RU2455474C1 - Development method of heavy oil or bitumen mine field - Google Patents

Development method of heavy oil or bitumen mine field Download PDF

Info

Publication number
RU2455474C1
RU2455474C1 RU2011104056/03A RU2011104056A RU2455474C1 RU 2455474 C1 RU2455474 C1 RU 2455474C1 RU 2011104056/03 A RU2011104056/03 A RU 2011104056/03A RU 2011104056 A RU2011104056 A RU 2011104056A RU 2455474 C1 RU2455474 C1 RU 2455474C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
valves
temperature
injection
packer
Prior art date
Application number
RU2011104056/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ильшат Мухаметович Бакиров (RU)
Ильшат Мухаметович Бакиров
Марат Инкилапович Амерханов (RU)
Марат Инкилапович Амерханов
Валентин Викторович Шестернин (RU)
Валентин Викторович Шестернин
Александр Сергеевич Жиркеев (RU)
Александр Сергеевич Жиркеев
Радик Зяузятович Зиятдинов (RU)
Радик Зяузятович Зиятдинов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2011104056/03A priority Critical patent/RU2455474C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455474C1 publication Critical patent/RU2455474C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: method includes construction of upper injection well and lower productive well with horizontal areas equipped with filters and located one above the other, heat-transfer medium pumping through horizontal injection well with formation heating, creation of steam chamber and product withdrawal through horizontal productive well with withdrawal reduction in the zones of thermal spikes. Pump shank with temperature valves adjusted depending upon the temperature and located opposite the zones of productive formation is located inside the filter of productive well. Withdrawal reduction is done by means of automatic partial closing to complete closing of valves. The packer in injection well is mounted directly behind the perforated area from mouth side. Tubular annulus above this packer is filled with incombustible gas. After all valves are closed simultaneously they are extracted from the productive well together with string and packer. Heat-transfer medium is pumped into the injection column for increasing the temperature up to 200-250°C, after that heat-insulating compound is pumped, then the string with valves and packer is mounted in productive well. Heat-transfer medium pumping and product withdrawal is resumed in standard mode till closing of all valves, then the treatment of productive well by heat-insulating compound is repeated.
EFFECT: cost decreasing, development effectiveness improvement.
2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке месторождения высоковязкой и битумной нефти.The invention relates to the oil industry and may find application in the development of deposits of high viscosity and bitumen oil.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с использованием двухустьевых горизонтальных скважин (патент РФ 2340768, МПК 8 Е21В 43/24, опубл. в бюл.32 от 10.12.2008 г.), включающий закачку теплоносителя через двухустьевую горизонтальную нагнетательную скважину, прогрев продуктивного пласта с созданием паровой камеры и отбор продукции через двухустьевую горизонтальную добывающую скважину, при этом прогрев продуктивного пласта начинают с закачки пара в обе скважины, разогревают межскважинную зону пласта, снижают вязкость нефти или битума, а паровую камеру создают закачкой теплоносителя с возможностью пробивания последнего к верхней части продуктивного пласта и увеличения размеров паровой камеры в процессе отбора продукции, при котором снимают термограммы паровой камеры, анализируют состояние ее прогрева на равномерность прогрева и наличие температурных пиков, и с учетом полученных термограмм осуществляют равномерный прогрев паровой камеры путем смены направления фильтрации и/или режимов закачки теплоносителя и отбора продукции, при этом объем закачки теплоносителя через устья нагнетательной скважины и/или отбор продукции через устья добывающей скважины изменяют в соотношении, %: (10-90):(90-10).The closest in technical essence is the method of developing a heavy oil or bitumen field using double-mouth horizontal wells (RF patent 2340768, IPC 8 ЕВВ 43/24, published in bulletin 32 dated 12/10/2008), including the injection of coolant through horizontal wellhead injection well, warming up the productive formation with the creation of a steam chamber and selecting products through a two-well horizontal production well, while heating the productive formation begins with the injection of steam into both wells, the cross-hole is heated the formation zone, reduce the viscosity of oil or bitumen, and the steam chamber is created by pumping coolant with the possibility of punching the latter to the upper part of the reservoir and increasing the size of the steam chamber in the process of product selection, in which thermograms of the steam chamber are taken, the state of its heating for uniformity of heating is analyzed and the presence of temperature peaks, and taking into account the obtained thermograms, the steam chamber is uniformly heated by changing the filtration direction and / or the coolant injection modes and ora products, the volume of pumping coolant through the mouth of the injection well and / or selection of products through the mouth of the production well at a ratio change,%: (10-90) :( 90-10).

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- во-первых, большие финансовые затраты на строительство двухустьевой скважины (стоимость строительства двухустьевой скважины в три раза дороже по сравнению с одноустьевой скважиной);- firstly, high financial costs for the construction of a double-well well (the cost of building a double-well well is three times more expensive than a single-well well);

- во-вторых, большие материальные затраты, связанные с тем, что термодатчики на кабеле размещены по всей длине стволов двухустьевых скважин;- secondly, high material costs associated with the fact that the temperature sensors on the cable are placed along the entire length of the shafts of the double-well wells;

