RU2386801C1 - Method of high-viscosity oil pool development with usage of in-situ combustion - Google Patents
Method of high-viscosity oil pool development with usage of in-situ combustion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2386801C1 RU2386801C1 RU2009107214/03A RU2009107214A RU2386801C1 RU 2386801 C1 RU2386801 C1 RU 2386801C1 RU 2009107214/03 A RU2009107214/03 A RU 2009107214/03A RU 2009107214 A RU2009107214 A RU 2009107214A RU 2386801 C1 RU2386801 C1 RU 2386801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- fuel
- injection
- pressure
- vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой нефти.The invention relates to the oil industry and may find application in the development of a highly viscous oil field.
Известен способ разработки нефтебитумной залежи (Патент РФ №2287677, МПК E21B 43/24, опубл. 2006.11.20), включающий проводку в пласте двух горизонтальных стволов параллельно между собой и закачку пара в верхнюю нагнетательную скважину и отбор продукции из нижней добывающей скважины.There is a method of developing an oil bitumen deposit (RF Patent No. 2287677, IPC E21B 43/24, publ. 2006.11.20), including wiring two horizontal shafts in the formation parallel to each other and injecting steam into the upper injection well and selecting products from the lower producing well.
Основным недостатком известного способа является низкая эффективность процесса, особенно в тонких пластах из-за больших тепловых потерь.The main disadvantage of this method is the low efficiency of the process, especially in thin formations due to large heat losses.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума (Заявка на изобретение РФ №97107687/03, опублик. 1999.04.27 - прототип), включающий закачку окислителя через нагнетательную скважину, создание прямоточного фронта горения, контроль за его продвижением и добычу пластовых флюидов через добывающие скважины. После создания фронта горения определяют границу влияния движущейся по пласту высокотемпературной зоны, после чего выбирают не охваченную тепловым воздействием добывающую скважину, через межтрубное пространство которой производят откачку газов горения из пласта, при этом откачку газа производят до увеличения пластовой температуры на забое добывающей скважины на 10-15°C.Closest to the proposed invention in technical essence is a method of developing deposits of highly viscous oil or bitumen (Application for invention of the Russian Federation No. 97107687/03, published. 1999.04.27 - prototype), including the injection of an oxidizer through an injection well, the creation of a straight-through combustion front, control over it the promotion and production of formation fluids through production wells. After the creation of the combustion front, the boundary of the influence of the high-temperature zone moving through the formation is determined, after which a production well that is not covered by heat is selected, through which the combustion gases are evacuated from the formation through the annulus, while the gas is evacuated until the formation temperature at the bottom of the production well increases by 10- 15 ° C.
Основным недостатком известного способа является низкая эффективность нерегулируемого процесса прогрева. Кроме того, при отсутствии высокопроницаемого пласта и слабой гидродинамической связи между скважинами прогрев пласта не представляется возможным. Нефтеотдача снижается.The main disadvantage of this method is the low efficiency of the unregulated heating process. In addition, in the absence of a highly permeable formation and a weak hydrodynamic connection between wells, heating the formation is not possible. Oil recovery is reduced.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение нефтеотдачи, т.е. эффективности процесса вытеснения высоковязкой нефти, в том числе путем увеличения охвата пласта агентом воздействия за счет последовательной отработки всего пласта с поддержанием высокой проницаемости.An object of the present invention is to enhance oil recovery, i.e. the efficiency of the process of displacing high-viscosity oil, including by increasing the coverage of the formation with an impact agent due to the consistent development of the entire formation while maintaining high permeability.
Под высоковязкими нефтями подразумевают продукцию скважины с плотностью больше 0,870 кг/см3, то есть к ним относятся и тяжелые и битуминозные нефти (см. ГОСТ 51858-2002 г.).High-viscosity oils mean well production with a density of more than 0.870 kg / cm 3 , that is, they include heavy and bituminous oils (see GOST 51858-2002).
Поставленная задача решается способом разработки месторождения высоковязкой нефти с использованием внутрипластового горения, включающим закачку окислителя через нагнетательные скважины, организацию внутрипластового горения и отбор продукции через добывающие скважины.The problem is solved by the method of developing a highly viscous oil field using in-situ combustion, including the injection of an oxidizing agent through injection wells, the organization of in-situ combustion, and the selection of products through production wells.
