RU2275499C1

RU2275499C1 - Method for viscous oil production from oil reservoir

Info

Publication number: RU2275499C1
Application number: RU2004135370/03A
Authority: RU
Inventors: Григорий Артемович Балыхин (RU); Григорий Артемович Балыхин; Николай Викторович Перов (RU); Николай Викторович Перов; Александр Егорович Воробьев (RU); Александр Егорович Воробьев; Игорь Львович Машковцев (RU); Игорь Львович Машковцев; Антонио Марко (RU); Антонио Марко; Саумитра Нара н Деб (RU); Саумитра Нараян Деб
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-04-27

Abstract

FIELD: oil and gas industry, particularly to heat and produce viscous oil from reservoir.

SUBSTANCE: method involves drilling upward electrode well row in oil reservoir so that electric current is supplied between the wells; drilling productive wells in front of electrode ones to discharge oil into accumulation reservoir. Upward well row is drilled from lateral drifts arranged under oil reservoir. Aqueous electrolyte solution is supplied under 1.2-5 atm pressure in electrode wells of upper side drift along with supplying electric current to provide movement of oil to be displaced over the full reservoir strike towards production wells. The electrolyte is aqueous NaCl, HCl or H₂SO₄ salt solution.

EFFECT: decreased costs and increased output.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к нагреву вязкой нефти и ее извлечению из недр.The invention relates to the oil and gas industry, namely to heat viscous oil and its extraction from the bowels.

Известен способ добычи вязкой нефти путем нагрева теплоносителем, при котором теплоноситель подают в скважины разных ступеней, причем каждую ступень любой скважины используют поочередно, то как нагнетающую, то как добывающую [1]. Недостатком аналога является расположение скважин без учета элементов залегания нефтяного пласта.A known method of producing viscous oil by heating with a coolant, in which the coolant is fed into the wells of different stages, with each stage of any well being used alternately, as pumping, then producing [1]. The disadvantage of the analogue is the location of the wells without taking into account the elements of the oil reservoir.

Известен способ добычи вязкой нефти путем нагрева и извлечения ее из пласта с помощью пара. Паротепловое воздействие с целью нагрева пласта состоит в закачке расчетного объема теплоносителя через нагнетательные скважины, создании тепловой оторочки и продвижении ее к добывающим скважинам, в том числе и не нагретой водой, с целью охлаждения призабойного пространства нагнетательных скважин [2]. Недостатками аналога являются большие ненужные потери тепла через боковые породы и большой ущербный расход топлива на изготовление пара.A known method of producing viscous oil by heating and extracting it from the reservoir using steam. Heat and steam exposure to heat the formation consists in pumping the calculated volume of coolant through injection wells, creating a heat rim and moving it to production wells, including not heated water, in order to cool the bottom-hole space of injection wells [2]. The disadvantages of the analogue are large unnecessary heat loss through the side rocks and a large flawed fuel consumption for the manufacture of steam.

Наиболее близким техническим решением является способ добычи вязкой нефти путем нагрева и извлечения ее из пласта с помощью электротока. Способ включает в себя бурение в нефтяной пласт рядов восстающих электродных скважин по сетке 50 на 50 м, между которыми проходит в вертикальной плоскости ток, нагнетательной восстающей скважины сзади электродных скважин для подачи горячей воды и добывающей скважины впереди электродных скважин для выдачи нефти в сборный коллектор на поверхности земли [3]. Недостатком способа является недостаточно эффективное выдавливание разогретой нефти из пласта с помощью задней подачи горячей воды из-за несовпадения направления движения теплоносителя с направлением протекания электротока между электродными скважинами.The closest technical solution is the method of producing viscous oil by heating and extracting it from the reservoir using electric current. The method includes drilling into the oil formation a series of ascending electrode wells along a 50 by 50 meter grid, between which a current passes in a vertical plane, of an injection ascending well behind the electrode wells for supplying hot water and a producing well in front of the electrode wells for delivering oil to the collection reservoir at the surface of the earth [3]. The disadvantage of this method is the insufficiently effective squeezing of heated oil from the reservoir using the back supply of hot water due to the mismatch of the direction of movement of the coolant with the direction of flow of electric current between the electrode wells.

