RU2486334C1 - Method of high-viscosity oil development - Google Patents

Method of high-viscosity oil development Download PDF

Info

Publication number
RU2486334C1
RU2486334C1 RU2011150546/03A RU2011150546A RU2486334C1 RU 2486334 C1 RU2486334 C1 RU 2486334C1 RU 2011150546/03 A RU2011150546/03 A RU 2011150546/03A RU 2011150546 A RU2011150546 A RU 2011150546A RU 2486334 C1 RU2486334 C1 RU 2486334C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steam
produced water
injection
oil
concentration
Prior art date
Application number
RU2011150546/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Равиль Рустамович Ибатуллин
Марат Инкилапович Амерханов
Шаура Газимьяновна Рахимова
Валентин Викторович Шестернин
Раис Салихович Хисамов
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 RU2011150546/03A priority Critical patent/RU2486334C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2486334C1 publication Critical patent/RU2486334C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: in the method of development for high-viscosity oil deposit that includes stages of steam injection into injection well, productive stratum heating with creation of steam pocket, oil recovery through recovery well, pumping of produced water to injection well when project value of residual oil saturation is reached and steam injection is cancelled concentration of hydrocarbonate-ions is determined in produced water. Produced water with concentration of hydrocarbonate-ions of at least 3 g/l is subject to pumping into wells. When concentration of hydrocarbonate-is less than 3 g/l at temperature more than 100°C in a steam pocket carbamide is added into produced water. When temperature in the steam pocket drops below 100°C sodium, ammonium or potassium carbonate is added into produced water and these substances decompose with release of carbon dioxide gas under effect of heat accumulated in the steam pocket.
EFFECT: increase in efficiency of thermal-steam treatment during recovery of residual oil due to use of heat accumulated in the steam pocket when steam injection is terminated.
2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки месторождений высоковязкой нефти с использованием тепла на поздней стадии разработки.The invention relates to the oil industry, in particular to methods for developing high-viscosity oil fields using heat at a late stage of development.

Известен способ разработки нефтяной залежи, заключающийся в том, что при вытеснении нефти паром в него добавляют углекислый газ - СО2 (патент Са №2351148, МПК C10G 1/04; Е21В 43/16; Е21В 43/34; опубл. 21.12.2002). Недостатком способа является то, что применение способа в промысловых условиях требует больших затрат, связанных с получением, транспортировкой и подачей углекислого газа в нагнетательную скважину.There is a method of developing an oil deposit, which consists in the fact that when oil is displaced by steam, carbon dioxide is added to it - CO 2 (patent Ca No. 2351148, IPC C10G 1/04; ЕВВ 43/16; Е21В 43/34; publ. 21.12.2002 ) The disadvantage of this method is that the application of the method in the field requires high costs associated with obtaining, transporting and supplying carbon dioxide to the injection well.

Известен способ разработки залежей высоковязких нефтей путем паротеплового воздействия, включающий закачку чередующимися оторочками раствора реагента, под действием температуры разлагающегося с выделением углекислого газа и пара (патент RU №2361074, МПК Е21В 43/24, С09К 8/52, опубл. 10.07.2009, бюл. №19). В качестве указанного реагента используют карбамид и дополнительно в раствор вводят аммиачную селитру, аммоний роданистый, комплексное поверхностно-активное вещество - ПАВ Нефтенол ВВД, или смесь неиногенного ПАВ-АФ9-12, или NP-40, или NP-50 и анионоактивного ПАВ-волгоната или сульфанола, или NPS-6 при следующем соотношении компонентов, мас.%:There is a method of developing deposits of high viscosity oils by heat and steam, including the injection of alternating rims of the reagent solution, under the influence of temperature decomposing with the release of carbon dioxide and steam (patent RU No. 2361074, IPC ЕВВ 43/24, С09К 8/52, publ. 10.07.2009, Bulletin No. 19). As said reagent used urea and additionally introduced into the solution of ammonium nitrate, ammonium thiocyanate, complex surfactant - Neftenol WSC surfactant or mixture of nonionic surfactants -12 9-AF or NP-40 or NP-50, and anionic SAW volgonate or sulfanol, or NPS-6 in the following ratio of components, wt.%:

КарбамидUrea 15,0-40,015.0-40.0 Аммиачная селитраAmmonium nitrate 8,0-20,08.0-20.0 Аммоний роданистыйAmmonium Rodanisty 0,1-0,50.1-0.5 Нефтенол ВВДNeftenol VVD 1,0-5,01.0-5.0 ВодаWater остальноеrest