Новым является то, что в нагнетательные скважины дополнительно нагнетают параллельно окислителю топливо, при этом в качестве добывающих используют скважины с горизонтальным стволом в подошвенной части пласта, а в качестве нагнетательных скважины - вертикальные, которые размещают на определенном расстоянии от концевой части горизонтального ствола и от друг друга, исключающем прорыв топлива или окислителя в другие скважины, в направлении продолжения горизонтального ствола, причем топливо закачивают через вертикальные скважины, ближайшие к горизонтальной скважине, а окислитель - через удаленные, при этом забойное давление закачки топлива производят при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин, а окислителя - выше давления закачки топлива.What is new is that fuel is additionally injected into the injection wells parallel to the oxidizing agent, while the wells with a horizontal wellbore in the bottom of the formation are used as production wells, and vertical ones that are placed at a certain distance from the end of the horizontal well and from each other are used as production wells. friend, excluding the breakthrough of fuel or oxidizer into other wells, in the direction of extension of the horizontal wellbore, and the fuel is pumped through vertical wells, near ue to the horizontal well, and the oxidant - through remote, the bottomhole pressure fuel injection is performed at a pressure above the cracking pressure of the vertical and oxidizer - above the fuel injection pressure.
Новым является то, что закачку топлива и окислителя чередуют с закачкой воды в объемах, допускающих поддержание пластового горения.New is that the injection of fuel and oxidizing agent alternate with the injection of water in volumes that allow the maintenance of reservoir combustion.
На фиг.1 изображен разрез в горизонтальной плоскости продуктивного пласта: 1 - горизонтальная скважина, 2 - вертикальная скважина для закачки топлива, 3 - вертикальная скважина для закачки воздуха, 4 - зона продвижения нагретой скважинной среды, 5 - зона прогрева, 6 - зона горения, 7 - продуктивный пласт.Figure 1 shows a section in the horizontal plane of the reservoir: 1 - a horizontal well, 2 - a vertical well for injecting fuel, 3 - a vertical well for injecting air, 4 - a zone of advancement of a heated well medium, 5 - a heating zone, 6 - a combustion zone , 7 - productive layer.
На фиг.2 изображен вертикальный разрез продуктивного пласта - 7.Figure 2 shows a vertical section of the reservoir - 7.
Разработка месторождений высоковязкой нефти внутрипластовым горением сопровождается низкой эффективностью нерегулируемого процесса прогрева, а при малой проницаемости пласта и слабой гидродинамической связи между скважинами прогрев пласта становится практически невозможным. В этом случае нефтеотдача существенно снижается. В предложенном способе решается задача повышения эффективности процесса вытеснения высоковязкой нефти, т.е. повышение нефтеотдачи путем увеличения охвата пласта агентом воздействия за счет последовательной отработки всего пласта с поддержанием высокой проницаемости.The development of high-viscosity oil fields by in-situ combustion is accompanied by a low efficiency of the unregulated heating process, and with low permeability of the formation and weak hydrodynamic connection between the wells, heating of the formation becomes practically impossible. In this case, oil recovery is significantly reduced. The proposed method solves the problem of increasing the efficiency of the process of displacement of highly viscous oil, i.e. enhanced oil recovery by increasing the coverage of the formation with an impact agent due to the sequential development of the entire formation while maintaining high permeability.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
На месторождении с высоковязкой нефтью по сетке бурят добывающие скважины с горизонтальным стволом 1. Бурение горизонтального участка 1 осуществляют в подошвенной части продуктивного пласта 7. В оконечной части каждого горизонтального ствола 1, на расстоянии (не менее 5 м) бурят вертикальную нагнетательную скважину 2 для закачки в пласт топлива, например углеводородного газа, попутного газа, печного топлива и т.п. На определенном расстоянии, исключающем прорыв (не менее 5 м) от пробуренной вертикальной нагнетательной скважины 2, бурят еще одну вертикальную нагнетательную скважину для нагнетания окислителя 3 в продуктивный пласт 7.In a field with high-viscosity oil, production wells with a
После прогрева паропередвижной установкой призабойной части пласта скважины 2 проводят закачку топлива необходимого объема, далее осуществляют закачку окислителя (кислород, воздух), а в оконечную часть горизонтального ствола под расчетным давлением производят поджиг топлива и создают очаг горения 6 в пласте 7, причем закачку окислителя производят при давлении выше давления закачки топлива для создания равномерной зоны прогрева 5 в сторону горизонтального ствола 1, параллельно соблюдая закачку окислителя и топлива при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин продуктивного пласта 7 для поддержания высокой проницаемости пласта.After heating with the steam-moving installation of the bottom-hole part of the
В воздухе содержится азот, химически не участвующий в реакциях горения, но присутствующий в зоне горения. Поскольку в воздухе содержится 21 об.% кислорода и 79 об.% азота, при горении воздуха на один объем кислорода приходится 79:21=3,76 объема азота.The air contains nitrogen, which is not chemically involved in the combustion reactions, but is present in the combustion zone. Since the air contains 21 vol.% Oxygen and 79 vol.% Nitrogen, during combustion of air, 79: 21 = 3.76 volumes of nitrogen fall on one volume of oxygen.