В основу изобретения положена задача создания способа добычи вязкой нефти из пласта, позволяющего снизить затраты и увеличить объем добычи.The basis of the invention is the creation of a method for the production of viscous oil from the reservoir, which allows to reduce costs and increase production.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе добычи вязкой нефти из пласта, включающем бурение в нефтяной пласт рядов восстающих электродных скважин, между которыми проходит электроток, и добывающих скважин впереди электродных скважин для выдачи нефти в сборный коллектор, ряды восстающих скважин бурят из полевых штреков, расположенных под нефтяным пластом, а в электродные скважины верхнего полевого штрека подают водный раствор электролита под давлением 1,5-5 атм одновременно с подачей тока, обеспечивая движение вытесняемой нефти по всему фронту простирания пласта в сторону добывающих скважин. Электролит представляет собой водный раствор солей NaCl, или HCl, или Н₂SO₄.The essence of the invention lies in the fact that in the method of producing viscous oil from the formation, comprising drilling into the oil formation of rows of rising electrode wells between which an electric current passes, and producing wells in front of the electrode wells to deliver oil to the collection reservoir, the rows of rising wells are drilled from field drifts located under the oil reservoir, and in the electrode wells of the upper field drift, an aqueous electrolyte solution is supplied at a pressure of 1.5-5 atm simultaneously with the current supply, providing the movement of the displaced oil and along the entire front of the strike of the formation towards production wells. The electrolyte is an aqueous solution of salts of NaCl, or HCl, or H ₂ SO ₄ .

В результате обеспечивается выдавливание нефти из пласта электролитом по направлению формаций залегания нефти параллельно линиям тока. Подача электролита из электродных скважин под большим давлением обеспечивает значительное повышение эффективности вытеснения нефти из пористой формации пласта, обеспечивая при этом большую электропроводность жидкости. Активное движение нефти и электролита от скважин обеспечивает расширение поверхности электродов и снижение темпов нагрева приэлектродных зон, в том числе и за счет снижения падения напряжения тока при большой электропроводности электролита. В целом предлагаемое изобретение делает эффективным нагрев пласта и извлечение нефти со значительным снижением затрат на добычу.The result is the extrusion of oil from the reservoir by electrolyte in the direction of the formation of oil parallel to the current lines. The supply of electrolyte from electrode wells under high pressure provides a significant increase in the efficiency of oil displacement from the porous formation of the formation, while ensuring greater electrical conductivity of the fluid. The active movement of oil and electrolyte from wells ensures the expansion of the surface of the electrodes and a decrease in the rate of heating of the electrode areas, including by reducing the voltage drop with high electrolyte conductivity. In general, the present invention makes it possible to efficiently heat the formation and recover oil with a significant reduction in production costs.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 показана схема вскрытия и расположение бремсберга и уклона в почве пласта нефти; фиг.2 - вид на этажную подготовку пласта нефти со стороны почвы пласта; фиг.3 - схема полевых выработок и восстающих электродных скважин бремсбергового поля, узел В на фиг.1; фиг.4 - схема линий электротока между рядами электродных скважин, сечение нефтяной формации С-С на фиг.3; фиг.5 - поперечное сечение верхнего полевого штрека с электродной скважиной, сечение Д-Д на фиг.2.Figure 1 shows the autopsy scheme and the location of the Bremsberg and the slope in the soil of the oil reservoir; figure 2 is a view of the floor preparation of the oil reservoir from the soil of the reservoir; figure 3 - diagram of field workings and rising electrode wells of the Bremsberg field, node In figure 1; figure 4 is a diagram of the lines of electric current between the rows of electrode wells, a cross section of the oil formation CC in figure 3; figure 5 is a cross section of the upper field drift with the electrode well, section DD in figure 2.

