природного газа 28.
Способ разработки месторождения осуществляют следующим образом. Выбирают залежь газовых гидратов 1 с нижележащим пластом горячей воды 2. Бурят горизонтальную скважину 3 с верхней ступенью 4, проходящей в газогидратном пласте 1, и нижней ступенью 5 в пласте 2 с горячей водой на длину, обеспечивающую эффективную эксплуатацию залежи газовых гидратов 1. Цементируют тампонажным материалом 19 заколонное пространство горизонтальной скважины 3. Из нижней ступени 5 пласта 2 бурят горизонтальный боковой ствол с восходящим пассивным участком 8 и расширенным окончанием 10, причем спускают на бурильных трубах до расширенного окончания 10 хвостовик 11 с системой наведения 13 на башмаке и заколонными пакерами 18 и тампонируют. Из верхней ступени 4 бурят горизонтальный участок бокового ствола 6 с нисходящим активным участком 9. Активный нисходящий участок 9 выводят на заданную траекторию двигателем-отклонителем 15, управляемым телеметрической системой 16. Телеметрическая система 16 обменивается с системой наведения 13 информацией о процессе сопряжения траекторий бурящегося активного 9 и восходящего пассивного 8 участков. В результате маневров двигателя-отклонителя 15 нисходящий активный участок 9 выводится на общую стыковочную траекторию, и долото 14 сближается с расширенным окончанием 10 пассивного участка 8. Сближение завершается вхождением долота 14 в расширенное окончание 10, уменьшением подачи бурового раствора для отключения двигателя-отклонителя 15 и входом в башмак хвостовика 11. Далее на колонне бурильных труб 17 поднимают долото 14 и спускают хвостовик 12 в хвостовик 11, заколонными пакерами 18 герметизируют околоскважинное пространство, пакером 22 - межколонное пространство хвостовиков 11 и 12. Хвостовик 12 цементируют до подошвы газогидратного пласта 1. Противоположные горизонтальные участки боковых стволов 6 и 7 перфорируют в интервалах 23 с образованием двух секций перфорации в начале и конце бокового ствола 6 и 7. Между верхней 4 и нижней 5 ступенями устанавливают насос 24 для нагнетания охлажденной воды в боковые стволы 7, в верхней ступени 4 - сепаратор 25 для разделения газа и воды.
Процесс освоения скважины и вывода ее на стационарный режим работы начинают с непрерывной подачи горячей воды 27 из нижнего пласта 2 в верхний 1, осуществляют естественным путем за счет перепада давления между пластами 1 и 2, и принудительного нагнетания охлажденной воды 26 из верхнего 1 в нижний пласт 2. После восстановления коллекторских свойств в околоскважинном пространстве газогидратной залежи 1, контролируемого по выходу газа на линии 28, перекрывают хвостовики 11, 12 горизонтальных участков боковых стволов 6 и 7 внутриколонными пакерами соответственно 20 и 21 между интервалами перфорации. Затем в процессе эксплуатации залежи поддерживают непрерывную циркуляцию горячей воды 27 из нижнего пласта 2 через перфорационные отверстия 23 в газогидратный пласт 1 и нагнетение охлажденной воды 26 из верхнего 1 пласта в нижний 2, а полученные продукты разложения гидратов под действием горячей воды 27 - газ и воду разделяют в сепараторе 25, установленном в верхней ступени 4, причем охлажденную воду нагнетают в пласт 2 насосом 24, установленным между горизонтальными ступенями 4 и 5, а газ подают на устье скважины 3 и далее к потребителю.
Таким образом, предложенный способ разработки позволяет использовать постоянно возобновляемый источник тепла Земли - горячую пластовую воду, способствующую разложению газовых гидратов на газ и воду с одновременной утилизацией последней, используемой для поддержания пластового давления без подъема ее на земную поверхность, что обеспечивает значительный экономический эффект и поддержание экологического равновесия.