- в-третьих, о прорыве теплоносителя в горизонтальный участок добывающей скважины судят по показаниям термодатчиков, на основе которых строят термограммы паровой камеры, производят их анализ, на основании которого изменяют направление фильтрации и/или режимов закачки теплоносителя и отбора продукции. Данный процесс не происходит автоматически и требует постоянного контроля за температурным режимом в паровой камере, а также времени для исключения прорыва теплоносителя в горизонтальный участок добывающей скважины.- thirdly, the breakthrough of the coolant into the horizontal section of the producing well is judged by the readings of the temperature sensors, on the basis of which thermograms of the steam chamber are built, their analysis is made, on the basis of which the direction of filtration and / or the modes of pumping the coolant and production selection are changed. This process does not occur automatically and requires constant monitoring of the temperature regime in the steam chamber, as well as time to exclude the breakthrough of the coolant in the horizontal section of the producing well.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с регулированием отбора продукции скважины (патент РФ 2398103, МПК 8 Е21В 43/24; Е21В 34/08, опубл. в бюл.24 от 27.08.2010 г.), включающий строительство верхней нагнетательной скважины и нижней добывающей скважины с горизонтальными участками, расположенными друг над другом, закачку теплоносителя через горизонтальную нагнетательную скважину с прогревом пласта, созданием паровой камеры и отбор продукции через горизонтальную добывающую скважину с уменьшением отбора в зонах наличия температурных пиков, осуществляя равномерный прогрев паровой камеры, причем при строительстве скважин их горизонтальные участки оборудуют фильтрами, внутри одного из которых в добывающей скважине размещают хвостовик насоса с регулируемыми в зависимости от температуры клапанами, размещенными напротив зон продуктивного пласта, уменьшение отбора производят за счет автоматического прикрывания до полного перекрытия клапанов, в зонах установки которых температура добываемых тяжелой нефти или битума соответственно составляет 0,5-0,9 от температуры, при которой происходит прорыв теплоносителя в добывающую горизонтальную скважину.The closest in technical essence is the method of developing a heavy oil or bitumen field with regulation of the selection of well production (RF patent 2398103, IPC 8 Е21В 43/24; ЕВВ 34/08, published in bul. 24 from 08/27/2010), including construction of the upper injection well and the lower production well with horizontal sections located one above the other, pumping the heat carrier through the horizontal injection well with heating the formation, creating a steam chamber and taking products through the horizontal producing well by reducing the selection in the areas of temperature peaks, uniformly warming up the steam chamber, and during the construction of wells, their horizontal sections are equipped with filters, inside one of which a pump shank with valves, depending on temperature, located opposite the zones of the reservoir, is selected, reducing the selection produced by automatic shut-off until the valves are completely closed, in the installation zones of which the temperature of the extracted heavy oil or bitumen is 0.5-0.9 etstvenno is the temperature at which the coolant breakthrough in extracting horizontal well.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- во-первых, большие потери тепловой энергии (от 15 до 25%) при закачке теплоносителя в горизонтальную нагнетательную скважину, затрачиваемой на обогрев:- firstly, large losses of thermal energy (from 15 to 25%) when the coolant is pumped into a horizontal injection well spent on heating:

- колонны труб, по которым закачивается теплоноситель;- columns of pipes through which the coolant is pumped;

- межтрубное пространство между стенками горизонтальной нагнетательной скважины и колонной труб, в связи с чем увеличиваются затраты на подготовку теплоносителя;- annular space between the walls of the horizontal injection well and the pipe string, in connection with which the cost of preparing the coolant increases;

- во-вторых, когда температура на приемах входных отверстий клапанов, размещенных в горизонтальном участке добывающей скважины, превышает расчетную температуру (81°С), то температурные клапаны постепенно полностью перекрываются, при этом происходит резкое уменьшение отбора разогретой тяжелой нефти или битума вплоть до полного прекращения отбора (при полном перекрытии всех температурных клапанов), а для того, чтобы температурные клапаны начали перепускать через себя хотя бы частично, необходимо снижение температуры на приеме входных отверстий клапанов ниже 81°С, а при постоянной закачке теплоносителя в пласт и замещении выработанных пор пласта закачиваемым теплоносителем этого добиться весьма сложно, поэтому температурные клапаны будут находиться в закрытом положении, препятствуя поступлению нагретой жидкости в горизонтальный участок 4 добывающей скважины 2. Дальнейшая разработка месторождения тяжелой нефти или битума становится неэффективной ввиду резкого снижения объема отбора добываемой продукции вплоть до полного его прекращения (клапаны закрыты).- secondly, when the temperature at the inlet openings of the valves located in the horizontal section of the producing well exceeds the calculated temperature (81 ° C), the temperature valves gradually completely shut off, while there is a sharp decrease in the selection of heated heavy oil or bitumen up to full cessation of selection (with complete overlap of all temperature valves), and in order for temperature valves to begin to bypass through at least partially, it is necessary to lower the temperature at the inlet the valve port is below 81 ° C, and with constant injection of coolant into the formation and replacing the pores of the formation with the injected coolant, this is very difficult to achieve, so the temperature valves will be in the closed position, preventing the flow of heated fluid into the horizontal section 4 of the producing well 2. Further field development heavy oil or bitumen becomes ineffective due to a sharp decrease in the volume of production extraction up to its complete cessation (valves are closed).

