RU2421609C1 - Procedure for development of high viscous oil deposit - Google Patents
Procedure for development of high viscous oil deposit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421609C1 RU2421609C1 RU2010103489/03A RU2010103489A RU2421609C1 RU 2421609 C1 RU2421609 C1 RU 2421609C1 RU 2010103489/03 A RU2010103489/03 A RU 2010103489/03A RU 2010103489 A RU2010103489 A RU 2010103489A RU 2421609 C1 RU2421609 C1 RU 2421609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- filter
- section
- casing
- pay
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче высоковязких тяжелых и битуминозных нефтей.The invention relates to the oil industry, in particular to the production of highly viscous heavy and bituminous oils.
Известен «Способ разработки нефтебитумной залежи» (патент RU №2287677, E21B 43/24, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2006 г.), включающий проводку в пласте двух горизонтальных стволов параллельно между собой и закачку пара в верхнюю нагнетательную скважину и отбор продукции из нижней добывающей скважины.The well-known "Method for the development of oil bitumen deposits" (patent RU No. 2287677, E21B 43/24, publ. Bull. No. 32 of 11/20/2006), including wiring in the reservoir of two horizontal shafts parallel to each other and injecting steam into the upper injection well and selection of products from the lower producing well.
Недостатком данного способа является низкая эффективность, особенно в тонких пластах, из-за больших тепловых потерь.The disadvantage of this method is the low efficiency, especially in thin formations, due to large heat losses.
Также известен «Способ разработки высоковязкой нефти или битума» (заявка на патент №97107687, E21B 43/24, опубл. 27.04.1999 г.), включающий закачку окислителя через нагнетательную скважину, создание прямоточного фронта горения, контроль за его продвижением и добычу пластовых флюидов через добывающие скважины, причем после создания фронта горения определяют границу влияния движущейся по пласту высокотемпературной зоны, после чего выбирают неохваченную 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.Also known is the "Method for the development of high-viscosity oil or bitumen" (patent application No. 97107687, E21B 43/24, publ. 04/27/1999), including the injection of an oxidizing agent through an injection well, the creation of a straight-through combustion front, control of its progress and production of reservoir fluids through production wells, and after the creation of the combustion front, the boundary of the influence of the high-temperature zone moving along the formation is determined, after which a production well that is not covered by the thermal effect is selected, through which the annulus burning gases from the reservoir, while pumping gas to increase the reservoir temperature at the bottom of the producing well by 10-15 ° C.
Недостатками данного способа являются низкая эффективность его применения из-за невозможности регулировки прогрева пласта и создания паровой камеры, а также небольшой охват пласта, так как прогрев пласта и отбор продукции пласта идет точечно.The disadvantages of this method are the low efficiency of its application due to the inability to adjust the heating of the formation and the creation of a steam chamber, as well as a small coverage of the formation, since the heating of the formation and selection of production of the formation is pointwise.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ разработки высоковязкой нефти или битума» (патент RU №2358099, E21B 43/24, опубл. 10.06.2009 г.), включающий закачку окислителя через нагнетательные скважины, организацию внутрипластового горения и отбор продукции через добывающие скважины, при этом в качестве добывающих используют горизонтальные скважины с горизонтальным стволом в подошвенной части пласта, а вертикальные скважины размещают в стволе и концевой части горизонтального ствола, закачку топлива осуществляют через ближайшие к горизонтальной вертикальные скважины, а через удаленные - воздуха, при этом забойное давление закачки воздуха в скважине устанавливают выше забойного давления закачки топлива, при этом закачку топлива в ближайшие к горизонтальной вертикальные скважины, а в удаленные закачку воздуха чередуют с закачкой воды в объемах, допускающих поддержание пластового горения.The closest in technical essence and the achieved result is the "Method for the development of highly viscous oil or bitumen" (patent RU No. 2358099, E21B 43/24, publ. 10.06.2009), including the injection of oxidizing agent through injection wells, the organization of in-situ combustion and selection of products through producing wells, while horizontal wells with a horizontal wellbore in the bottom of the formation are used as producing wells, and vertical wells are placed in the wellbore and the end of the horizontal wellbore; they are pumped through the nearest vertical horizontal wells, and through remote ones — air; in this case, the bottomhole pressure of air injection in the well is set higher than the bottomhole pressure of fuel injection, while the injection of fuel into the closest vertical horizontal wells, and alternate with the remote injection of air with water injection into volumes that allow the maintenance of reservoir combustion.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- во-первых, низкая эффективность его применения из-за невозможности контроля за температурой отбираемой продукции по всей длине горизонтального участка добывающей скважины;- firstly, the low efficiency of its application due to the inability to control the temperature of the selected products along the entire length of the horizontal section of the producing well;
