RU2395675C1 - Method of ultraviscous oil recovery - Google Patents
Method of ultraviscous oil recovery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2395675C1 RU2395675C1 RU2009119086/03A RU2009119086A RU2395675C1 RU 2395675 C1 RU2395675 C1 RU 2395675C1 RU 2009119086/03 A RU2009119086/03 A RU 2009119086/03A RU 2009119086 A RU2009119086 A RU 2009119086A RU 2395675 C1 RU2395675 C1 RU 2395675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- horizontal
- valves
- remotely controlled
- formation
- perforated
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтяной промышленности, а более конкретно, к способам добычи углеводородов скважинными методами со вскрытием пласта горизонтальными каналами с тепловым воздействием на него и может быть использовано для добычи сверхвязкой нефти и природных битумов.The invention relates to the field of the oil industry, and more particularly, to methods for producing hydrocarbons by borehole methods with opening the formation by horizontal channels with thermal effect on it and can be used for the production of ultra-viscous oil and natural bitumen.
Известен способ разработки залежей высоковязких нефтей и битумов (патент РФ №2246001, Е21В 43/24, опубл. Бюл. №4 от 10.02.2005 г.), включающий строительство двухустьевой скважины, горизонтальная перфорированная часть которой проходит по пласту, а устьевые участки соединяют наземным участком в виде дугообразного трубопровода с образованием замкнутого канала, внутри которого помещают дополнительную колонну труб, внутри которой размещают замкнутый тяговый элемент с поршнями, приводимый в движение наземным приводом. В основу способа положена задача повышения эффективности системы за счет реализации процесса непрерывного глубинного насосного вытеснения нефти в равнопроходном замкнутом гидравлическом канале.A known method of developing deposits of highly viscous oils and bitumen (RF patent No. 22600600, ЕВВ 43/24, publ. Bull. No. 4 of 02/10/2005), including the construction of a two-well well, the horizontal perforated part of which passes through the reservoir, and wellhead sections connect a ground section in the form of an arcuate pipeline with the formation of a closed channel, inside which an additional pipe string is placed, inside which a closed traction element with pistons is placed, driven by a ground drive. The method is based on the task of increasing the efficiency of the system by implementing a process of continuous deep pumping oil displacement in an equal bore closed hydraulic channel.
Залежи высоковязких нефтей и битумов, залегая на небольших глубинах, характеризуются низкими пластовыми давлениями, высокой вязкостью и малой подвижностью продукции в пласте. Для осуществления предлагаемого способа необходимо построить сложное, дорогое и разовое техническое сооружение, заключающееся в строительстве скважины по заданной замкнутой траектории и громоздкой наземной части для привода и системы приема продукции. Без применения дополнительных технологических приемов продукция не будет поступать из пласта в перфорированную часть скважины в достаточном количестве. В этих условиях эффективность способа не может быть высокой.Deposits of high viscosity oils and bitumen, occurring at shallow depths, are characterized by low reservoir pressures, high viscosity and low mobility of products in the reservoir. To implement the proposed method, it is necessary to build a complex, expensive and one-time technical structure, which consists in constructing a well along a predetermined closed path and a cumbersome ground part for a drive and a product reception system. Without the use of additional technological methods, the products will not flow from the reservoir into the perforated part of the well in sufficient quantities. Under these conditions, the effectiveness of the method cannot be high.
Наиболее близким является способ добычи нефти подземными горизонтальными скважинами (патент РФ №2060377, Е21В 43/24, 7/04, 21/00, опубл. Бюл. №14 от 20.05.1996 г.) с применением теплового воздействия на продуктивный пласт, включающий строительство вертикального шахтного ствола, сверху закрытого герметичной крышкой, вскрывающего продуктивный пласт на всю его мощность, сооружение подземной рабочей камеры, изолированной от рудничной атмосферы, бурение с дневной поверхности горизонтальных нагнетательных и добывающих скважин в два яруса, устья которых находятся в подземной рабочей камере, закачку в продуктивный пласт через нагнетательные скважины теплоносителя, подаваемого с дневной поверхности по паропроводу, извлечение из продуктивного пласта добывающими скважинами в подземную рабочую камеру нефти, сбор ее в емкость в виде подъемных скважин и откачку на дневную поверхность эрлифтными подъемниками.The closest is the method of oil production by underground horizontal wells (RF patent No. 2060377, ЕВВ 43/24, 7/04, 21/00, publ. Bull. No. 14 dated 05/20/1996) using thermal action on the reservoir, including the construction of a vertical shaft shaft, closed with a sealed top, revealing the reservoir at its full capacity, the construction of an underground working chamber isolated from the mine atmosphere, drilling from the surface of the horizontal injection and production wells in two tiers, the mouth of which is They can be found in an underground working chamber, pumping coolant from the surface of the reservoir through injection wells through the steam pipe, extracting oil from the producing reservoir into the underground working chamber, extracting it into a tank in the form of lifting wells and pumping airlift lifts to the surface.