Claims (3)

1. Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов, преимущественно газогидратных с нижележащим пластом горячей воды, включающий разбуривание залежи пересекающей пласты скважиной с системой горизонтальных боковых секций, формирование теплового поля в одном из пластов и отбор углеводородов из другого пласта, отличающийся тем, что бурение вышеупомянутой скважины производят с двумя горизонтальными ступенями, соответственно в верхнем продуктивном и нижнем пластах, из которых осуществляют бурение по меньшей мере двух боковых горизонтальных стволов в каждом пласте, замыкающихся друг с другом на проектной стыковочной траектории с образованием замкнутых каналов циркуляции между пластами, герметизируют околоскважинное пространство путем установки на концах горизонтальных стволов заколонных пакеров и производят дискретную перфорацию упомянутых стволов с образованием двух секций перфорации в начале и конце каждого ствола, затем осуществляют подачу под действием перепада давления между пластами горячей воды из нижнего пласта в верхний и принудительную подачу охлажденной воды из верхнего пласта в нижний до восстановления коллекторских свойств продуктивного пласта, после чего перекрывают участки боковых стволов между секциями перфорации внутриколонными пакерами для сообщения разобщенных секций перфорации с околоскважинными пространствами, при этом в процессе эксплуатации поддерживают непрерывную циркуляцию по образованным замкнутым каналам горячей воды из нижнего пласта и охлажденной из верхнего, а полученные продукты разложения гидратов - газ и воду - направляют для разделения в сепаратор.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что непрерывную принудительную циркуляцию охлажденной воды осуществляют посредством насоса, установленного между горизонтальными ступенями скважины.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что сепаратор устанавливают на верхней горизонтальной ступени пересекающей пласты скважины.
RU2002133822/03A 2002-12-15 2002-12-15 Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов RU2231635C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133822/03A RU2231635C1 (ru) 2002-12-15 2002-12-15 Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133822/03A RU2231635C1 (ru) 2002-12-15 2002-12-15 Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002133822A RU2002133822A (ru) 2004-06-10
RU2231635C1 true RU2231635C1 (ru) 2004-06-27

Family

ID=32846559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002133822/03A RU2231635C1 (ru) 2002-12-15 2002-12-15 Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231635C1 (ru)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7165621B2 (en) * 2004-08-10 2007-01-23 Schlumberger Technology Corp. Method for exploitation of gas hydrates
US7530392B2 (en) 2005-12-20 2009-05-12 Schlumberger Technology Corporation Method and system for development of hydrocarbon bearing formations including depressurization of gas hydrates
US7730936B2 (en) 2007-02-07 2010-06-08 Schlumberger Technology Corporation Active cable for wellbore heating and distributed temperature sensing
US7886820B2 (en) 2005-12-20 2011-02-15 Schlumberger Technology Corporation Method and system for monitoring the incursion of particulate material into a well casing within hydrocarbon bearing formations including gas hydrates
US8122951B2 (en) 2005-02-28 2012-02-28 Schlumberger Technology Corporation Systems and methods of downhole thermal property measurement
RU2483203C2 (ru) * 2008-12-31 2013-05-27 Шеврон Ю.Эс.Эй. Инк. Способ добычи углеводородов из залежи гидрата с использованием отходящего тепла (варианты) и система для его осуществления
US8474519B2 (en) 2007-07-27 2013-07-02 Japan Drilling Co., Ltd. Methane hydrate dissociation accelerating and methane gas deriving system
RU2488690C1 (ru) * 2012-01-27 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ разработки залежей нефти горизонтальными скважинами
RU2491420C2 (ru) * 2011-11-30 2013-08-27 Алексей Львович Сильвестров Способ добычи природного газа из газогидратных залежей и устройство для его осуществления
US8526269B2 (en) 2009-02-03 2013-09-03 Schlumberger Technology Corporation Methods and systems for deploying seismic devices
RU2513484C1 (ru) * 2013-04-11 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ разработки залежи вязкой нефти или битума
CN105257222A (zh) * 2015-10-26 2016-01-20 中国石油集团西部钻探工程有限公司 热敏式波纹管热应力补偿器
RU2688991C2 (ru) * 2014-06-26 2019-05-23 Статойл Петролеум Ас Усовершенствование в добыче текучих сред из пластов-коллекторов