Задачей изобретения является снижение затрат на подготовку теплоносителя и потерь тепловой энергии теплоносителя в процессе его закачки в горизонтальную нагнетательную скважину с возможностью повышения эффективности разработки месторождения тяжелой нефти или битума путем создания экрана из теплоизолирующего состава напротив горизонтального участка добывающей скважины, в котором размещены клапаны при резком снижении объемов отбора продукции (закрытии клапанов).The objective of the invention is to reduce the cost of preparing the coolant and the loss of thermal energy of the coolant during its injection into a horizontal injection well with the possibility of increasing the efficiency of the development of a heavy oil or bitumen field by creating a screen of heat-insulating composition opposite the horizontal section of the producing well, in which the valves are located at a sharp decrease volumes of product selection (valve closure).

Поставленная задача решается способом разработки месторождения тяжелой нефти или битума, включающим строительство верхней нагнетательной скважины и нижней добывающей скважины с горизонтальными участками, расположенными друг над другом и оборудованными фильтрами и пакерами, закачку теплоносителя через горизонтальную нагнетательную скважину с прогревом пласта, созданием паровой камеры и отбор продукции через горизонтальную добывающую скважину с уменьшением отбора в зонах наличия температурных пиков, осуществляя равномерный прогрев паровой камеры, причем внутри фильтра добывающей скважины размещают хвостовик насоса с регулируемыми в зависимости от температуры клапанами, размещенными напротив зон продуктивного пласта, уменьшение отбора производят за счет автоматического прикрывания до полного перекрытия клапанов, в зонах установки которых температура добываемых тяжелой нефти или битума соответственно составляет 0,5-0,9 от температуры, при которой происходит прорыв теплоносителя в добывающую горизонтальную скважину.The problem is solved by the method of developing a heavy oil or bitumen field, including the construction of an upper injection well and a lower production well with horizontal sections located one above the other and equipped with filters and packers, pumping a heat carrier through a horizontal injection well with heating the formation, creating a steam chamber and selecting products through a horizontal production well with a decrease in production in areas of the presence of temperature peaks, providing uniform prog in the steam chamber, and inside the filter of the producing well, a pump shank with valves, depending on the temperature, located opposite the zones of the reservoir, is controlled, the selection is reduced by automatically closing the valves, in the installation zones of which the temperature of the extracted heavy oil or bitumen is respectively 0.5-0.9 of the temperature at which the coolant breaks into the producing horizontal well.

Новым является то, что пакер в нагнетательной скважине устанавливают непосредственно за перфорированным участком теплоизолированной колонны труб со стороны устья, а межтрубное пространство над этим пакером заполняют негорючим газом, после того, как все клапаны перекрываются одновременно, их с колонной труб и пакером извлекают из добывающей скважины, а в нагнетательную колонну закачивают теплоноситель до поднятия температуры 200-250°С, после чего закачивают теплоизолирующий состав объемом, рассчитываемым по формуле:What is new is that the packer in the injection well is installed directly behind the perforated section of the thermally insulated pipe string from the mouth side, and the annulus above this packer is filled with non-combustible gas, after all valves are closed simultaneously, they are removed from the production well with the pipe string and packer and the coolant is pumped into the injection column until the temperature rises 200-250 ° C, after which the heat-insulating composition is pumped with the volume calculated by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где Vт - объем закачки теплоизолирующего состава, м3;where V t - injection volume of the insulating composition, m 3 ;

R0 - радиус создаваемого экрана, м;R 0 is the radius of the created screen, m;

h - длина участка перфорационных отверстий, м;h is the length of the section of perforations, m;

m - пористость пласта, д.ед.,m - formation porosity, unit

а величина радиуса изоляции определяется по формуле:and the value of the insulation radius is determined by the formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Q - приемистость пласта, м3/сут;where Q is the injectivity of the reservoir, m 3 / day;

после чего колонну труб с клапанами и пакером устанавливают в добывающей скважине, закачку теплоносителя и отбор продукции скважины возобновляют в обычном режиме до перекрытия всех клапанов, затем обработку скважины теплоизолирующим составом повторяют.after which the pipe string with valves and a packer is installed in the production well, the coolant injection and the selection of well products are resumed in the normal mode until all valves are closed, then the treatment of the well with an insulating composition is repeated.

На фигурах 1 и 2 схематично представлен предлагаемый способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума.In figures 1 and 2 schematically presents the proposed method of developing a field of heavy oil or bitumen.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.

Сначала производят строительство верхней нагнетательной скважины 1 (см. фиг.1) и нижней добывающей скважины 2 с горизонтальными участками 3 и 4 соответственно, расположенными друг над другом и вскрывающими продуктивный пласт 5 с тяжелой нефтью или битумом (далее пласт), причем в процессе строительства нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин их горизонтальные участки 3 и 4, соответственно, оборудуют фильтрами 6 и 7.First, the construction of the upper injection well 1 (see Fig. 1) and the lower production well 2 with horizontal sections 3 and 4, respectively, located one above the other and revealing the producing formation 5 with heavy oil or bitumen (hereinafter), is carried out injection 1 and producing 2 wells, their horizontal sections 3 and 4, respectively, are equipped with filters 6 and 7.

Нагнетательная скважина 1 используется для закачки теплоносителя в пласт 5, а добывающая скважина 2 используется для добычи из пласта 5. Далее нагнетательную скважину 1 снабжают теплоизолированной колонной труб 8 с пакером 9 и перфорированным участком 10 напротив фильтра 6. Пакер 9 в нагнетательной скважине 1 устанавливают непосредственно за перфорированным участком 10 теплоизолированной колонны труб 8 со стороны устья 11, а межтрубное пространство 12 над этим пакером 9 заполняют негорючим газом, например закисью азота.Injection well 1 is used to pump coolant into formation 5, and production well 2 is used for production from formation 5. Next, injection well 1 is provided with a heat-insulated pipe string 8 with packer 9 and perforated section 10 opposite to filter 6. Packer 9 in injection well 1 is installed directly behind the perforated section 10 of the insulated pipe string 8 from the side of the mouth 11, and the annular space 12 above this packer 9 is filled with a non-combustible gas, for example nitrous oxide.

