RU2307926C1 - Method for bitumen deposit development - Google Patents

Method for bitumen deposit development Download PDF

Info

Publication number
RU2307926C1
RU2307926C1 RU2005140696/03A RU2005140696A RU2307926C1 RU 2307926 C1 RU2307926 C1 RU 2307926C1 RU 2005140696/03 A RU2005140696/03 A RU 2005140696/03A RU 2005140696 A RU2005140696 A RU 2005140696A RU 2307926 C1 RU2307926 C1 RU 2307926C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bitumen
heat
horizontal
wells
reservoir
Prior art date
Application number
RU2005140696/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005140696A (en
Inventor
Нелли Вадимовна Файзуллина (RU)
Нелли Вадимовна Файзуллина
Вадим Абдуллович Файзуллин (RU)
Вадим Абдуллович Файзуллин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)"
Priority to RU2005140696/03A priority Critical patent/RU2307926C1/en
Publication of RU2005140696A publication Critical patent/RU2005140696A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307926C1 publication Critical patent/RU2307926C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)

Abstract

FIELD: oil production, particularly to produce bitumen with the use of heat along with horizontal well drilling.
SUBSTANCE: method involves drilling heat-transfer wells in reservoir; injecting heat carrier in reservoir via the heat-transfer wells; drilling drain holes below bitumen reservoir bottom; pumping-out reservoir water and producing bitumen in discrete regime. To produce bitumen from elongated deposit having length equal to multiple of deposit widths slanting-horizontal heat-transfer wells are drilled. The slanting-horizontal heat-transfer wells have horizontal sections of sinusoidal type formed in general deposit direction, wherein well azimuth is cyclically changed in horizontal projection so that in the case of 10% well path increase heated area increases by 45-50%. Product is extracted via strings of drain holes.
EFFECT: increased bitumen displacement efficiency and extended area of deposit zone to be heated, which improves bitumen recovery ratio due to direct bitumen reservoir treatment.
3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам добычи битумов с применением тепла в комплексе с бурением горизонтальных скважин.The invention relates to the oil industry, and in particular to methods for producing bitumen using heat in combination with the drilling of horizontal wells.

Известен способ (патент США №2019575, опуб. 26.04.77 г.), включающий прогрев пласта с использованием эксплуатационной колонны, специальным образом оборудованной, а также множеством периферийных скважин, пробуренных в продуктивном пласте недалеко от эксплуатационной скважины. Периферийные скважины вскрывают только верхнюю часть продуктивного пласта. Эксплуатационная скважина оборудуется тремя колоннами труб, спускаемыми концентрично одна в другую. Три колонны образуют три канала связи с поверхностью: первый канал - колонна самого малого диаметра (НКТ) - опускают до подошвы пласта и перфорируют против продуктивного пласта, из которого производят добычу, - второй и третий каналы - межтрубное пространство - служат для циркуляции теплоносителя.The known method (US patent No. 20159575, publ. 04/26/77), comprising heating the formation using a production string, specially equipped, as well as many peripheral wells drilled in the reservoir near the production well. Peripheral wells reveal only the upper part of the reservoir. The production well is equipped with three columns of pipes that are lowered concentrically one into another. Three columns form three channels of communication with the surface: the first channel - the column of the smallest diameter (tubing) - is lowered to the bottom of the formation and perforated against the producing formation from which the production is made, the second and third channels - the annular space - serve to circulate the coolant.

Эффективность вытеснения остается низкой из-за того, что процесс распределения теплоносителя в пласте не контролируется. Осуществление способа требует больших материальных и энергетических затрат.The displacement efficiency remains low due to the fact that the process of distribution of the coolant in the reservoir is not controlled. The implementation of the method requires large material and energy costs.