Недостатком способа является то, что строить технически сложные, дорогие и разовые сооружения на месторождениях сверхвязких нефтей и природных битумов, расположенных под обрабатываемыми землями и населенными пунктами на глубинах 40-250 метров, имеющих небольшие мощности пластов, пластовые давления и запасы, не всегда экономически целесообразно. Строительно-монтажные работы с применением сложных металлоконструкций для рабочей подземной камеры диаметром 20-30 метров, большого количества железобетона, обсадных труб, насосно-компрессорных труб повысит себестоимость строительства. Кроме этого при откачке продукции эрлифтными подъемниками не исключаются условия для образования стойких эмульсий, что потребует дополнительных затрат на ее дальнейшую подготовку. Разбуривание пласта горизонтальными скважинами с поверхности с применением обсадных труб и подъемом выбуренной породы на поверхность за счет циркуляции промывочной жидкости повлечет загрязнение зоны пласта и усложнит освоение этих скважин впоследствии. Невозможно применять гибкие технологии воздействия на пласт без переналадки подземного оборудования. После полной выработки запасов залежи проблематично утилизировать скважину с соблюдением экологических требований. Все это снижает эффективность применения известного технического предложения.The disadvantage of this method is that it is not always economically feasible to build technically complex, expensive, and one-time structures at deposits of extra-viscous oils and natural bitumen located under cultivated lands and settlements at depths of 40-250 meters, having small reservoir thicknesses, reservoir pressures and reserves . Construction and installation works using complex metal structures for a working underground chamber with a diameter of 20-30 meters, a large number of reinforced concrete, casing pipes, tubing will increase the cost of construction. In addition, when pumping products with airlift elevators, the conditions for the formation of stable emulsions are not excluded, which will require additional costs for its further preparation. Drilling the formation with horizontal wells from the surface using casing and raising the cuttings to the surface due to circulation of the flushing fluid will lead to contamination of the formation zone and complicate the development of these wells subsequently. It is impossible to apply flexible technologies for stimulating the formation without the readjustment of underground equipment. After the reserves are fully depleted, it is problematic to dispose of the well in compliance with environmental requirements. All this reduces the effectiveness of the well-known technical proposals.
Технической задачей предложения является повышение эффективности добычи сверхвязкой нефти за счет уменьшения отводимых для этих целей сельскохозяйственных земель, сроков строительства скважины и себестоимости, возможности применения эффективных технологий воздействия на пласт через горизонтальные скважины без переналадки оборудования, увеличения дебита, уменьшения общего количества насосов, исследования, обслуживания и ремонта горизонтальных скважин и насосов с применением поверхностного оборудования, предварительной подготовки продукции в подземной емкости с использованием эффективных методов и применения для ее откачки высокопроизводительных современных насосов.The technical task of the proposal is to increase the efficiency of extra-viscous oil production by reducing the agricultural land allotted for these purposes, the construction time of the well and cost, the possibility of applying effective technologies for stimulating the formation through horizontal wells without changing equipment, increasing production rates, reducing the total number of pumps, research, maintenance and repair of horizontal wells and pumps using surface equipment, preliminary preparation ki of products in an underground tank using effective methods and using high-performance modern pumps to pump them.
Поставленная задача решается способом добычи сверхвязкой нефти, включающим строительство вертикальной скважины, вскрытие пласта из вертикальной скважины горизонтальными скважинами, подвод теплоносителя в пласт, сбор продукции в подземную емкость и откачку ее на поверхность.The problem is solved by a method of producing extra-viscous oil, including the construction of a vertical well, opening the formation from a vertical well with horizontal wells, supplying coolant to the formation, collecting products into an underground tank and pumping it to the surface.
Новым является то, что строят вертикальную скважину до проектной глубины из блочных цилиндрических колец с предварительно изготовленными на них технологическими отверстиями и закладными элементами с контрольным монтажом и демонтажом необходимых устройств, соединяя их между собой жестко и герметично на поверхности и наращивая сверху вниз через направляющий кондуктор под весом, с одновременной выемкой породы с торцевой внутренней площади, причем нижний торец первого цилиндрического кольца снабжают кольцевым ножом, а технологические отверстия снятых выступающих устройств временно герметизируют, закольцевые пространства выше кровли и ниже подошвы пласта герметизируют, вскрывают пласт из вертикальной скважины согласно проекту горизонтальными скважинами в виде перфорированных труб, снабженных фильтрами, центраторами и торцевыми наконечниками с соплами, методом их вдавливания через центральные направляющие каналы горизонтальных кондукторов, герметично соединенных со стенками вертикальной скважины и снабженных фильтрами и камерами, соединенными через дистанционно управляемые задвижки, верхние и нижние коллекторы соответственно с паропроводом и подземной емкостью, которые также соединены через дистанционно управляемые задвижки, верхние и нижние коллекторы соответственно с паропроводом и подземной емкостью, а их центральные каналы закрывают равнопроходными задвижками, подвод теплоносителя в пласт осуществляют через верхний коллектор, дистанционно управляемые задвижки, перфорированные трубы и камеры горизонтальных кондукторов при закрытых остальных задвижках, сбор продукции в подземную емкость осуществляют через перфорированные трубы и камеры горизонтальных кондукторов, дистанционно управляемые задвижки и нижний коллектор при закрытых остальных задвижках, а для откачки продукции применяют любые известные насосы, способные эффективно работать в этих условиях.New is that they build a vertical well to the design depth from block cylindrical rings with technological holes pre-fabricated on them and embedded elements with the control installation and dismantling of the necessary devices, connecting them together rigidly and tightly on the surface and growing from top to bottom through the guide conductor under weight, with simultaneous excavation of the rock from the end internal area, and the lower end of the first cylindrical ring is equipped with a ring knife, and technological the holes of the protruding protruding devices are temporarily sealed, the annular spaces above the roof and below the bottom of the formation are sealed, the reservoir is opened from a vertical well according to the design by horizontal wells in the form of perforated pipes equipped with filters, centralizers and end tips with nozzles, by pressing them through the central guide channels of horizontal conductors tightly connected to the walls of a vertical well and equipped with filters and chambers connected through a distance but the controlled valves, the upper and lower headers, respectively, with the steam line and the underground tank, which are also connected through remotely controlled valves, the upper and lower headers, respectively, with the steam pipe and the underground tank, and their central channels are closed with equal passage valves, the coolant is supplied to the reservoir through the upper collector , remotely controlled valves, perforated pipes and chambers of horizontal conductors with the remaining valves closed, collecting products in an underground tank The bone is carried out through perforated pipes and chambers of horizontal conductors, remotely controlled valves and the lower collector with the remaining valves closed, and any known pumps capable of operating effectively in these conditions are used to pump products.