Заполнение межтрубного пространства 12 над пакером 9 негорючим газом позволяет снизить потери тепловой энергии (от 10 до 15%), затрачиваемой на обогрев колонны труб, по которой закачивается теплоноситель, и межколонного пространства при закачке теплоносителя в горизонтальную нагнетательную скважину.Filling the annular space 12 above the packer 9 with non-combustible gas allows to reduce the loss of thermal energy (from 10 to 15%) spent on heating the pipe string, through which the coolant is pumped, and the annular space when pumping the coolant into a horizontal injection well.

В добывающую скважину 2 спускают колонну труб 13 с пакером 14 погружным насосом 15 на конце, кроме того, на конце насоса 15 размещают хвостовик 16 с регулируемыми в зависимости от температуры клапанами 17, размещенными напротив фильтра 7 и зон продуктивного пласта 5, по всей длине горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 (см. фиг.1).A pipe string 13 is lowered into the production well 2 with a packer 14 by a submersible pump 15 at the end, in addition, at the end of the pump 15, a shank 16 with temperature-dependent valves 17 placed opposite the filter 7 and zones of the reservoir 5 is placed over the entire horizontal length section 4 of the production well 2 (see figure 1).

Далее начинают осуществлять закачку теплоносителя (водяного пара при температуре 180-200°С) от парогенераторной установки (ПГУ) (на фиг.1 и 2 не показано) в пласт 5 по колонне НКТ 8 через его горизонтальный перфорированный участок 10 и фильтр 6 горизонтального участка 3 нагнетательной скважины 1. В зависимости от проницаемости пласта 5 подбирают давление нагнетания и в зависимости от эффективной нефтенасыщенной толщины пласта 5 определяют объем нагнетаемого пара, при этом происходит прогревание продуктивного пласта 5 с созданием паровой камеры.Next, they begin to pump coolant (water vapor at a temperature of 180-200 ° C) from a steam generator (CCGT) (not shown in Figs. 1 and 2) into reservoir 5 along the tubing string 8 through its horizontal perforated section 10 and filter 6 of the horizontal section 3 injection wells 1. Depending on the permeability of the formation 5, the injection pressure is selected and, depending on the effective oil-saturated thickness of the formation 5, the volume of injected steam is determined, and the productive formation 5 is heated to create a steam chamber.

Отбор разогретой тяжелой нефти или битума осуществляют с помощью погружного насоса 15, например винтового, причем разогретая тяжелая нефть или битум из продуктивного пласта 5 сначала через фильтр 7 горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 попадает внутрь горизонтального участка 4, где размещены температурные клапаны 17, которые в зависимости от температуры жидкости перепускают через себя в хвостовик 16 и далее на прием погружного насоса 15, который перекачивает тяжелую нефть или битум на дневную поверхность. Настройку температурного режима клапанов 17 производят перед спуском их в горизонтальный ствол 4 добывающей скважины 2 в зависимости от толщины пласта 5 и температуры, при которой происходит прорыв теплоносителя в горизонтальный участок 4 добывающей скважины 2. Количество температурных клапанов 17, установленных в составе хвостовика 16 в горизонтальном стволе 4 добывающей скважины 2, зависит от длины горизонтального участка 4, а также из расчета один клапан на 5-10 м длины горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 в зависимости от объема отбираемой продукции из добывающей скважины 2.The selection of preheated heavy oil or bitumen is carried out using a submersible pump 15, for example a screw pump, moreover, the preheated heavy oil or bitumen from the reservoir 5 first passes through the filter 7 of the horizontal section 4 of the producing well 2 into the horizontal section 4, where the temperature valves 17 are located, which depending on the temperature, the liquids are passed through themselves into the liner 16 and then to the reception of a submersible pump 15, which pumps heavy oil or bitumen to the day surface. The temperature regime of the valves 17 is adjusted before they are lowered into the horizontal wellbore 4 of the producing well 2, depending on the thickness of the formation 5 and the temperature at which the coolant breaks into the horizontal section 4 of the producing well 2. The number of temperature valves 17 installed in the shank 16 in the horizontal the barrel 4 of the production well 2, depends on the length of the horizontal section 4, and also based on the calculation of one valve per 5-10 m of the length of the horizontal section 4 of the production well 2 depending on the volume o Biran products from the production well 2.