На фиг.1-3 показано расположение выработок, необходимых для нагрева нефти, ее извлечения, подхода к пласту и проветривания шахты: пласт нефти 1, электродные 2 и добывающие 3 скважины первого этажа 4, нижележащие 5-8 этажи бремсбергового поля, полевые этажные штреки 9-14 бремсбергового поля, центральный ствол 15, капитальный квершлаг 16, бремсберговое поле 17, уклонное поле 18, бремсберг с ходком 19, левый и правый вентиляционные стволы 20 и 21, уклон 22.Figure 1-3 shows the location of the workings necessary for heating oil, extracting it, approaching the formation and ventilating the mine: oil formation 1, electrode 2 and producing 3 wells on the first floor 4, underlying 5-8 floors of the Bremsberg field, field floor drifts 9-14 of the Bremsberg field, the central trunk 15, the capital cross-country 16, the Bremsberg field 17, the sloping field 18, the Bremsberg with the walker 19, the left and right ventilation shafts 20 and 21, the slope 22.

На фиг.3-5 показаны ряды электродных и добывающих скважин, пробуренных из полевых этажных штреков, их оборудование, расположение электролита при его движении и линий электротока: движение электролита 23, пористые формации 24 в пласте с вязкой нефтью, линии электротока 25, обсадная колонна 26 скважин, пакер 27, кабель 28 и трубопровод 29 с электролитом, крепь 30 полевого штрека, водоотливная канавка 31.Figure 3-5 shows the rows of electrode and production wells drilled from field floor drifts, their equipment, the location of the electrolyte during its movement and electric current lines: the movement of electrolyte 23, porous formations 24 in the reservoir with viscous oil, electric current lines 25, casing 26 wells, packer 27, cable 28 and pipeline 29 with electrolyte, lining 30 field drift, drainage groove 31.

На фиг.2 - вид на залежь со стороны почвы, показаны граничные вентиляционные сбойки 32-33 бремсбергового поля 17.In Fig.2 is a view of the reservoir from the soil side, the boundary ventilation faults 32-33 of the Bremsberg field 17 are shown.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

После вскрытия и этажной подготовки пласта нефти для нагрева и извлечения нефти производят бурение восстающих электродных 2 и добывающих 3 скважин верхнего этажа 4 из полевых штреков 9 и 10. В скважинах устанавливают обсадные колонны 26, навешивают кабели 28, прокладывается трубопровод 29 для электролита и монтируются пакеры 27 для герметизации устья электродных скважин. Подачу в скважины электролита, воды с добавками солей NaCl, ил HCl или H₂SO₄ в количестве 1,5-5% по весу производят с верхнего полевого штрека 9 в этаж 4. Электролит подается под давлением 1,5-5 атм, что обеспечивает его движение 23 по пористой формации 24 нефтяного пласта 1 в сторону нижележащего полевого штрека 10 и вытеснение разогретой нефти. Разогрев нефти производится электротоком по линиям 25. Вытеснение нефти в сторону нижележащих добывающих скважин 3 расширяет эффективную поверхность электродов и обсадных колонн, что приводит к снижению темпов нагрева приэлектродных зон электродных скважин 2 за счет снижения падения напряжения при большой электропроводности электролита. Процесс вытеснения вязкой нефти в нижележащем этаже 5 производится в той же последовательности: подача тока и электролита через верхние электродные скважины 3 (уже нижнего этажа 5) и выдача нефти на поверхность в коллектор через нижние электродные скважины 34 второго этажа 5.After opening and floor preparation of the oil layer for heating and oil recovery, uprising electrode 2 and production 3 wells of the upper floor 4 are drilled from field drifts 9 and 10. In the wells, casing strings 26 are installed, cables 28 are hung, pipe 29 for electrolyte is laid, and packers are mounted 27 for sealing the mouth of the electrode wells. The supply to the wells of electrolyte, water with the addition of salts of NaCl, sludge HCl or H ₂ SO ₄ in an amount of 1.5-5% by weight is carried out from the top field drift 9 to floor 4. The electrolyte is supplied under a pressure of 1.5-5 atm, which ensures its movement 23 along the porous formation 24 of the oil reservoir 1 towards the underlying field drift 10 and the displacement of the heated oil. Oil is heated by electric current along lines 25. Oil displacement towards the lower producing wells 3 expands the effective surface of the electrodes and casing strings, which leads to a decrease in the heating rate of the electrode zones of electrode wells 2 due to a decrease in voltage drop with high electrolyte conductivity. The process of displacing viscous oil in the lower floor 5 is carried out in the same sequence: the current and electrolyte are supplied through the upper electrode wells 3 (already lower floor 5) and the oil is delivered to the surface through the lower electrode wells 34 of the second floor 5 to the surface.