Также известен способ с применением тепла в комплексе с наклонно-горизонтальными скважинами (патент Россия №2237804, МПК7 Е21В 43/24, опубл. 10.10.2004 г.). Способ включает бурение скважин по определенной сетке, нагнетание вытесняющего агента через нагнетательные скважины и отбор пластовых флюидов через добывающие скважины. Бурение скважин проводят по радиальной сетке. Нагнетательные скважины располагают по продуктивному пласту ближе к верхней границе пласта по наиболее проницаемым пропласткам. Добывающие скважины располагают ближе к нижней границе пласта. На начальной стадии разработки во всех скважинах проводят термоциклическую обработку пласта с паровой стимуляцией. В последующим переходят на отбор пластовых флюидов через добывающие скважины с площадным воздействием на пласт через нагнетательные скважины.Also known is a method using heat in combination with inclined horizontal wells (Russian patent No. 2237804, IPC 7 EV 43/24, publ. 10.10.2004). The method includes drilling wells on a specific grid, injecting a displacing agent through injection wells and selecting formation fluids through production wells. Well drilling is carried out on a radial grid. Injection wells are located on the reservoir closer to the upper boundary of the reservoir along the most permeable layers. Production wells are located closer to the lower boundary of the reservoir. At the initial stage of development, all wells conduct thermocyclic treatment of the formation with steam stimulation. Subsequently, they switch to the selection of reservoir fluids through production wells with areal impact on the reservoir through injection wells.

Основным технико-технологическим недостатком строительства такой теплонагнетательной скважины является то, что она проведена по стабильному азимуту, что существенно снизило площадь и объем разогреваемого участка битумного пласта.The main technical and technological drawback of the construction of such a heat injection well is that it was conducted in a stable azimuth, which significantly reduced the area and volume of the heated portion of the bitumen formation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ разработки битумных месторождений путем теплового воздействия на пласт (патент Россия №2225942, МПК7 Е21В 43/24, опубл. 20.03.2004 г). Способ включает определение оптимального размера добычного элемента, в центре которого бурят центральную добывающую скважину. Нагнетательные скважины располагают на расстоянии 10 м от центральной и на 180° друг от друга. В непосредственной близости от центральной скважины бурят дренажную и оборудуют погружным насосом и осушают пласт. Через нагнетательную скважину подают парогаз. Нагревают пласт до добычной вязкости битума и производят отбор битума через добывающую скважину.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a method of developing bitumen deposits by thermal action on the formation (Russian patent No. 2225942, IPC 7 ЕВВ 43/24, publ. March 20, 2004). The method includes determining the optimal size of the production element, in the center of which a central production well is drilled. Injection wells are located at a distance of 10 m from the central and 180 ° from each other. In the immediate vicinity of the central well, a drainage is drilled and equipped with a submersible pump and drained. Steam gas is supplied through the injection well. The formation is heated to the production viscosity of bitumen and bitumen is taken through the production well.

Недостатком является то, что небольшие площади разогрева пласта и объем разогреваемого участка пласта.The disadvantage is that the small area of heating the formation and the volume of the heated area of the formation.

Техническим результатом изобретения является устранение указанного недостатка, т.е. создание способа более эффективного вытеснения битума и увеличение объема разогреваемого участка пласта и тем самым увеличения коэффициента извлечения за счет непосредственного воздействия на битумный пласт.The technical result of the invention is to eliminate this drawback, i.e. creating a method for more efficiently displacing bitumen and increasing the volume of the heated section of the formation and thereby increasing the recovery coefficient due to the direct effect on the bitumen formation.