В процессе осуществления способа температурные клапаны 17 реагируют на температуру жидкости, которую они перепускают. Устройство и принцип действия температурных клапанов 17 описаны в патенте РФ 2398103, МПК 8 Е21В 43/24; Е21В 34/08, опубл. в бюл.24 от 27.08.2010 г.In the process, the temperature valves 17 respond to the temperature of the liquid, which they bypass. The device and the principle of operation of the temperature valves 17 are described in the patent of the Russian Federation 2398103, IPC 8 Е21В 43/24; ЕВВ 34/08, publ. in bul. 24 from 08.27.2010

В процессе выработки запасов тяжелой нефти или битумов из пласта 5 теплоноситель, закачиваемый в пласт 5 через фильтр 6 горизонтального участка 3 нагнетательной скважины 1, замещает поры пласта 5, где находились тяжелая нефть или битум, и таким образом в пласте 5 теплоноситель достигает горизонтального участка добывающей скважины 2, при этом температура жидкости на приеме входных отверстий (на фиг.1 и 2 не показано) температурных клапанов 17 выше температуры, при которой происходит полное закрытие одного или всех клапанов 17 (в зависимости от площади прорыва теплоносителя относительно горизонтального участка 4 добывающей скважины 2), поэтому температурные клапаны 17 постепенно закрываются, в связи с чем постепенно сокращается объем отбора продукции из добывающей скважины вплоть до полного прекращения отбора.In the process of developing stocks of heavy oil or bitumen from formation 5, the coolant pumped into the formation 5 through the filter 6 of the horizontal section 3 of the injection well 1 replaces the pores of the formation 5 where heavy oil or bitumen was located, and thus in the formation 5 the coolant reaches the horizontal section of the producing well 2, while the temperature of the liquid at the inlet intake (not shown in FIGS. 1 and 2) of the temperature valves 17 is higher than the temperature at which one or all valves 17 are completely closed (depending on the spares of the coolant breakthrough relative to the horizontal section 4 of the production well 2), therefore, the temperature valves 17 are gradually closed, and therefore the volume of production withdrawal from the production well is gradually reduced until the cessation of selection.

Далее отбор разогретой продукции из горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 прекращают (останавливают погружной насос 15). После чего из добывающей скважины извлекают колонну труб 13 с пакером 14 и хвостовик 16 с клапанами 17. Перед закачкой теплоизолирующего состава в нагнетательную скважину 1 производят закачку теплоносителя, при этом на ПГУ поднимают температуру закачиваемого теплоносителя (водяной пар) до 200-250°С, например, до температуры 230°С. Закачка теплоносителя при данной температуре позволяет обеспечить продвижение теплоизолирующего состава в зависимости от его физико-химических свойств в пласт 5 и замещения выработанных пор тяжелой нефти или битума с созданием экрана из теплоизолирующего состава напротив горизонтального участка добывающей скважины, в котором размещены клапаны 17.Next, the selection of heated products from the horizontal section 4 of the producing well 2 is stopped (the submersible pump 15 is stopped). After that, a pipe string 13 with a packer 14 and a liner 16 with valves 17 are removed from the production well. Before the heat-insulating composition is pumped into the injection well 1, the coolant is pumped, and the temperature of the injected coolant (water vapor) is raised to the CCGT to 200-250 ° С, for example, to a temperature of 230 ° C. Injection of the coolant at a given temperature allows for the advancement of the heat-insulating composition depending on its physicochemical properties into the reservoir 5 and the replacement of the pores of heavy oil or bitumen generated with the creation of a screen from the heat-insulating composition opposite the horizontal section of the production well, in which the valves 17 are located.

Далее производят расчет объема теплоизолирующего состава для закачки в пласт по формуле:Next, calculate the volume of the insulating composition for injection into the reservoir according to the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где Vт - объем закачки теплоизолирующего состава, м3;where V t - injection volume of the insulating composition, m 3 ;

R0 - радиус создаваемого экрана, м;R 0 is the radius of the created screen, m;

h - длина участка перфорационных отверстий, м;h is the length of the section of perforations, m;

m - пористость пласта, д.ед.,m - formation porosity, unit

а величина радиуса изоляции определяется по формуле:and the value of the insulation radius is determined by the formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где Q - приемистость пласта, м3/сут.where Q is the injectivity of the reservoir, m 3 / day.

Пример расчета:Calculation example:

h=50 м - длина участка перфорационных отверстий;h = 50 m - the length of the section of perforations;

m=0,3 - пористость пласта, д.ед.;m = 0.3 - the porosity of the reservoir, d.ed .;

Q=160 м3/сут - приемистость пласта.Q = 160 m 3 / day - injectivity of the reservoir.

Тогда величина радиуса создаваемого экрана (изоляции) определяется по формуле:Then the value of the radius of the created screen (isolation) is determined by the formula:

Figure 00000002
.
Figure 00000002
.

Подставляя формулу [2]:Substituting the formula [2]:

R0=-7+1,43√160=0,6 м.R 0 = -7 + 1.4 3 √160 = 0.6 m.

Тогда, подставляя формулу [1], определяем объем теплоизолирующего состава для закачки в скважину:Then, substituting the formula [1], we determine the volume of the insulating composition for injection into the well:

Vт=3,14·0,62·50·0,3=16,95 м3.V t = 3.14 · 0.6 2 · 50 · 0.3 = 16.95 m 3 .