Например, уравнение реакции горения природного газа (метана) в воздухе можно записать так:For example, the equation of the combustion reaction of natural gas (methane) in air can be written as follows:
CH4+2O2+2·3,76N2=CO2+H2O+2·3,76N2.CH 4 + 2O 2 + 2 · 3.76N 2 = CO 2 + H 2 O + 2 · 3.76N 2 .
Организуют процесс горения по этому уравнению так, что в зоне горения на 1 м3 горючего газа приходится 9,5 м3 воздуха, который и содержит требуемые 2 м3 кислорода. Горючей смеси (или ее части) сообщают тепловой импульс достаточной мощности для начала реакции горения. В результате полного сгорания 1 м3 метана выделяется 36000 кДж тепла и образуется более 10,5 м3 продуктов горения (смеси двуокиси углерода, паров воды и азота). Температура воспламенения метана в воздухе составляет от 545 до 850°C. Так как в пласте содержится пластовая вода, то в процессе горения вода превращается в пар, образуя в зоне прогрева паровую камеру. Продуктами горения созданный пар продвигается по пласту, нагревая скважинную среду, образуя зону нагрева скважинной среды. По мере продвижения по пласту образуются различные зоны: нагретой скважинной среды, прогрева и горения. Так как нагретая скважинная среда и азот имеют удельный вес меньше, чем продукция скважины, то в кровельной части пласта 7 образуется зона нагрева 5. За счет сил гравитации продукция скважины стекает в подошвенную часть пласта 7 и отбирается в горизонтальной скважине 1 на поверхность.The combustion process is organized according to this equation so that in the combustion zone 1 m 3 of combustible gas accounts for 9.5 m 3 of air, which contains the required 2 m 3 of oxygen. A combustible mixture (or part thereof) is provided with a heat pulse of sufficient power to start a combustion reaction. As a result of complete combustion of 1 m 3 of methane, 36,000 kJ of heat are released and more than 10.5 m 3 of combustion products (a mixture of carbon dioxide, water vapor and nitrogen) are formed. The ignition temperature of methane in air is from 545 to 850 ° C. Since formation water is contained in the formation, during the combustion process the water turns into steam, forming a steam chamber in the heating zone. Combustion products created steam moves through the reservoir, heating the borehole medium, forming a zone of heating the borehole medium. As you progress through the reservoir, various zones are formed: a heated wellbore environment, heating and combustion. Since the heated well medium and nitrogen have a specific gravity less than the well production, a
Созданная локализованная зона горения 6 позволяет генерировать тепло в продуктивном пласте, что позволяет осуществлять вытеснение как по разрезу, так и по площади; последовательность отработки пласта 7 происходит сверху вниз и по пласту 7 путем подачи топлива и окислителя в соответствующие скважины 2 и 3 в оконечную часть ствола с последующим отбором из горизонтального ствола 1.The created localized
Закачку в ближайшие к горизонтальной скважине 1 вертикальные скважины 2 топлива, а в удаленные 3 закачку окислителя возможно чередовать с закачкой воды в объемах, допускающих поддержание регулируемого пластового горения и увеличения паровой камеры для большего охвата пласта.Injection into the