Технический результат достигается тем, что в способе разработки битумного месторождения, включающем бурение теплонагнетательных скважин по пласту, закачку по ним теплоносителя в пласт, бурение дренажных скважин ниже подошвы битуминосного пласта, откачку пластовой воды и отбор продукции в дискретном режиме, согласно изобретению при разработке месторождений вытянутой формы, когда их длина в несколько раз превышает ширину, бурят наклонно-горизонтальные теплонагнетательные скважины с горизонтальными участками синусоидального типа в генеральном направлении месторождения, при этом азимут скважин циклически изменяют в горизонтальной проекции таким образом, что при увеличении трассы скважины на 10% обеспечивают увеличение площади разогрева на 45-50%, а отбор продукции осуществляют через колонны дренажных скважин.The technical result is achieved by the fact that in the method of developing a bitumen deposit, comprising drilling heat injection wells in the formation, pumping coolant through them, drilling drainage wells below the bottom of the tar sump, pumping formation water and selecting products in discrete mode, according to the invention, when developing extended fields forms, when their length is several times greater than the width, drill directional horizontal heat injection wells with horizontal sections of a sinusoidal type in the direction of the field, while the azimuth of the wells is cyclically changed in horizontal projection so that when the well path is increased by 10%, the heating area is increased by 45-50%, and production is selected through the columns of drainage wells.

Способ поясняется чертежами, где на фиг.1: 1 - теплонагнетательная скважина. На фиг.2: 2 - горизонтальный участок синусоидального типа. На фиг.3: 1 - теплонагнетательная скважина; 3 - дренажная скважина; 4 - погружной насос; 5 - дренажная колонна; 6 - добывающая колонна.The method is illustrated by drawings, where in Fig. 1: 1, a heat injection well. Figure 2: 2 is a horizontal section of a sinusoidal type. Figure 3: 1 - heat injection well; 3 - drainage well; 4 - submersible pump; 5 - drainage column; 6 - production column.

Для месторождений и залежей вытянутой формы, когда длина залежи в несколько раз превышает ширину, наиболее целесообразным является бурение теплонагнетальной скважины с синусоидальным горизонтальным участком относительно генерального направления, чтобы горизонтальная проекция этой скважины напоминала «змею».For elongated deposits and deposits, when the length of the deposit is several times greater than the width, the most appropriate is to drill a heat-injection well with a sinusoidal horizontal section relative to the general direction so that the horizontal projection of this well resembles a “snake”.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Бурят теплонагнегнетальную скважину 1 на глубину залегания битумного пласта, где горизонтальный участок 2 синусоидального типа проходит по пласту. Для бурения горизонтально-синусоидального участка теплонагнетательной скважины необходима следующая компоновка низа бурильной колонны (КНБК): долото ⌀151 мм, винтовой забойный двигатель ⌀108 мм с жестким кривым переводником, телеметрия, УБТ ⌀120 мм. Бурение теплонагнетательной скважины такого профиля рекомендуется бурить колтюбинговыми установками с непрерывными гибкими трубами. Затем бурят дренажные скважины 3 на глубину 10-15 м ниже битумного пласта и оборудуют их погружным насосом 4 с производительностью 10 м3/ч. Осуществляют осушение битумного пласта в пределах добычного элемента с помощью дренажной колонны 5. Затем начинают процесс нагнетания теплоносителя через теплонагнетательную скважину 1. После разогрева пласта и достижения добычной вязкости битума начинают отбор продукции методом свабирования из добывающей колонны 6. При этом процесс осушения происходит в дискретном режиме. После разогрева битума до оптимальной добычной вязкости битума осушение пласта временно прекращается, что приведет к подъему подземных вод. Это, в свою очередь, увеличит объем вытеснения разогретого битума за счет природной энергии напорных подземных вод, который может составить 20-30 атм. То есть реализуется идея внутриконтурного заводнения, широко используемая при поддержании пластового давления.A heat-injection well 1 is drilled to the depth of the bitumen formation, where the horizontal section 2 of the sinusoidal type passes through the formation. For drilling a horizontal-sinusoidal section of a heat injection well, the following layout of the bottom of the drill string (BHA) is required: a bit ⌀151 mm, a downhole screw motor ⌀108 mm with a rigid curved sub, telemetry, drill collar ⌀120 mm. Drilling a heat injection well of this profile is recommended to be drilled with coiled tubing units with continuous flexible pipes. Then, drainage wells 3 are drilled to a depth of 10-15 m below the bitumen formation and equipped with a submersible pump 4 with a capacity of 10 m 3 / h. The bitumen formation is drained within the production element using the drainage column 5. Then, the process of pumping the heat carrier through the heat-injection well 1 is started. After the formation is heated and the production viscosity of bitumen is reached, production is selected by swabbing from the production column 6. In this case, the drainage process occurs in discrete mode . After warming the bitumen to the optimum production viscosity of bitumen, the drainage of the formation is temporarily stopped, which will lead to the rise of groundwater. This, in turn, will increase the displacement of heated bitumen due to the natural energy of pressurized groundwater, which can be 20-30 atm. That is, the idea of in-circuit flooding, widely used in maintaining reservoir pressure, is being implemented.