- во-вторых, небольшая площадь охвата паровой камерой пласта из-за подачи воздуха и топлива только через вертикальные скважины, поэтому прогрев пласта и отбор продукции пласта идет точечно;- secondly, the small area covered by the steam chamber of the formation due to the supply of air and fuel only through vertical wells, therefore, the heating of the formation and selection of production of the formation is pointwise;
- в-третьих, значительные финансовые затраты на осуществления способа, что связанно со строительством нескольких вертикальных скважин. Это обусловлено тем, что закачку топлива (горючего) осуществляют через ближайшие к горизонтальной вертикальные скважины, а через удаленные вертикальные скважины закачивают воздух (окислитель).- thirdly, significant financial costs for the implementation of the method, which is associated with the construction of several vertical wells. This is due to the fact that the injection of fuel (fuel) is carried out through the vertical wells closest to the horizontal, and air (oxidizing agent) is pumped through remote vertical wells.
Технической задачей предлагаемого способа является снижение финансовых затрат на осуществление способа и повышение эффективности использования пластового горения за счет контроля за температурой отбираемой продукции по всей длине горизонтального участка скважины, а также расширение охвата пласта паровой камерой.The technical task of the proposed method is to reduce the financial costs of implementing the method and increase the efficiency of the use of reservoir combustion by controlling the temperature of the selected products along the entire length of the horizontal section of the well, as well as expanding the coverage of the formation with a steam chamber.
Техническая задача решается способом разработки месторождения высоковязкой нефти, включающим закачку топлива и окислителя в верхнюю часть продуктивного пласта с организацией внутрипластового горения и отбор продукции из нижней части продуктивного пласта из участка скважины, отклоненного относительно основного участка ствола.The technical problem is solved by the method of developing a highly viscous oil field, including injecting fuel and an oxidizing agent into the upper part of the reservoir with the organization of in-situ combustion and selecting products from the lower part of the reservoir from the well section deviated relative to the main section of the wellbore.
Новым является то, что скважину бурят в виде двухустьевой скважины с отклоненным участком, поднимающимся от подошвы продуктивного пласта к его кровле и оснащают обсадной колонной, в начале и конце отклоненного участка оборудованной соответственно верхним и нижним фильтрами, между которыми ближе к верхнему фильтру расположены переточные каналы, при установке обсадной колонны затрубное пространство между нижним фильтром и переточными каналами и между верхним фильтром и переточными каналами изолируют, после чего обсадную колонну от фильтров до устьев цементируют, внутреннее пространство между нижним фильтром и переточными каналами герметизируют пакером, из одного устья со стороны нижнего фильтра спускают насос, а с другого - технологическую колонну, межтрубное пространство которой между переточными каналами и верхним фильтром изолируют, причем закачку топлива производят по технологической колонне, а окислителя - по ее затрубью, при этом отбор продукции осуществляют насосом.What is new is that the well is drilled in the form of a double-well well with a deviated section rising from the bottom of the productive formation to its roof and equipped with a casing string, equipped at the beginning and end of the deviated section with upper and lower filters, respectively, between which the transfer channels are located closer to the upper filter , when installing the casing, the annulus between the lower filter and the transfer channels and between the upper filter and the transfer channels is isolated, after which the casing from the fil it is cemented to the mouths, the inner space between the lower filter and the transfer channels is sealed with a packer, the pump is lowered from one mouth on the lower filter side, and the production string is insulated from the other mouth, the pipe annulus between the transfer channels and the upper filter is isolated, and the fuel is pumped the column, and the oxidizer - by its annulus, while the selection of products is carried out by a pump.