Система проветривания шахты всасывающая с помощью вентиляторов, установленных на вентиляционных стволах 20 и 21. Воздух, войдя в ствол 15 и пройдя квершлаг 16, бремсберг с ходком 19, попадает в полевые штреки 9 и 10 и далее вытягивается вентиляторами через граничные вентиляционные сбойки 32 и 33. Струи воздуха могут проходить и по скважинам 2, попадая затем в скважины 3 через свободные поровые формации в структуре нефтяного пласта. Для направления струй воздуха сверху вниз со штрека 9 в штрек 10 в выработках устанавливаются двери с окном. Всасывающее проветривание тем самым способствует и выходу нефти из порового пространства 24 в скважины 3.The ventilation system of the shaft is sucked in by fans installed on the ventilation trunks 20 and 21. Air entering the barrel 15 and passing the crosshairs 16, Bremsberg with a walker 19, gets into the field drifts 9 and 10 and then is pulled out by the fans through the boundary ventilation faults 32 and 33 The air jets can also pass through the wells 2, then falling into the wells 3 through free pore formations in the structure of the oil reservoir. To direct air jets from top to bottom from the drift 9 into the drift 10 in the workings, doors with a window are installed. Suction ventilation thereby contributes to the exit of oil from the pore space 24 into the wells 3.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2070284. Способ разработки нефтяных месторождений. МПК Е 21 В 43/24, 43/40.1. RF patent No. 2070284. A method of developing oil fields. IPC E 21 B 43/24, 43/40.

2. Алиев А.Г. Математическое моделирование технологических процессов при термошахтной разработке нефтяных месторождений. - Ухта, 1998. - С.10-18.2. Aliev A.G. Mathematical modeling of technological processes during thermal mining of oil fields. - Ukhta, 1998 .-- S.10-18.

3. Сургучев Л.М. Применение методов повышения нефтеотдачи пластов за рубежом и перспективы их развития. - М.: Нефтяное хозяйство, №5, 1987. - С.144-145.3. Surguchev L. M. Application of enhanced oil recovery methods abroad and their development prospects. - M.: Oil industry, No. 5, 1987. - S.144-145.

Claims

1. A method of producing viscous oil from the formation, comprising drilling into the oil formation of a series of rising electrode wells between which an electric current passes, and production wells ahead of the electrode wells for delivering oil to a collection reservoir, characterized in that the rows of rising wells are drilled from field drifts located under the oil reservoir, and in the electrode wells of the upper field drift, an aqueous electrolyte solution is supplied at a pressure of 1.5-5 atm simultaneously with the current supply, ensuring the movement of the displaced oil along the entire front Rania formation towards production wells.

2. The method of producing viscous oil according to claim 1, characterized in that the electrolyte is an aqueous solution of salts of NaCl, or HCl, or H ₂ SO ₄ .