Новым является то, что расстояния между рядами горизонтальных скважин по вертикали и их количество определяют в зависимости от мощности пласта и принятой технологии добычи, каждую скважину ряда соединяют через дистанционно управляемую задвижку и верхний коллектор с паропроводом, а через дистанционно управляемую задвижку и нижний коллектор - с подземной емкостью, которые могут быть как нагнетательными, так и добывающими.What is new is that the vertical distance between the rows of horizontal wells and their number is determined depending on the reservoir thickness and the adopted production technology, each row well is connected through a remotely controlled valve and an upper manifold with a steam line, and through a remotely controlled valve and a lower collector, with underground capacity, which can be either injection or mining.
Новым является то, что перед вдавливанием перфорированной трубы в пласт в ее центральный канал помещают герметизирующую эластичную съемную оболочку, в процессе вдавливания внутрь него подают горячий растворитель на углеводородной основе, а после вдавливания затрубный торцевой участок горизонтального кондуктора герметизируют.It is new that before pressing the perforated pipe into the formation, a sealing elastic removable shell is placed in its central channel, during the pressing process, a hot hydrocarbon-based solvent is fed into it, and after pressing the annular end section of the horizontal conductor is sealed.
Новым является то, что подачу теплоносителя в горизонтальные скважины при помощи верхних коллекторов и дистанционно управляемых задвижек осуществляют через часть перфорированных труб и/или камер горизонтальных кондукторов, периодически меняя их сочетание при помощи дистанционно управляемых задвижек согласно технологическому режиму эксплуатации, при этом другие перфорированные трубы и/или камеры горизонтальных кондукторов изолированы или через дистанционно управляемые задвижки и нижние коллекторы сообщены с подземной емкостью.What is new is that the coolant is supplied to horizontal wells using upper reservoirs and remotely controlled valves through part of the perforated pipes and / or horizontal conductors chambers, periodically changing their combination with remotely controlled valves according to the technological mode of operation, while other perforated pipes and / or the horizontal conductor chambers are isolated or communicated with an underground tank via remotely controlled valves and lower headers.
Новым является то, что продукция пласта из горизонтальных скважин поступает в подземную емкость через дистанционно управляемые задвижки и нижние коллекторы из части перфорированных труб и/или камер горизонтальных кондукторов, периодически меняя их сочетание при помощи дистанционно управляемых задвижек согласно технологическому режиму эксплуатации, при этом другие перфорированные трубы и/или камеры горизонтальных кондукторов изолированы или через дистанционно управляемые задвижки и коллекторы сообщены с паропроводом.New is that the production of the reservoir from horizontal wells enters the underground reservoir through remotely controlled valves and lower collectors from part of the perforated pipes and / or chambers of horizontal conductors, periodically changing their combination using remotely controlled valves according to the technological mode of operation, while other perforated pipes and / or chambers of horizontal conductors are insulated or communicated with a steam line through remotely controlled valves and collectors.
Новым является то, что при эксплуатации горизонтальных скважин геофизические исследования, обслуживание и ремонт выполняют с применением поверхностного оборудования с гибким рукавом с необходимым набором приборов и инструментов через герметизируемые центральные каналы, с одновременным сбором продукции через дистанционно управляемые задвижки и нижний коллектор в подземной емкости.New is the fact that during the operation of horizontal wells, geophysical research, maintenance and repair are performed using surface equipment with a flexible sleeve with the necessary set of instruments and tools through sealed central channels, with the simultaneous collection of products through remotely controlled valves and the lower collector in an underground tank.
Новым является то, что насосы для откачки продукции размещают в дополнительной герметичной вертикальной скважине, снабженной в перфорированной зоне подземной емкости фильтром и соединенной с системой улавливания легких фракций.New is that pumps for pumping products are placed in an additional sealed vertical well, equipped with a filter in the perforated zone of the underground tank and connected to a light trapping system.
На фиг.1 приведена схема строительства вертикальной скважины.Figure 1 shows a diagram of the construction of a vertical well.
На фиг.2 - фрагмент цилиндрического железобетонного кольца с кольцевым ножом по выноске А фиг.1.In Fig.2 - a fragment of a cylindrical reinforced concrete ring with a ring knife along the leader A of Fig.1.
На фиг.3 - фрагмент соединения цилиндрических железобетонных колец с закладными элементами по выноске Б фиг.1.Figure 3 is a fragment of the connection of cylindrical reinforced concrete rings with embedded elements along leader B of figure 1.
На фиг.4 приведена общая схема размещения оборудования в скважине (элементы других горизонтальных скважин на заднем плане между коллекторами условно не показаны).Figure 4 shows the general arrangement of equipment in the well (elements of other horizontal wells in the background between the collectors are not conventionally shown).