Это способствует удешевлению разработки без снижения нефтеотдачи в течение длительного времени за счет раскрытия трещин и большему охвату прогрева пласта.This helps to reduce the cost of development without reducing oil recovery for a long time due to the opening of cracks and a greater coverage of heating the formation.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Разрабатывают участок в Ашальчинском месторождения республики Татарстан. На Ашальчинском месторождении с высоковязкой нефтью на глубине 90 м находятся неоднородные пласты толщиной 8-15 м с температурой 8°С, давлением 0,5 МПа, водонасыщенностью 0,34 д.ед., пористостью 30%, проницаемостью 0,365 мкм2, насыщенные нефтью, имеющей плотность 956 кг/м3 и вязкость 10206 мПа·с. Бурят горизонтальную скважину. Бурение горизонтального участка длиной 75 м осуществляют в подошвенной части продуктивного пласта (фиг.1-2). На расстоянии 10 м и 20 м от концевой части горизонтального участка добывающей скважины 1 размещают вертикальные нагнетательные скважины 2 и 3 соответственно, исключающем прорыв закачиваемых топлива и окислителя в вертикальной проекции направления горизонтального ствола.They are developing a site in the Ashalchinskoye field of the Republic of Tatarstan. In the Ashalchinskoye field with highly viscous oil at a depth of 90 m, heterogeneous formations are 8-15 m thick with a temperature of 8 ° C, a pressure of 0.5 MPa, a water saturation of 0.34 units, a porosity of 30%, and a permeability of 0.365 μm 2 , saturated with oil having a density of 956 kg / m 3 and a viscosity of 10206 MPa · s. Drill a horizontal well. Drilling a horizontal section with a length of 75 m is carried out in the plantar of the reservoir (Fig.1-2). At a distance of 10 m and 20 m from the end of the horizontal section of the producing well 1,
Для разогрева пласта осуществляют закачку пара с температурой 320°C в скважину 2. Затем в скважину закачивают метан с созданием забойного давления 1,2 МПа. Через скважину 3 закачивают воздух с созданием забойного давления 1,6 МПа для розжига топлива. Закачка воздуха и метана производится при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин.To warm the formation, steam is injected with a temperature of 320 ° C into well 2. Then methane is pumped into the well to create a bottomhole pressure of 1.2 MPa. Air is pumped through well 3 to create a bottomhole pressure of 1.6 MPa to ignite the fuel. Air and methane are injected at a pressure above the opening pressure of vertical cracks.
Закачку метана производят с темпом 10 тыс.м3 в сутки, а воздуха - 95 тыс.м3 в сутки.Methane is injected at a rate of 10 thousand m 3 per day, and air - 95 thousand m 3 per day.
Нефтеотдача пласта составила 65% (что выше аналогичных способов). После закачки воды через нагнетательные скважины нефтеотдача продолжается.Oil recovery amounted to 65% (which is higher than similar methods). After water injection through injection wells, oil recovery continues.
Благодаря последовательной отработке всего интервала увеличивается охват пласта воздействием и равномерно вырабатываются все участки пласта вокруг скважины и как результат существенно повышается нефтеотдача. Сравнение эффективности применения предлагаемого способа приведено в таблице 1.Due to the consistent development of the entire interval, the reservoir coverage is increased by the impact and all sections of the reservoir are uniformly produced around the well and, as a result, oil recovery is significantly increased. Comparison of the effectiveness of the proposed method are shown in table 1.
Из таблицы 1 следует, что применение предложенного способа приводит к дополнительной добыче нефти, т.е. к увеличению нефтеотдачи месторождения.From table 1 it follows that the application of the proposed method leads to additional oil production, i.e. to increase oil recovery.