Также новым является то, что закачку окислителя чередуют с закачкой воды для контроля температуры в процессе внутрипластового горения.Also new is that the injection of the oxidizing agent is alternated with the injection of water to control the temperature during in-situ combustion.
На чертеже изображен пласт в разрезе, проходящем в плоскости горизонтальных скважин.The drawing shows a layer in section, passing in the plane of horizontal wells.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
На месторождении с высоковязкой нефтью скважину бурят в виде двухустьевой скважины 1 с отклоненным участком 2, поднимающимся от подошвы продуктивного пласта 3 высоковязкой нефти к его кровле. После чего двухустьевую скважину 1 оснащают обсадной колонной 4, при этом в начале и конце отклоненного участка 2 обсадная колонна 4 оборудована соответственно верхним 5 и нижним 6 фильтрами, между которыми ближе к верхнему фильтру 5 расположены переточные каналы 7.In a field with high viscosity oil, a well is drilled in the form of a two-well well 1 with a deviated
При установке обсадной колонны 4 в двухустьевой скважине 1 затрубное пространство между нижним фильтром 6 и переточными каналами 7 и между верхним фильтром и переточными каналами 7 изолируют любым известным способом, например с помощью надувных пакеров 8; 8'; 8'', после чего обсадную колонну от фильтров 5 и 6, соответственно до устьев двухустьевой скважины 1 цементируют.When installing the
Внутреннее пространство между нижним фильтром 6 и переточными каналами 7 герметизируют пакером 9, из одного устья со стороны нижнего фильтра 6 спускают насос 10 на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) 11, а с другого устья технологическую колонну 12, межтрубное пространство 13 которой между переточными каналами 7 и верхним фильтром 5 изолируют с помощью пакера 14. В качестве воды используют сточную воду плотностью 1100-1180 кг/м3. В качестве топлива используют, например, углеводородный газ, попутный газ, печное топливо или т.п.The inner space between the
После прогрева паропередвижной установкой приствольной части продуктивного пласта 3 двухустьевой скважины 1 производят в необходимом объеме закачку топлива по технологической колонне 12 через переточные каналы 7 в продуктивный пласт 3.After warming up with the steam-moving installation of the near-barrel part of the
Далее по затрубью технологической колонны 12, то есть межтрубному пространству 13 через верхний фильтр 5 в пласт 3, производят закачку воздуха (окислителя) и под расчетным давлением производят поджиг пласта 3 и создают очаг горения.Next, through the annulus 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. Например, уравнение реакции горения природного газа (метана) в воздухе можно записать так: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, when burning air, one volume of oxygen accounts for 79: 21 = 3.76 volumes of nitrogen. 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 углеводорода, паров воды и азота). Температура воспламенения метана в воздухе составляет от 545 до 850°C. Так как в продуктивном пласте 2 содержится пластовая вода, то в процессе горения вода превращается в пар. Азотом воздуха созданный пар продвигается по продуктивному пласту 2. По мере продвижения по пласту 2 образуются зоны горения 15 и пара 16.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 hydrocarbon dioxide, water vapor and nitrogen) are formed. The ignition temperature of methane in air is from 545 to 850 ° C. Since
Так как пар и азот имеют удельный вес меньше, чем нефть, то в кровельной части пласта 2 образуется зона пара (паровая камера) 16, за счет сил гравитации нефть стекает в подошвенную часть продуктивного пласта 3 и отбирается на поверхность по колонне НКТ 11 из двухустьевой скважины 1 с помощью любого известного насоса 10 (например, винтового).Since steam and nitrogen have a specific gravity less than oil, a vapor zone (steam chamber) 16 is formed in the roofing part of
Созданная локализованная зона горения 15 позволяет генерировать пар в продуктивном пласте 3, что позволяет осуществить вытеснение как по разрезу, так и по площади. Давление закачки топлива производят при давлении выше давления раскрытия вертикальных трещин, что позволяет увеличить проницаемость продуктивного пласта 2 и осуществлять интенсивный отбор высоковязкой нефти, в том числе из пластов с низкой проницаемостью.Created a localized