На фиг.5 - разрез В-В по фиг.4.Figure 5 is a section bb in figure 4.
На фиг.6 - схема строительства горизонтальной скважины.6 is a diagram of the construction of a horizontal well.
На фиг.7 - фрагмент перфорированной трубы горизонтально скважины с фильтром, эластичной съемной оболочкой и наконечником по выноске Г фиг.6.Fig.7 is a fragment of a perforated pipe horizontally wells with a filter, an elastic removable shell and a tip on the leader G Fig.6.
На фиг.8 - фрагмент коллектора системы очистки емкости по выноске Д фиг.4.In Fig.8 is a fragment of the collector of the tank cleaning system on callout D of Fig.4.
Способ добычи сверхвязкой нефти (далее нефти) осуществляют следующим образом. По проекту изготавливают все оборудование для строительства скважины и производят предварительную сборку и разборку основных элементов конструкции на поверхности. Для обсаживания вертикальной скважины применяют цилиндрические железобетонные кольца (кольца), способные работать в этих условиях. Технологические отверстия (не показаны) на кольцах снятых выступающих устройств временно герметизируют. Для вертикальной скважины строят направляющий кондуктор 1 (фиг.1) с проходным диаметром для колец 2 и высотой более диаметра вертикальной скважины. Диаметр колец определяют проектом, и он может быть 2-6 метров. Грузоподъемным устройством (не показано) вводят первое кольцо 2 с кольцевым ножом 3 (фиг.2) в направляющий кондуктор 1 (фиг.1), причем высота кольца 2 больше высоты кондуктора 1. Далее вынимают породу с внутренней торцевой площади кольца 2, например, грейфером (не показан), которое под собственным весом начинает опускаться вниз. Затем устанавливают следующее кольцо 2, предварительно поместив герметизирующий состав 4 (фиг.3) в стык их сопряжения и жестко соединяют между собой, например, сваркой закладных элементов 5 по периметру. В качестве герметизирующего состава можно применять цементный раствор. Таким же образом наращивают последующие кольца 2 сверху вниз через кондуктор 1 до проектной глубины вертикальной скважины 6 (фиг.1). Для уменьшения трения колец 2 о породу применяют известные методы и вещества, например тиксотронный раствор на основе специальных глин. Затем цементируют закольцевые пространства выше кровли 7 (фиг.4) и ниже подошвы 8 пласта 9. Закрывают нижнюю часть вертикальной скважины на уровне подошвы 8 пласта 9 горизонтальной герметичной теплоизолированной крышкой 10 (крышка), образуя емкость 11 для сбора продукции. В крышке 9 предусматривают герметично закрываемый вход для монтажа и обвязки элементов оборудования в емкости 11 (не показан). Сверху вертикальную скважину закрывают герметичной камерой 12 с полом 13, в которой впоследствии размещают рабочий лифт, систему вентиляции и другое необходимое оборудование (не показаны). Строят дополнительную герметичную скважину 14 с углублением 15 от забоя вертикальной скважины и перфорированным участком 16 в зоне подземной емкости 11. В емкости 11 монтируют перфорированный коллектор 17 с трубопроводом 18, которую через дистанционно управляемую задвижку 19 (задвижка) сообщают с паропроводом 20.The method of production of super-viscous oil (hereinafter oil) is as follows. According to the project, all equipment for well construction is manufactured and preliminary assembly and disassembly of the main structural elements on the surface is carried out. For casing a vertical well, cylindrical reinforced concrete rings (rings) are used that are able to work in these conditions. Technological holes (not shown) on the rings of the removed protruding devices are temporarily sealed. For a vertical well, a
Количество необходимых горизонтальных скважин 21 определяют проектом с учетом мощности пласта и принятой технологией добычи. Их количество может быть более 16 в одном сечении и несколько рядов по высоте. Строительство горизонтальных скважин 21 поясним на примере строительства одной из них. Открывают (снимают заглушку) технологическое отверстие (не показан) на стенке кольца 2 и горизонтально разбуривают пласт 9 на глубину до 20 метров известными средствами, например шнеком. В образовавшуюся полость 22 помещают горизонтальный кондуктор 23, включающий центральный направляющий канал 24 в виде трубы, по торцам 25 и 26 соединенной с наружной оболочкой 27 в виде перфорированной трубы большего диаметра с противопесочным фильтром 28 (фильтр), образуя кольцевую камеру 29 (камера), причем на торце 25 выполняют отверстия (не показаны). Оболочку 27 герметично соединяют со стенкой вертикальной скважины 6. Далее камеру 29 через задвижки 19 соединяют с верхним 30 и нижним 31 коллекторами, которые сообщены соответственно с паропроводом 20 и емкостью 11. В направляющий канал 24 горизонтального кондуктора 21 вводят через толкающее устройство 32 перфорированную трубу 33 (фиг.6), снабженную фильтрами 34, центраторами 35 и торцевым наконечником 36 с соплами 37, поместив в ее центральный канал 38 герметизирующую эластичную съемную оболочку 39 (оболочка), которая закрывает ее перфорированные участки в процессе вдавливания в пласт 9. Для уменьшения сопротивлений при вдавливании перфорированной трубы 33 в нее подают через гибкий рукав 40 наземного оборудования (не показан) и муфту 41 горячий растворитель на углеводородной основе (растворитель), который, вытекая из сопел 37 (фиг.7) наконечника 36, нагревает контактирующую породу пласта 9 (пропитанный сверхвязкой нефтью песок) и уменьшает ее вязкость, создавая эффект смазывания. При этом оболочка 39 под действием давления растворителя герметизирует перфорированные участки трубы 33. В дальнейшем растворитель через камеру 29 (фиг.6) кондуктора 21, задвижку 19, коллектор 31 и трубу 42 попадает в емкость 11. Длина вдавливания труб 33 в пласт 9 должна быть максимальной по техническим возможностям применяемого