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7165621B2 (en) * 2004-08-10 2007-01-23 Schlumberger Technology Corp. Method for exploitation of gas hydrates
US8122951B2 (en) 2005-02-28 2012-02-28 Schlumberger Technology Corporation Systems and methods of downhole thermal property measurement
US8448704B2 (en) 2005-12-20 2013-05-28 Schlumberger Technology Corporation Method and system for monitoring the incursion of particulate material into a well casing within hydrocarbon bearing formations including gas hydrates
US7530392B2 (en) 2005-12-20 2009-05-12 Schlumberger Technology Corporation Method and system for development of hydrocarbon bearing formations including depressurization of gas hydrates
US7886820B2 (en) 2005-12-20 2011-02-15 Schlumberger Technology Corporation Method and system for monitoring the incursion of particulate material into a well casing within hydrocarbon bearing formations including gas hydrates
US8127841B2 (en) 2005-12-20 2012-03-06 Schlumberger Technology Corporation Method and system for monitoring the incursion of particulate material into a well casing within hydrocarbon bearing formations including gas hydrates
US7730936B2 (en) 2007-02-07 2010-06-08 Schlumberger Technology Corporation Active cable for wellbore heating and distributed temperature sensing
US8474519B2 (en) 2007-07-27 2013-07-02 Japan Drilling Co., Ltd. Methane hydrate dissociation accelerating and methane gas deriving system
RU2483203C2 (ru) * 2008-12-31 2013-05-27 Шеврон Ю.Эс.Эй. Инк. Способ добычи углеводородов из залежи гидрата с использованием отходящего тепла (варианты) и система для его осуществления
US8526269B2 (en) 2009-02-03 2013-09-03 Schlumberger Technology Corporation Methods and systems for deploying seismic devices
US9036449B2 (en) 2009-02-03 2015-05-19 Schlumberger Technology Corporation Methods and systems for deploying seismic devices
RU2491420C2 (ru) * 2011-11-30 2013-08-27 Алексей Львович Сильвестров Способ добычи природного газа из газогидратных залежей и устройство для его осуществления
RU2488690C1 (ru) * 2012-01-27 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ разработки залежей нефти горизонтальными скважинами
RU2513484C1 (ru) * 2013-04-11 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ разработки залежи вязкой нефти или битума
RU2688991C2 (ru) * 2014-06-26 2019-05-23 Статойл Петролеум Ас Усовершенствование в добыче текучих сред из пластов-коллекторов
CN105257222A (zh) * 2015-10-26 2016-01-20 中国石油集团西部钻探工程有限公司 热敏式波纹管热应力补偿器
CN105257222B (zh) * 2015-10-26 2017-10-17 中国石油集团西部钻探工程有限公司 热敏式波纹管热应力补偿器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6923275B2 (en) Multi seam coal bed/methane dewatering and depressurizing production system
US7243738B2 (en) Multi seam coal bed/methane dewatering and depressurizing production system
US5131471A (en) Single well injection and production system
US4390067A (en) Method of treating reservoirs containing very viscous crude oil or bitumen
RU2287677C1 (ru) Способ разработки нефтебитумной залежи
US4248302A (en) Method and apparatus for recovering viscous petroleum from tar sand
US7621326B2 (en) Petroleum extraction from hydrocarbon formations
RU2295030C1 (ru) Способ разработки послойно-зонально-неоднородной залежи высоковязкой нефти или битума
US7422063B2 (en) Hydrocarbon recovery from subterranean formations
US7328743B2 (en) Toe-to-heel waterflooding with progressive blockage of the toe region
CN113738317A (zh) 一种深部煤层气与干热岩型地热联合开采的方法
RU2328590C1 (ru) Способ раздельной эксплуатации объектов нагнетательной или добывающей скважины и варианты установки для его реализации
RU2231635C1 (ru) Способ термической разработки месторождений твердых углеводородов
RU2363839C1 (ru) Способ разработки месторождений высоковязкой нефти
US5014787A (en) Single well injection and production system
RU2334867C1 (ru) Способ одновременно раздельной эксплуатации нескольких продуктивных горизонтов и скважинная установка для его реализации
RU2387819C1 (ru) Способ разработки залежи вязкой нефти и битума
RU2289685C1 (ru) Способ разработки месторождений высоковязких нефтей или битума
CN106761611A (zh) 拉链式布缝的双压裂水平井注水吞吐采油方法
RU2001122000A (ru) Способ разработки газонефтяных залежей
RU2287679C1 (ru) Способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума
CA3230024A1 (en) System and method for harvesting geothermal energy from a subterranean formation
RU2271442C2 (ru) Способ извлечения газогидратов
RU2211319C1 (ru) Способ разработки месторождений углеводородов
CN111963119A (zh) 同井多层自我注采的井下流体分离自驱井及开采方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121216