Датчики температуры (не показано) спущены в двухустьевую скважину 1 на оптико-волоконном кабеле со стороны того устья двухустьевой скважины 1, через которое на колонне НКТ 11 спущен насос 10 и размещены в обсадной колонне 4 по всей длине от устья до пакера 9 (например, на расстоянии 2-7 метров). Датчики температуры отслеживают температуру отбираемой продукции (высоковязкой тяжелой и битуминозной нефти) при увеличении или снижении температуры отбираемой продукции.Temperature sensors (not shown) are lowered into the double-
Например, при повышении температуры отбираемой продукции выше заданной, если заданная температура отбора продукции из горизонтальной скважины 1, равная 60°C, повысилась до 75°C, на что реагируют один или несколько датчиков температуры.For example, if the temperature of the sampled product rises above a predetermined one, if the set temperature of production sampling from
Закачку окислителя (воздуха) через другое устье двухустьевой скважины 1, а именно в межтрубное пространство скважины 13, прекращают и начинают подачу воды в межтрубное пространство 13. Из межтрубного пространства 13 вода через верхний фильтр 5 попадает в зону пара 16 и горения 15, вследствие чего происходит смешивание воды с топливом (горючим) в зоне горения 15, при этом параллельную закачку топлива (горючего) в технологическую колонну труб 12 через переточные каналы 7 в зону горения 15 ведут постоянно.The oxidizer (air) is pumped through another mouth of the double-mouth well 1, namely, into the annular space of the
Вследствие закачки воды снижается температура отбираемой насосом 10 продукции, о чем сигнализируют один или несколько датчиков температуры, спущенные в двухустьевую скважину 1 на оптико-волоконном кабеле со стороны насоса 10.As a result of water injection, the temperature of the products taken by the
Например, снижение температуры отбираемой продукции достигло 45°C, то есть температура, с которой отбирается продукция, оказалась ниже заданной, равной 60°C. Тогда закачку воды через другое устье двухустьевой скважины 1, а именно в межтрубное пространство скважины 13, прекращают и начинают подачу в межтрубное пространство 13 окислителя (воздуха).For example, a decrease in the temperature of the selected product reached 45 ° C, that is, the temperature at which the product was taken was lower than the set value, equal to 60 ° C. Then, the injection of water through another mouth of the double-mouth well 1, namely, into the annular space of the
Окислитель из межтрубного пространства 13 через верхний фильтр 5 попадает в зоны пара 16 и горения 15, вследствие чего происходит смешивание окислителя с топливом (горючим) в зоне горения 15, при этом параллельную закачку топлива (горючего) в технологическую колонну труб 12 через переточные каналы 7 в зону горения 15 ведут постоянно.The oxidizer from the
Вследствие закачки окислителя увеличивается температура отбираемой насосом 10 продукции, о чем сигнализируют один или несколько датчиков температуры, спущенные в двухустьевую скважину 1 на оптико-волоконном кабеле со стороны насоса 10. При дальнейшем превышении температуры отбираемой продукции выше допустимой, на что реагируют один или несколько датчиков температуры, процесс, описанный выше, повторяют.As a result of the injection of the oxidizing agent, the temperature of the products taken by the
Таким образом, закачку окислителя чередуют с закачкой воды, при этом осуществляют контроль температуры в процессе внутрипластового горения.Thus, the injection of the oxidizing agent is alternated with the injection of water, while monitoring the temperature during in-situ combustion.
Осуществление данного способа требует значительно меньших финансовых затрат в сравнении с прототипом, поскольку позволяет избежать строительство нескольких нагнетательных скважин, а процесс отбора продукции наряду с закачкой топлива и окислителя решается с помощью одной двухустьевой скважины.The implementation of this method requires significantly lower financial costs in comparison with the prototype, since it allows to avoid the construction of several injection wells, and the process of product selection along with the injection of fuel and oxidizer is solved using one double-well.