для этого оборудования и может составлять 700 метров и более, а их перфорированные участки с фильтрами 34 - начиная с расстояния более 25 метров от скважины. Диаметры труб 33 и оболочки 27 горизонтального кондуктора 21 определяют расчетом, и они могут быть порядка соответственно 60 и 100 мм. После достижения проектной длины горизонтальной скважины 21 оболочку 39 убирают или частично оставляют, герметизируют сопряжение с кондуктором 23 (фиг.4), центральный канал 38 соединяют через задвижки 19 с верхним 30 и нижним 31 коллекторами и закрывают равнопроходной задвижкой 43. При ее дальнейшей эксплуатации перемещением оболочки 39 можно регулировать подачу пара на разные участки пласта 9 или вести отбор продукции с его различных участков. Изготавливают оболочку из эластичного материала, например из силиконовой резины, которая может работать при температурах 300°С. Участок 44 после горизонтального кондуктора герметизируют известным способом, например цементируют. Это нужно для того, чтобы закачиваемый в трубы 33 пар не прорывался к вертикальной скважине 6. Труба 33 и горизонтальный кондуктор 23 могут быть как составными, так и сплошными (гибкими), а их материал - металл или неметалл, способный работать в условиях пласта. Сопряжения выходных концов труб 33 с кондуктором 23 и стенкой скважины герметизируют известными способами. Центральный канал 38 трубы 33 через задвижки 19 соединяют с верхним 30 и нижним 31 коллекторами, которые сообщают соответственно с паропроводом 20 и емкостью 11. Таким же образом строят остальные горизонтальные скважины.The number of required
Арматуры устьев горизонтальных скважин 21, коллекторы 30 и 31, задвижки 19 и 43, герметичную камеру 12 и другие трубопроводы теплоизолируют (не показаны). Монтаж оборудования в вертикальной скважине 6 производят с использованием рабочего лифта (не показан) и соблюдением правил техники безопасности. Рабочий персонал обеспечивают средствами индивидуальной защиты для работы в этих условиях.Armatures of the mouths of
Геофизические исследования, обслуживание и ремонт горизонтальных скважин 21 выполняют с применением известного поверхностного оборудования с гибким рукавом с необходимым набором приборов и инструментов, с одновременным сбором продукции через задвижки 19 и нижний коллектор 31 в подземной емкости 11.Geophysical exploration, maintenance and repair of
Насос 45 для откачки нефти выбирают для каждого конкретного случая с учетом его вязкости, температуры, наличия механических примесей и т.д. Могут применяться штанговые глубинно-насосные установки, погружные электроцентробежные насосные установки, винтовые насосы и т.д. Монтаж, обслуживание и демонтаж этих насосов производят в дополнительной скважине 14 с поверхности применением известных технологических приемов и оборудования. Внутреннюю полость скважины 14 сообщают через трубопровод 46 с системой улавливания легких фракций (не показана). Для откачки с нижней части емкости воды могут применить дополнительные насосы. Устье дополнительной скважины 14 теплоизолируют и можно закрыть съемной камерой 47.The
Для добычи нефти применяют технологию парогравитационного дренирования с закачкой в пласт перегретого пара с температурой порядка 250°С. Сущность технологии заключается в том, что пласт нагревают перегретым паром для снижения вязкости продукции и приведения ее в текучее состояние. Движения пара в пласт 9 и продукции в подземную емкость 11 в общем случае поясняется на примере работы одной горизонтальной скважины 21. Через паропровод 20, верхний коллектор 30, задвижки 19, камеру 29 и скважину 21 пар поступает в пласт 9 и прогревает его. При этом все другие задвижки закрыты. Сбор продукции в подземную емкость 11 осуществляют через скважину 21, камеру 29, задвижки 19 и коллектор 31. При этом все другие задвижки закрыты. Возможны другие варианты. Пар из коллектора 30, задвижку 19 и камеру 29 поступает в пласт 9, а продукция из скважины 21, задвижку 19 и коллектор 31 - в емкость 11. При этом все другие задвижки закрыты. Пар из коллектора 30, задвижку 19 и скважину 21 поступает в пласт 9, а продукция из камеры 29, задвижку 19 и коллектор 31 - в емкость 11. При этом все другие задвижки закрыты.The technology of steam gravity drainage is used for oil production with superheated steam being injected into the formation with a temperature of about 250 ° C. The essence of the technology lies in the fact that the reservoir is heated with superheated steam to reduce the viscosity of the product and bring it into a fluid state. The movement of steam into the
Совместную работу всех горизонтальных скважин осуществляют следующим образом. Подачу пара в горизонтальные скважины 21 при помощи верхних коллекторов 30 и задвижек 19 осуществляют через часть перфорированных труб 33 и/или камер 29 горизонтальных кондукторов 23, периодически меняя их сочетание при помощи задвижек 19 согласно технологическому режиму добычи, при этом другие перфорированные трубы 33 и/или камеры 29 горизонтальных кондукторов 23 изолируют или через нижние коллекторы 31 и задвижки 19 сообщают с емкостью 11. Продукция пласта 9 из горизонтальных скважин 21 поступает в емкость 11 через задвижки 19 и нижние коллекторы 31 из части перфорированных труб 33 и/или камер 29 горизонтальных кондукторов 23, периодически меняя их сочетание при помощи задвижек 19 согласно технологическому режиму добычи, при этом другие перфорированные трубы 33 и/или камеры 29 горизонтальных кондукторов 23 изолируют или через задвижки 19 и коллекторы 30 сообщают с паропроводом 20.The joint work of all horizontal wells is as follows. Steam is supplied to the