При разогреве битумного пласта ранее применявшимися способами основная доля тепла расходовалась на разогрев воды, у которой теплопроводность на порядок выше, чем у битума и минерального каркаса глинистого песчаника. Кроме того, поскольку из добычной скважины ранее добывался битум совместно с водой и в силу большой разницы коэффициентов фильтрации воды и битума (более чем в 5-7 раз) в скважину подтягивалось большое количество холодной пластовой воды, на разогрев которой так же требовалось большое количества тепла, чем на разогрев собственно битума. В заявленном способе значительный расход теплоносителя на разогрев гравитационной пластовой воды практически исключен. В осушенном пласте теплоперенос и на разогрев битума осуществляется с наименьшими теплозатратами.When heating the bitumen layer with previously applied methods, the main part of the heat was spent on heating the water, whose thermal conductivity is an order of magnitude higher than that of bitumen and the clayey sandstone mineral skeleton. In addition, since bitumen was previously extracted together with water from the production well, and due to the large difference in the filtration coefficients of water and bitumen (more than 5-7 times), a large amount of cold formation water was drawn into the well, which also required a large amount of heat to heat than to warm bitumen itself. In the inventive method, a significant flow of coolant for heating gravity formation water is practically eliminated. In a drained formation, heat transfer and heating of bitumen is carried out with the lowest heat consumption.

Бурение нагнетательной скважины с горизонтальным синусоидальным участком увеличивает площадь разогрева на 45-50%, а длина трассы увеличивается всего на 10%. Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа разработки битумного месторождения определяется главным образом увеличением площади охвата продуктивного пласта, существенным снижением энергозатрат, уменьшением тепловых потерь, уменьшением затрат на обезвоживание добытого сырья, уменьшением затрат на строительство дополнительных скважин.Drilling an injection well with a horizontal sinusoidal section increases the heating area by 45-50%, and the length of the route increases by only 10%. The technical and economic efficiency of the proposed method for developing a bitumen deposit is determined mainly by increasing the coverage area of the productive formation, a significant reduction in energy consumption, reducing heat losses, reducing the cost of dewatering the extracted raw materials, and reducing the cost of constructing additional wells.

Claims (1)

Способ разработки битумного месторождения, включающий бурение теплонагнетательных скважин по пласту, закачку по ним теплоносителя в пласт, бурение дренажных скважин ниже подошвы битуминозного пласта, откачку пластовой воды и отбор продукции в дискретном режиме, отличающийся тем, что при разработке месторождений вытянутой формы, когда их длина в несколько раз превышает ширину, бурят наклонно-горизонтальные теплонагнетательные скважины с горизонтальными участками синусоидального типа в генеральном направлении месторождения, при этом азимут скважин циклически изменяют в горизонтальной проекции таким образом, что при увеличении трассы скважины на 10% обеспечивают увеличение площади разогрева на 45-50%, а отбор продукции осуществляют через колонны дренажных скважин.A method of developing a bitumen deposit, including drilling heat injection wells in the formation, pumping coolant through them, drilling drainage wells below the bottom of the tar sump, pumping formation water and selecting products in discrete mode, characterized in that when developing fields of elongated shape, when their length several times greater than the width, inclined horizontal heat injection wells are drilled with horizontal sections of a sinusoidal type in the general direction of the field, while the azimuth of the wells is cyclically changed in the horizontal projection in such a way that when the well path is increased by 10%, the heating area is increased by 45-50%, and production is selected through the columns of the drainage wells.
RU2005140696/03A 2005-12-26 2005-12-26 Method for bitumen deposit development RU2307926C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005140696/03A RU2307926C1 (en) 2005-12-26 2005-12-26 Method for bitumen deposit development