Применение предложенного способа позволит повысить нефтеотдачу месторождения высоковязкой нефти.The application of the proposed method will improve the recovery of high-viscosity oil deposits.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107214/03A RU2386801C1 (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Method of high-viscosity oil pool development with usage of in-situ combustion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009107214/03A RU2386801C1 (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Method of high-viscosity oil pool development with usage of in-situ combustion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2386801C1 true RU2386801C1 (en) | 2010-04-20 |
Family
ID=46275229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009107214/03A RU2386801C1 (en) | 2009-02-27 | 2009-02-27 | Method of high-viscosity oil pool development with usage of in-situ combustion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2386801C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494242C1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Development method of high-viscosity oil deposit using in-situ combustion |
RU2504647C2 (en) * | 2012-03-29 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") | Method of high-viscosity oil pool development |
RU2687833C1 (en) * | 2018-07-25 | 2019-05-16 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of development of bituminous oil deposit by thermal action on formation |
EA034629B1 (en) * | 2018-05-18 | 2020-02-28 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) | Method of thermal-gas treatment of formation |
RU2786927C1 (en) * | 2021-10-20 | 2022-12-26 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Method for increasing the petroleum recovery of heavy oil and bitumen fields, ensuring the production of refined petroleum and hydrogen-containing gas |
WO2023068971A1 (en) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования Сколковский институт науки и технологий | Method of enhancing recovery from heavy oil and bitumen reservoirs |
-
2009
- 2009-02-27 RU RU2009107214/03A patent/RU2386801C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2494242C1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Development method of high-viscosity oil deposit using in-situ combustion |
RU2504647C2 (en) * | 2012-03-29 | 2014-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная организация "Инновация" (ООО НПО "Инновация") | Method of high-viscosity oil pool development |
EA034629B1 (en) * | 2018-05-18 | 2020-02-28 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефти И Газа (Нипинг) | Method of thermal-gas treatment of formation |
RU2687833C1 (en) * | 2018-07-25 | 2019-05-16 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method of development of bituminous oil deposit by thermal action on formation |
RU2786927C1 (en) * | 2021-10-20 | 2022-12-26 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Method for increasing the petroleum recovery of heavy oil and bitumen fields, ensuring the production of refined petroleum and hydrogen-containing gas |
WO2023068971A1 (en) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования Сколковский институт науки и технологий | Method of enhancing recovery from heavy oil and bitumen reservoirs |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10655441B2 (en) | Stimulation of light tight shale oil formations | |
RU2358099C1 (en) | Procedure for development of high viscous oil | |
RU2263774C2 (en) | Mehtod for obtaining hydrocarbons from rock rich in organic compounds | |
RU2344280C1 (en) | Method of high-viscosity oils and bitumens pools development by straight-horizontal wells | |
RU2306410C1 (en) | Method for thermal gaseous hydrate field development | |
RU2539048C2 (en) | In-situ combustion method (versions) | |
US20060162923A1 (en) | Method for producing viscous hydrocarbon using incremental fracturing | |
CA2766844C (en) | Heating a hydrocarbon reservoir | |
CA2815737C (en) | Steam assisted gravity drainage with added oxygen geometry for impaired bitumen reservoirs | |
CA2744749C (en) | Basal planer gravity drainage | |
US10208578B2 (en) | Moving injection gravity drainage for heavy oil recovery | |
RU2386801C1 (en) | Method of high-viscosity oil pool development with usage of in-situ combustion | |
RU2425212C1 (en) | Triangular air pumping system and development method by means of ignition | |
RU2399755C1 (en) | Development method of oil deposit by using thermal action on formation | |
RU2391497C1 (en) | Method to develop high-viscosity oil deposit | |
RO126048A2 (en) | Improved process for hydrocarbon extraction employing in-situ combustion | |
RU2403382C1 (en) | Development method of high-viscous oil deposit | |
RU2429346C1 (en) | Development method of high-viscosity oil deposit with use of in-situ combustion | |
US20130146284A1 (en) | Staggered horizontal well oil recovery process | |
Turta | In situ combustion | |
RU2440489C1 (en) | Development method of high-viscosity oil deposit | |
RU2441148C1 (en) | Method of high-viscosity oil accumulation development | |
RU2597040C1 (en) | Method for development of hydrocarbon fluid deposits | |
RU2405104C1 (en) | Development method of high-viscous oil deposit | |
RU2603795C1 (en) | Method of development of hydrocarbon fluids (12) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160228 |