На первом этапе эксплуатации залежи пар закачивают расчетное время через паропровод 20, верхние коллекторы 30 при открытых верхних задвижках 19 во все горизонтальные скважины 21 для более полного прогрева пласта 9. В это время нижние задвижки 19, сообщающие их через нижние коллекторы 31 с емкостью 11, закрыты. После достаточного прогрева пласта 9 открывают нижние задвижки 19, сообщающие камеры 29 через коллектор 31 с емкостью 11, а подачу пара в трубы 33 продолжают. В гравитационном режиме и под действием пластового давления продукция в виде нефти с водой попадает через фильтры 28, камеры 29 и коллектор 31 в емкость 11. В емкости 11 нефть всплывает в воде вверх, механические примеси опадают вниз, а легкие фракции через полость дополнительной скважины 14 и трубопровод 47 поступают в систему их улавливания (не показана), т.е. происходит первичная стадия подготовки продукции. Для ускорения этого процесса можно использовать известные методы и химические реагенты. В зависимости от применяемого технологического режима эксплуатации пласта горизонтальные скважины в горизонтальном сечении и вертикальных рядах могут быть как паронагнетательными, так и эксплуатационными. Например, в верхний ряд всех скважин (или в часть их) закачивают пар, а с нижнего ряда всех скважин (или из части) ведут добычу продукции. В зависимости от принятой технологии эксплуатации пласта могут быть любые варианты совместной эксплуатации горизонтальных скважин. Для интенсификации добычи возможно применение химических реагентов и растворителей. Из емкости 11 продукция поступает в дополнительную скважину 14, и ее откачивают на поверхность насосами 45. В перфорированной части 16 дополнительной скважины 14 можно установить противопесочный фильтр.At the first stage of operation, the steam deposits pump the estimated time through the
Для очистки емкости 11 через паропровод 20, коллектор 30, задвижку 19, трубу 18 в коллектор 17 подают пар, который, выходя из перфорированных отверстий 48 (фиг.8), смешивает механические примеси с водой, образуя пульпу, которую откачивают на поверхность насосом.To clean the
Оборудование выполняют во взрывозащищенном быстросборном модульном исполнении, снабжают приборами безопасности, контроля и видеонаблюдения.The equipment is carried out in explosion-proof quick-assembled modular design, equipped with safety, control and video surveillance devices.
Управление технологическими процессами осуществляет оператор с дневной поверхности. После полной выработки залежи съемное оборудование скважины демонтируют, зону пласта герметизируют, при необходимости ее промывают и используют для других целей или засыпают. Во всех случаях обеспечивают экологические требования.Technological processes are controlled by the operator from the day surface. After the full development of the reservoir, the removable equipment of the well is dismantled, the formation zone is sealed, if necessary, it is washed and used for other purposes or filled up. In all cases, ensure environmental requirements.
Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа добычи сверхвязкой нефти заключается в следующем. Изготовление конструктивных блоков и элементов вертикальной и горизонтальных скважин по проекту на поверхности и их предварительная сборка разборка уменьшают срок, себестоимость дальнейшего строительства и повышает его качество. Значительно уменьшаются площади отводимых для этих целей сельскохозяйственных земель. Несложная схема строительства вертикальной скважины с применением кондуктора для направления цилиндрических колец при их наращивании сверху вниз, жесткое соединение и герметизация их торцевых стыков на поверхности, использование собственного веса на кольцевой нож и известных приемов уменьшения трения колец о породу, а также использование для выемки породы грейфера или других эффективных технологий упрощают строительство. Строительство горизонтальных скважин методом вдавливания через направляющие кондукторов без выемки породы, подача при этом горячего растворителя на углеводородной основе для уменьшения сопротивлений, возможность регулирования эластичной оболочкой подачу пара на ее различные участки или отбора продукции с ее различных участков, а также рациональное использование скважин по гибким эффективным технологиям добычи без переналадки оборудования и значительное увеличения дебита также снижают себестоимость строительства и повышают эффективность добычи. Монтаж и обслуживание насосов с поверхности с применением известных приемов и оборудования, как на обычных скважинах, их эксплуатация в более благоприятных условиях, чем, например, в горизонтальных скважинах, снижают эксплуатационные расходы. Появляется возможность эффективно прогревать пласт с наименьшими потерями тепла закачиваемого пара, собирать продукцию в подземную емкость с большой площади, где происходит ее первичная подготовка, отводить легкие фракции в систему их сбора. Снижается общее количество применяемой насосной техники, и появляется возможность применения высокопроизводительных эффективных насосов. Способ позволяет вскрывать продуктивный пласт с минимальным на него воздействием, применять в зависимости от стадии разработки месторождения различные технологические приемы воздействия на пласт без переналадки оборудования и вести рациональный отбор продукции с различных участков пласта. То что горизонтальные, дополнительная скважины и кольцевые камеры горизонтальных кондукторов снабжены противопесочными фильтрами, исключающими вынос механических примесей, подземная емкость сообщена с системой улавливания легких фракций, а первичная подготовка продукции происходит под землей с использованием для ускорения этого процесса известных эффективных методов и исключены условия для образования стойких эмульсий при ее откачке, уменьшает затраты на общую ее подготовку на поверхности, которая в некоторых случаях может достигать до 60% от общих затрат на добычу. Геофизические исследования, обслуживание и