Благодаря тому, что скважину бурят в виде двухустьевой скважины с отклоненным участком, поднимающимся от подошвы пласта к его кровле, значительно расширяется площадь охвата паровой камерой продуктивного пласта, поэтому улучшается эффективность прогрева пласта и, как следствие, увеличивается объем отбираемой продукции. Кроме того, процесс внутрипластового горения регулируется за счет чередования закачки окислителя и воды, а температура отбираемой продукции контролируется датчиками температуры, спущенными в двухустьевую скважину на оптико-волоконном кабеле со стороны насоса, осуществляющего отбор продукции.Due to the fact that the well is drilled in the form of a double-well well with a deviated section rising from the bottom of the formation to its roof, the coverage area of the productive formation by the steam chamber is significantly expanded, therefore, the efficiency of heating the formation is improved and, as a result, the volume of selected products increases. In addition, the in-situ combustion process is controlled by alternating the injection of oxidizing agent and water, and the temperature of the sampled products is controlled by temperature sensors launched into the double-mouth well on the fiber-optic cable from the side of the pump that performs the production selection.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103489/03A RU2421609C1 (en) | 2010-02-02 | 2010-02-02 | Procedure for development of high viscous oil deposit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103489/03A RU2421609C1 (en) | 2010-02-02 | 2010-02-02 | Procedure for development of high viscous oil deposit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2421609C1 true RU2421609C1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44738061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010103489/03A RU2421609C1 (en) | 2010-02-02 | 2010-02-02 | Procedure for development of high viscous oil deposit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2421609C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469187C1 (en) * | 2011-07-08 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of heat carrier pumped to well |
CN104453820A (en) * | 2014-11-06 | 2015-03-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | Movable type deep well in-situ combustion ignition pipe column and ignition method thereof |
-
2010
- 2010-02-02 RU RU2010103489/03A patent/RU2421609C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469187C1 (en) * | 2011-07-08 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of heat carrier pumped to well |
CN104453820A (en) * | 2014-11-06 | 2015-03-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | Movable type deep well in-situ combustion ignition pipe column and ignition method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10655441B2 (en) | Stimulation of light tight shale oil formations | |
RU2455475C1 (en) | Method of development of high-viscosity oil fields with strata of small thickness by way of cyclic injection of solvent and steam into single inclined wells | |
RU2306410C1 (en) | Method for thermal gaseous hydrate field development | |
US7784533B1 (en) | Downhole combustion unit and process for TECF injection into carbonaceous permeable zones | |
US20160123128A1 (en) | Gas injection apparatus with controllable gas injection point, gas injection process, and gasification method | |
RU2539048C2 (en) | In-situ combustion method (versions) | |
RU2358099C1 (en) | Procedure for development of high viscous oil | |
RU2391497C1 (en) | Method to develop high-viscosity oil deposit | |
US3490529A (en) | Production of oil from a nuclear chimney in an oil shale by 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 | |
RU2582251C1 (en) | Development method of layer-by-zonal heterogeneous superviscous 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 | |
RU2386801C1 (en) | Method of high-viscosity oil pool development with usage of in-situ combustion | |
RU2405104C1 (en) | Development method of high-viscous oil deposit | |
RU2421609C1 (en) | Procedure for development of high viscous oil deposit | |
RU2433254C1 (en) | Method of oil filed development | |
RU2441148C1 (en) | Method of high-viscosity oil accumulation development | |
US3349846A (en) | Production of heavy crude oil by heating | |
WO2016065478A1 (en) | Dynamic loading and thermal fracturing of hydrocarbon formations | |
RU2410535C1 (en) | Development method of high-viscosity oil deposit | |
RU2550632C1 (en) | Method of oil field development by horizontal and vertical well system using thermal impact | |
RU2584467C1 (en) | Method of developing high-viscosity oil field | |
RU2690588C2 (en) | Method of super-viscous oil field development | |
RU2693055C1 (en) | Method for development of high-viscosity oil deposit with water-saturated zones |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170203 |