В качестве теплоизолирующего состава используют любой состав, обладающий хорошими теплоизолирующими свойствами, например, неорганическую гелеобразующую композицию ГАЛКА, которая эффективна для увеличения охвата пласта при закачке воды или пара в области температур 20-350°С. В композициях используется способность системы соль алюминия - карбамид - вода - ПАВ непосредственно в пласте генерировать неорганический гель и СО2. В пласт закачивается гомогенный водный раствор, содержащий гелеобразующую систему. За счет тепловой энергии пласта или закачиваемого теплоносителя карбамид постепенно гидролизуется, образуя СО2 и аммиак, рН раствора увеличивается, происходит гидролиз ионов алюминия, в результате через определенное время во всем объеме раствора практически мгновенно образуется гель.As the heat-insulating composition, any composition having good heat-insulating properties, for example, the inorganic gel-forming composition GALA, which is effective for increasing the coverage of the formation when injecting water or steam in the temperature range of 20-350 ° C, is used. The compositions use the ability of the aluminum salt - urea - water - surfactant system to generate inorganic gel and CO 2 directly in the formation. A homogeneous aqueous solution containing a gelling system is pumped into the formation. Due to the thermal energy of the formation or the pumped coolant, urea is gradually hydrolyzed, forming CO 2 and ammonia, the pH of the solution increases, hydrolysis of aluminum ions occurs, as a result, after a certain time, a gel is formed almost instantly in the entire solution volume.

Время гелеобразования зависит от температуры пласта и соотношения компонентов. Так, раствор композиции ГАЛКА-термогель-С образует гель при 200-250°С через 10-40 минут. В результате образования геля снижается проницаемость пласта для воды. Степень снижения проницаемости тем выше, чем больше исходная водонасыщенность и проницаемость породы пласта. В 2000 г. ИХН СОРАН совместно с ОАО «АУРАТ» и ЗАО «ХИМЕКО-ГАНГ» организовано производство твердой товарной формы композиции ГАЛКА-термогель по ТУ 2163-015-00205067-01: ГАЛКА-термогель-С для температур выше 70°С. Способность неорганических гелеобразующих составов ГАЛКА-термогель выдерживать температуры 300-350°С позволяет применить их для увеличения охвата пласта.The gelation time depends on the temperature of the formation and the ratio of the components. So, a solution of the GALKA-Thermogel-C composition forms a gel at 200-250 ° C in 10-40 minutes. As a result of gel formation, the permeability of the formation to water is reduced. The degree of permeability reduction is higher, the greater the initial water saturation and permeability of the formation rock. In 2000 IHN SORAN together with AURAT OJSC and HIMECO-GANG CJSC organized the production of a solid commercial form of the GALKA-thermogel composition according to TU 2163-015-00205067-01: GALKA-thermogel-C for temperatures above 70 ° C. The ability of inorganic gel-forming compounds GALKA-thermogel to withstand temperatures of 300-350 ° C allows you to use them to increase the coverage of the reservoir.

В качестве дополнительного теплоизолирующего состава можно привести пример водного раствора полимерных смесей, приготовленных на основе ГИПАНа (гидролизованный полиакрилонитрит) марки ВРП-ВО-44-60, обладающих температуростойкостью до 350°С с концентрацией полимера в водном растворе 0,5%.As an additional insulating composition, we can give an example of an aqueous solution of polymer mixtures prepared on the basis of HIPAN (hydrolyzed polyacrylonitrite) of the VRP-VO-44-60 grade, which are temperature resistant up to 350 ° C with a polymer concentration in the aqueous solution of 0.5%.

После чего любым известным способом, например, (см. фиг.2) по колонне заливочных труб 18 с применением технологического пакера 19, агрегатами ЦА320, АН500, АН600 или другими (на фиг.1 и 2 не показано) производят закачку расчетного объема теплоизолирующего состава вышеупомянутым объемом Vт по колонне заливочных труб 18 (см. фиг.2) с применением буферной жидкости через перфорационный участок 20 заливочных труб 18 и фильтр 7 горизонтального участка 4 добывающей скважины 2 в пласт 5, а поскольку предварительно были созданы условия, обеспечивающие продвижение теплоизолирующего состава вглубь пласта 5 в зависимости от его физико-химических свойств, то теплоизолирующий состав заполняет поры пласта 5 напротив фильтра 7 и создается экран 21 из теплоизолирующего состава напротив горизонтального участка 4 в добывающей скважине 2. После чего колонну труб 13 (см. фиг.1) с насосом 15 и хвостовиком 16, оснащенным клапанами 17 и пакером 14, устанавливают в добывающей скважине 2. Запускают насос 15 и начинают отбор из добывающей скважины 2. Наличие экрана 21 позволяет предотвратить прорыв теплоносителя в горизонтальный участок 4 добывающей скважины 2 и возобновить работу температурных клапанов 17 в обычном температурном режиме за счет изоляции тепла в пласте 5. Одновременно с этим начинают закачку теплоносителя в нагнетательную скважину 1 (водяного пара при температуре 180-200°С) от ПГУ в пласт 5 по колонне НКТ 8 через ее горизонтальный перфорированный участок 10 и фильтр 6 горизонтального участка 3 нагнетательной скважины 1 в обычном режиме до перекрытия всех клапанов 17, размещенных в составе хвостовика 16 в горизонтальном участке 4 добывающей скважины 2.Then, by any known method, for example, (see Fig. 2), the calculated volume of the heat-insulating composition is pumped through the column of casting pipes 18 using the technological packer 19, units CA320, AN500, AN600 or others (not shown in figures 1 and 2) the aforementioned volume of V t through the column of filling pipes 18 (see figure 2) using buffer fluid through the perforation section 20 of the filling pipes 18 and the filter 7 of the horizontal section 4 of the producing well 2 into the formation 5, and since the conditions for advancement have been previously created heat-insulating composition deep into the formation 5, depending on its physico-chemical properties, the heat-insulating composition fills the pores of the formation 5 opposite the filter 7 and creates a screen 21 of the heat-insulating composition opposite the horizontal section 4 in the production well 2. Then the pipe string 13 (see Fig. 1) with a pump 15 and a shank 16, equipped with valves 17 and a packer 14, are installed in the production well 2. The pump 15 is started and the selection is started from the production well 2. The presence of the screen 21 prevents the breakdown of the coolant in the horizontal section 4 of the production well 2 and resume operation of the temperature valves 17 in the normal temperature mode due to the isolation of heat in the formation 5. At the same time, the coolant begins to be pumped into the injection well 1 (water vapor at a temperature of 180-200 ° C) from the CCGT to the formation 5 along the tubing string 8 through its horizontal perforated section 10 and the filter 6 of the horizontal section 3 of the injection well 1 in the normal mode until all valves 17 located in the liner 16 in the horizontal section 4 of the producing well 2 are closed.