ремонт горизонтальных скважин выполняют с применением известного поверхностного оборудования с гибким рукавом. Управление технологическим процессом добычи нефти осуществляют с поверхности дистанционно по заданной программе и в автоматическом режиме. Решаются вопросы безопасности и экологии.The technical and economic advantage of the proposed method for producing extra-viscous oil is as follows. The manufacture of structural blocks and elements of vertical and horizontal wells according to the project on the surface and their preliminary assembly disassembly reduces the time, cost of further construction and improves its quality. Significantly reduced the area allotted for these purposes agricultural land. A simple scheme for constructing a vertical well using a conductor to guide the cylindrical rings when they grow from top to bottom, rigidly connecting and sealing their end joints on the surface, using their own weight on the annular knife and known methods to reduce the friction of the rings against the rock, as well as using a grab to excavate the rock or other effective technologies simplify construction. The construction of horizontal wells by indentation through guides of the conductors without rock excavation, the supply of a hot hydrocarbon-based solvent to reduce resistances, the ability to control the elastic supply of steam to its various sections or the selection of products from its various sections, as well as the rational use of wells for flexible effective production technologies without readjustment of equipment and a significant increase in flow rate also reduce the cost of construction and increase the efficiency of ciency of production. Installation and maintenance of pumps from the surface using well-known techniques and equipment, as in conventional wells, their operation in more favorable conditions than, for example, in horizontal wells, reduce operating costs. It becomes possible to efficiently warm the formation with the least heat loss of the injected steam, to collect products in an underground tank from a large area where it is being prepared for the first time, and to remove light fractions into the collection system. The total number of pumping equipment used is reduced, and it becomes possible to use high-performance efficient pumps. The method allows you to open a productive formation with minimal impact on it, to apply, depending on the stage of development of the field, various technological methods of influencing the formation without changing equipment and to conduct rational selection of products from different sections of the formation. The fact that horizontal, additional wells and annular chambers of horizontal conductors are equipped with sand filters that exclude the removal of mechanical impurities, the underground tank is connected with a trapping system for light fractions, and the initial preparation of products takes place underground using known effective methods to accelerate this process and conditions for the formation of stable emulsions during its pumping, reduces the cost of its general preparation on the surface, which in some cases can reach Up to 60% of the total production costs. Geophysical exploration, maintenance and repair of horizontal wells is performed using known surface equipment with a flexible sleeve. The control of the technological process of oil production is carried out remotely from the surface according to a given program and in automatic mode. Safety and environmental issues are being addressed.
Приводим некоторые оценочные параметры добычи сверхвязкой нефти предлагаемым способом. Исходные данные: длина горизонтальных скважин - 700+700 м, мощность пласта - 20 м, нефтенасыщенность - 10% (может быть значительно больше), извлечение - 90%, скважина работает 365 дней в году, средний дебит по нефти, при применении парогравитационного режима воздействия на пласт, существующих двухустьевых скважин на Ашальчинском месторождении сверхвязкой нефти - (15-20) т/сут (горизонтальная скважина проложена около 300 м по пласту), плотность нефти - 0,9 т/м3 (может быть больше), количество горизонтальных скважин - 2 ряда × 16 скв. = 32 скв. (в зависимости от принятой технологии добычи количество скважин может быть значительно больше, а часть скважин может быть нагнетательными), стоимость нефти на рынке - 4000 руб./т (ориентировочно, для оценки).We give some estimated parameters for the production of extra-viscous oil by the proposed method. Initial data: length of horizontal wells - 700 + 700 m, reservoir thickness - 20 m, oil saturation - 10% (can be much more), recovery - 90%, well works 365 days a year, average oil flow rate, when applying the steam-gravity mode the impact on the formation of existing double-well wells at the Ashalchinskoye field of super-viscous oil - (15-20) tons / day (a horizontal well was laid about 300 m along the formation), oil density - 0.9 t / m 3 (may be more), the number of horizontal wells - 2 rows × 16 wells. = 32 wells (depending on the adopted production technology, the number of wells can be significantly larger, and part of the wells can be injection), the price of oil on the market is 4000 rubles / ton (tentatively, for assessment).
Количество нефти, которое можно извлечь из пласта охватываемой скважиной:The amount of oil that can be extracted from the reservoir covered by the well:
Q=3,14×700×700×20×0,1×0,9×0,9=2492532 т (не учтено поступление нефти из приграничных зон по периметру).Q = 3.14 × 700 × 700 × 20 × 0.1 × 0.9 × 0.9 = 2492532 t (oil inflow from the border zones along the perimeter is not taken into account).
Количество общей выручки от продажи нефти:Amount of total oil sales:
Добщ.=2492532×4000=9970128000 руб.Exp. = 2492532 × 4000 = 9970128000 rub.