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005140696/03A RU2307926C1 (en) 2005-12-26 2005-12-26 Method for bitumen deposit development

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005140696A RU2005140696A (en) 2007-07-10
RU2307926C1 true RU2307926C1 (en) 2007-10-10

Family

ID=38316242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005140696/03A RU2307926C1 (en) 2005-12-26 2005-12-26 Method for bitumen deposit development

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2307926C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524705C2 (en) * 2012-10-02 2014-08-10 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Method of development of bitumen deposits of isometric shape
RU2528760C1 (en) * 2013-05-07 2014-09-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Development of isometric natural bitumen deposits
RU2555163C1 (en) * 2014-01-21 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Коми" ООО "ЛУКОЙЛ-Коми" Method of high-viscosity oil field production with horizontal wells
RU2625127C1 (en) * 2016-06-11 2017-07-11 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина Excavation method of high viscous oil deposits with gas cap

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2524705C2 (en) * 2012-10-02 2014-08-10 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Method of development of bitumen deposits of isometric shape
RU2528760C1 (en) * 2013-05-07 2014-09-20 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" Development of isometric natural bitumen deposits
RU2555163C1 (en) * 2014-01-21 2015-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Коми" ООО "ЛУКОЙЛ-Коми" Method of high-viscosity oil field production with horizontal wells
RU2625127C1 (en) * 2016-06-11 2017-07-11 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина Excavation method of high viscous oil deposits with gas cap

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005140696A (en) 2007-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7621326B2 (en) Petroleum extraction from hydrocarbon formations
US7422063B2 (en) Hydrocarbon recovery from subterranean formations
US8162043B2 (en) In situ method and system for extraction of oil from shale
US20060175061A1 (en) Method for Recovering Hydrocarbons from Subterranean Formations
CA2913140C (en) Radial fishbone sagd
US8464792B2 (en) Conduction convection reflux retorting process
RU2379494C1 (en) Highly viscous oil fields production method
RU2350747C1 (en) Method of oil deposit development
Gates et al. Impact of steam trap control on performance of steam-assisted gravity drainage
RU2305762C1 (en) Method for viscous oil or bitumen deposit field development
RU2442883C1 (en) Method for development of high-viscosity oil reserves
RU2387819C1 (en) Method to develop sticky oil and bitumen accumulation
CA2744749C (en) Basal planer gravity drainage
RU2582251C1 (en) Development method of layer-by-zonal heterogeneous superviscous oil or bitumen
RU2412342C1 (en) Procedure for development of deposit of heavy oil or bitumen with control of pumping heat carrier into well
MX2014011204A (en) Methods and systems for downhole thermal energy for vertical wellbores.
RU2307926C1 (en) Method for bitumen deposit development
RU2211318C2 (en) Method of recovery of viscous oil with heat stimulation of formation
RU2433254C1 (en) Method of oil filed development
RU2274741C1 (en) Oil field development method
RU2526047C1 (en) Development of extra-heavy crude oil
RU2395676C1 (en) Method of bitumen deposit development
RU2225942C1 (en) Method for extraction of bituminous deposit
RU2301328C1 (en) Method for highly-viscous oil production from horizontal well under reservoir treatment with heat
RU2691234C2 (en) Development method of super-viscous oil deposit

Legal Events

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

Effective date: 20071227