Затем обработку добывающей скважины 2 теплоизолирующим составом повторяют. Применение данного способа позволяет снизить затраты на подготовку теплоносителя и потерь тепловой энергии теплоносителя (на 10-15%) в процессе его закачки в горизонтальную нагнетательную скважину за счет применения теплоизолированных труб, по которым производится закачка пара и заполнение межтрубного пространства за теплоизолированными трубами негорючим газом, при этом также снижаются финансовые затраты на подготовку теплоносителя (энергозатраты для ПГУ).Then, the treatment of the production well 2 with an insulating composition is repeated. The application of this method allows to reduce the cost of preparation of the coolant and heat energy losses of the coolant (by 10-15%) during its injection into a horizontal injection well through the use of heat-insulated pipes, through which steam is injected and the annulus filling the heat-insulated pipes with non-combustible gas, at the same time, the financial costs of preparing the coolant (energy costs for CCGT) are also reduced.

Кроме того, предложенный способ позволяет повысить эффективность разработки месторождения тяжелой нефти или битума путем создания экрана из теплоизолирующего состава напротив горизонтального участка добывающей скважины, в котором размещены клапаны при резком снижении объемов отбора продукции (закрытии клапанов), что позволяет произвести оптимальную разработку месторождения с постепенной выработкой запасов тяжелой нефти или битума из пласта.In addition, the proposed method allows to increase the efficiency of the development of a heavy oil or bitumen deposit by creating a screen of a heat-insulating composition opposite the horizontal section of the producing well, in which the valves are placed with a sharp decrease in production volumes (closing the valves), which allows for optimal development of the field with gradual production stocks of heavy oil or bitumen from the reservoir.

Claims (1)

Способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума, включающий строительство верхней нагнетательной скважины и нижней добывающей скважины с горизонтальными участками, расположенными друг над другом и оборудованными фильтрами и пакерами, закачку теплоносителя через горизонтальную нагнетательную скважину с прогревом пласта, созданием паровой камеры и отбор продукции через горизонтальную добывающую скважину с уменьшением отбора в зонах наличия температурных пиков, осуществляя равномерный прогрев паровой камеры, причем внутри фильтра добывающей скважины размещают хвостовик насоса с регулируемыми в зависимости от температуры клапанами, размещенными напротив зон продуктивного пласта, уменьшение отбора производят за счет автоматического прикрывания до полного перекрытия клапанов, в зонах установки которых температура добываемых тяжелой нефти или битума соответственно составляет 0,5-0,9 температуры, при которой происходит прорыв теплоносителя в добывающую горизонтальную скважину, отличающийся тем, что пакер в нагнетательной скважине устанавливают непосредственно за перфорированным участком со стороны устья, а межтрубное пространство над этим пакером заполняют негорючим газом, после того как все клапаны перекрываются одновременно, их с колонной труб и пакером извлекают из добывающей скважины, а в нагнетательную колонну закачивают теплоноситель для поднятия температуры до 200-250°С, после чего закачивают теплоизолирующий состав объемом, рассчитываемым по формуле
Figure 00000003

где VT - объем закачки теплоизолирующего состава, м3;
R0 - радиус создаваемого экрана, м;
h - длина участка перфорационных отверстий, м;
m - пористость пласта, д.ед.,
а величина радиуса изоляции определяется по формуле
Figure 00000004

где Q - приемистость пласта, м3/сут;
после чего колонну труб с клапанами и пакером устанавливают в добывающей скважине, закачку теплоносителя и отбор продукции скважины возобновляют в обычном режиме до перекрытия всех клапанов, затем обработку добывающей скважины теплоизолирующим составом повторяют.
A method of developing a heavy oil or bitumen field, including the construction of an upper injection well and a lower production well with horizontal sections located one above the other and equipped with filters and packers, pumping a heat carrier through a horizontal injection well with heating the formation, creating a steam chamber and taking products through a horizontal producing well with a decrease in selection in areas of the presence of temperature peaks, providing uniform heating of the steam chamber, and inside the filter of the producing well is placed the pump shank with valves depending on the temperature, located opposite the zones of the reservoir, the selection is reduced by automatically closing until the valves are completely closed, in the installation zones of which the temperature of the produced heavy oil or bitumen is 0.5-0, 9 the temperature at which the coolant breaks into the producing horizontal well, characterized in that the packer in the injection well is installed directly just behind the perforated section from the mouth side, and the annular space above this packer is filled with non-combustible gas, after all the valves are closed simultaneously, they are removed from the production well with the pipe string and packer, and the coolant is pumped into the injection column to raise the temperature to 200-250 ° C, after which the insulating composition is pumped in with the volume calculated by the formula
Figure 00000003