Суточный дебит вертикальной скважины по битуму складывается из суточных дебитов горизонтальных скважин. Считаем, что при увеличении их горизонтальных участков в пласте более чем в два раза увеличится и дебит. Есть сведения, что в Канаде и Венесуэле из горизонтальных скважин длиной 500-700 м добывают высоковязкой продукции порядка 150 т/сут. Принимаем суточный дебит добывающей горизонтальной скважины 75 т/сут. Тогда:The daily production rate of a vertical well in bitumen is the sum of the daily production rates of horizontal wells. We believe that with an increase in their horizontal sections in the reservoir, the flow rate will more than double. There is evidence that in Canada and Venezuela from horizontal wells with a length of 500-700 m produce highly viscous products of about 150 tons / day. We accept a daily production rate of a producing horizontal well of 75 tons / day. Then:
Ссут.=75×16=1200 т/сут (считаем, что половина скважин нагнетательные).Lack = 75 × 16 = 1200 t / day (we believe that half of the wells are injection wells).
Годовая добыча:Annual production:
Сгод.=1200×365=438000 т.Comp. = 1200 × 365 = 438000 t.
Годовая выручка от продажи нефти:Annual oil sales revenue:
Дгод.=438000×4000=1752000000 руб.Dg. = 438000 × 4000 = 1752000000 rub.
Количество лет работы скважины:Number of years of well operation:
Нлет.=2492532:438000=5,7 лет.Nlet. = 2492532: 438000 = 5.7 years.
Три скважины, занимающие небольшие земельные участки на поверхности, обеспечат добычу более 1,3 млн тонн сверхвязкой нефти в год.Three wells, occupying small land on the surface, will ensure the production of more than 1.3 million tons of extra-viscous oil per year.
После выработки запасов залежи нефти скважину можно использовать в качестве подземного резервуара для других целей (для хранения нефти, воды, промышленных отходов, удобрений и т.п.).After developing oil reserves, a well can be used as an underground reservoir for other purposes (for storing oil, water, industrial waste, fertilizers, etc.).
Таким образом, применение предлагаемого технического решения повышает эффективность добычи сверхвязкой нефти.Thus, the application of the proposed technical solution increases the efficiency of extra-viscous oil production.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009119086/03A RU2395675C1 (en) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | Method of ultraviscous oil recovery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009119086/03A RU2395675C1 (en) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | Method of ultraviscous oil recovery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2395675C1 true RU2395675C1 (en) | 2010-07-27 |
Family
ID=42698099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009119086/03A RU2395675C1 (en) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | Method of ultraviscous oil recovery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2395675C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456441C1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Production method of high-viscous oil by means of simultaneous pumping of steam and extraction of liquid from single horizontal well |
CN112065345A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | Oil well induced flow system and induced flow process |
-
2009
- 2009-05-20 RU RU2009119086/03A patent/RU2395675C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456441C1 (en) * | 2011-02-25 | 2012-07-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Production method of high-viscous oil by means of simultaneous pumping of steam and extraction of liquid from single horizontal well |
CN112065345A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 中国石油天然气股份有限公司 | Oil well induced flow system and induced flow process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1058070A (en) | Oil production processes and apparatus | |
RU2287677C1 (en) | Method for extracting oil-bitumen deposit | |
RU2407884C1 (en) | Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of well production extraction | |
RU2330950C1 (en) | Method of high vicous oil and bitumen deposits development | |
RU2328590C1 (en) | Separate maintenance process for injection or production well and implementation variants | |
RU2363839C1 (en) | Procedure for development of high viscous oil deposits | |
RU2334867C1 (en) | Method of simultaneous-separate operation of several payout beds and installation of well for implementation of this method | |
RU2387819C1 (en) | Method to develop sticky oil and bitumen accumulation | |
RU2468193C1 (en) | Development method of high-viscosity oil deposit in multiple-formation layer-by-layer nonhomogeneous header | |
RU2433254C1 (en) | Method of oil filed development | |
RU2395675C1 (en) | Method of ultraviscous oil recovery | |
RU2473790C1 (en) | System of well operation using submersible electric pump by means of packers with cable entry | |
RU103845U1 (en) | DEVICE FOR DEVELOPING DEPOSITS OF HIGH-VISCOUS OIL OR BITUMEN | |
RU2456441C1 (en) | Production method of high-viscous oil by means of simultaneous pumping of steam and extraction of liquid from single horizontal well | |
RU2339807C1 (en) | Method of extraction of heavy and high viscous hydrocarbons from undeground deposits | |
RU2552555C1 (en) | Method of simultaneous separate or successive production of reservoir fluid from well of multipay fields with preliminary installation of packers | |
RU2398104C2 (en) | Method for development of high-viscosity oil deposits | |
RU2418163C1 (en) | Development method of deposits of high-viscosity oils or bitumens | |
RU2395677C1 (en) | Thermal stimulator for heavy and bituminous oil reservoir | |
RU2440488C2 (en) | Method of simultaneous separate operation of multiple-zone wells and device for its implementation | |
RU2287679C1 (en) | Method for extracting deposit of high viscosity oil or bitumen | |
RU2339808C1 (en) | Method for extraction of heavy and high viscous hydrocarbons out of underground deposit | |
RU2342524C1 (en) | Method of development of high viscous oil or bitumen deposit | |
RU2483204C1 (en) | Device for development of deposit of high-viscosity oil or bitumen | |
RU2516077C1 (en) | Method for construction and operation of vertical well for steam assisted gravity drainage of high-viscosity oil or bitumen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150521 |