where V T is the injection volume of the insulating composition, m 3 ;
R 0 is the radius of the created screen, m;
h is the length of the section of perforations, m;
m - formation porosity, unit
and the value of the insulation radius is determined by the formula
Figure 00000004

where Q is the injectivity of the reservoir, m 3 / day;
after which the pipe string with valves and a packer is installed in the production well, the coolant injection and production selection of the well are resumed in the normal mode until all valves are shut off, then the treatment of the production well with an insulating composition is repeated.
RU2011104056/03A 2011-02-04 2011-02-04 Development method of heavy oil or bitumen mine field RU2455474C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011104056/03A RU2455474C1 (en) 2011-02-04 2011-02-04 Development method of heavy oil or bitumen mine field

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011104056/03A RU2455474C1 (en) 2011-02-04 2011-02-04 Development method of heavy oil or bitumen mine field

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2455474C1 true RU2455474C1 (en) 2012-07-10

Family

ID=46848611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011104056/03A RU2455474C1 (en) 2011-02-04 2011-02-04 Development method of heavy oil or bitumen mine field

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455474C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2695478C1 (en) * 2018-11-01 2019-07-23 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of operating a pair of wells producing high-viscosity oil

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120540C1 (en) * 1996-04-26 1998-10-20 Государственное научно-производственное предприятие "Пилот" Method for heat insulation of injection well
RU2225942C1 (en) * 2002-07-29 2004-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for extraction of bituminous deposit
RU2289684C1 (en) * 2005-05-04 2006-12-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт им. А.П. Крылова" (ОАО ВНИИнефть) Method for extracting reservoirs of highly viscous oil or bitumen
CA2593585A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-24 Uti Limited Partnership In situ heavy oil and bitumen recovery process
RU2398103C1 (en) * 2009-10-09 2010-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method and device for development of heavy oil or bitumen deposit with control of well production drawdown
RU2407884C1 (en) * 2009-10-27 2010-12-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of well production extraction

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2120540C1 (en) * 1996-04-26 1998-10-20 Государственное научно-производственное предприятие "Пилот" Method for heat insulation of injection well
RU2225942C1 (en) * 2002-07-29 2004-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for extraction of bituminous deposit
RU2289684C1 (en) * 2005-05-04 2006-12-20 Открытое акционерное общество "Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт им. А.П. Крылова" (ОАО ВНИИнефть) Method for extracting reservoirs of highly viscous oil or bitumen
CA2593585A1 (en) * 2006-07-24 2008-01-24 Uti Limited Partnership In situ heavy oil and bitumen recovery process
RU2398103C1 (en) * 2009-10-09 2010-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method and device for development of heavy oil or bitumen deposit with control of well production drawdown
RU2407884C1 (en) * 2009-10-27 2010-12-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of heavy oil or bitumen mine field with control of well production extraction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2695478C1 (en) * 2018-11-01 2019-07-23 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of operating a pair of wells producing high-viscosity oil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2527051C1 (en) Method for development of high-viscous oil deposits or bitumens at thermal effect
CN102678096A (en) Method for exploiting high-pour-point oil reservoir through hot water assisted gravity drainage
RU2582256C1 (en) Method for development of high-viscosity oil or bitumen
RU2582251C1 (en) Development method of layer-by-zonal heterogeneous superviscous oil or bitumen
US9617465B2 (en) Leakoff mitigation treatment utilizing self degrading materials prior to re-fracture treatment
RU2527984C1 (en) Development method of ultraviscous oil deposit
RU2456441C1 (en) Production method of high-viscous oil by means of simultaneous pumping of steam and extraction of liquid from single horizontal well
RU103845U1 (en) DEVICE FOR DEVELOPING DEPOSITS OF HIGH-VISCOUS OIL OR BITUMEN
RU2455474C1 (en) Development method of heavy oil or bitumen mine field
RU2012114259A (en) METHOD FOR INCREASING OIL, GAS CONDENSATES AND GAS PRODUCTION FROM DEPOSITS AND ENSURING UNINTERRUPTED OPERATION OF PRODUCING AND EXPRESSIVE WELLS
RU2526047C1 (en) Development of extra-heavy crude oil
RU2571964C1 (en) Hydrofracturing method for formation in well
US20190352559A1 (en) Forming proppant-free channels in a proppant pack
RU2584467C1 (en) Method of developing high-viscosity oil field
RU2595032C1 (en) Downhole pump unit for production of bituminous oil
RU2690586C1 (en) Method for development of high-viscosity oil deposit with water-saturated zones
RU2583469C1 (en) Method for development of deposit of highly viscous oil or bitumen
RU2720725C1 (en) Development method of super-viscous oil deposit
RU2684262C1 (en) Method for development of high deposits of high viscosity oil with water consistent zones
RU2431746C1 (en) Method for development of deposit of heavy oil or bitumen with implementation of double well head horizontal wells
WO2013155445A2 (en) Cold heavy oil production system and methods
RU2693055C1 (en) Method for development of high-viscosity oil deposit with water-saturated zones
RU2461705C1 (en) Method for development of high-viscous oil deposit at thermal effect
CN115163027A (en) Method for treating water coning or ridge entering at bottom of oil well
RU2781983C1 (en) Method for developing high-viscosity and bituminous oil deposits

Legal Events

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

Effective date: 20180205