ИлиOr

КарбамидUrea 15,0-40,015.0-40.0 Аммиачная селитраAmmonium nitrate 8,0-20,08.0-20.0 Аммоний роданистыйAmmonium Rodanisty 0,1-0,50.1-0.5 Неионогенное ПАВNonionic surfactant 1,0-2,01.0-2.0 Анионактивное ПАВAnionic surfactant 0,5-1,00.5-1.0 ВодаWater остальноеrest

Способ применяется на начальной стадии разработки нефтяной залежи и осуществляется как через паронагнетательную скважину, так и через добывающую скважину, в которую после закачки пара осуществляют закачку оторочки нефти и выдерживают указанную скважину для пропитки до 14 суток.The method is applied at the initial stage of development of an oil deposit and is carried out both through a steam injection well and through a production well, into which, after steam injection, the rim of oil is pumped and the specified well is kept for soaking for up to 14 days.

Недостатками способа являются низкая эффективность на поздней стадии разработки залежей высоковязких нефтей, а также многокомпонентность состава, которая усложняет процесс приготовления рабочего раствора в промысловых условиях, длительная остановка скважины на пропитку также ведет к снижению эффективности паротеплового воздействия.The disadvantages of the method are low efficiency at the late stage of development of deposits of high viscosity oils, as well as the multicomponent composition, which complicates the process of preparing the working solution in the field, prolonged shutdown of the well for treatment also reduces the efficiency of the steam and thermal exposure.

Известен способ разработки месторождения тяжелой нефти или битума с использованием двухустьевых горизонтальных скважин, включающий закачку теплоносителя через двухустьевую горизонтальную нагнетательную скважину, прогрев продуктивного пласта с созданием паровой камеры и отбор продукции через двухустьевую горизонтальную добывающую скважину (патент RU №2340768, МПК Е21В 43/22, опубл. 10.12.2008, бюл. №34.) Данный способ применяется на начальной стадии разработки нефтяной залежи и не предусматривает изменение термодинамических условий пласта на более поздней стадии разработки.A known method of developing a field of heavy oil or bitumen using double-mouth horizontal wells, including pumping coolant through a double-mouth horizontal injection well, heating the reservoir with the creation of a steam chamber and selecting products through a double-mouth horizontal production well (patent RU No. 2340768, IPC ЕВВ 43/22, published on December 10, 2008, Bulletin No. 34.) This method is applied at the initial stage of development of an oil deposit and does not provide for a change in the thermodynamic conditions of the formation at her late stage of development.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ разработки месторождения высоковязкой нефти, включающий закачку теплоносителя в нагнетательные скважины, отбор нефти через добывающие скважины, закачку попутно добываемой воды в нагнетательные скважины на поздней стадии разработки месторождения (патент RU №2114289, МПК Е21В 43/24, опубл. 27.06.1998). Закачку теплоносителя ведут циклически в разные группы скважин. После обработки призабойных зон нефтяного пласта начинают отбор нефти через добывающие скважины. На следующей стадии разработки в нагнетательные скважины закачивают попутно добываемую горячую воду, что способствует продвижению тепловой оторочки как по площади, так и по толщине пласта.Closest to the technical essence of the proposed method is a method of developing a highly viscous oil field, including pumping coolant into injection wells, oil extraction through production wells, pumping produced water to injection wells at a late stage of field development (patent RU No. 2114289, IPC ЕВВ 43 / 24, published on June 27, 1998). The coolant is injected cyclically into different groups of wells. After processing the bottom-hole zones of the oil reservoir, the selection of oil through production wells begins. At the next stage of development, simultaneously produced hot water is pumped into injection wells, which contributes to the advancement of the thermal rim both in area and in thickness of the formation.

Недостатком способа является чередование закачки пара в нагнетательные скважины с отбором нефти из добывающих скважин, которое снижает равномерность прогрева нефтяного пласта, что ведет к снижению эффективности паротеплового процесса. Также недостатком является то, что не поддерживается давление в пласте после отмены закачки пара на поздней стадии разработки, что снижает эффективность паротеплового воздействия на поздней стадии разработки.The disadvantage of this method is the alternation of steam injection into injection wells with the selection of oil from production wells, which reduces the uniformity of heating the oil reservoir, which leads to a decrease in the efficiency of the steam-thermal process. Also, the disadvantage is that the pressure in the formation is not maintained after the injection of steam is canceled at a late stage of development, which reduces the effectiveness of steam and thermal exposure at a late stage of development.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности паротеплового воздействия при извлечении остаточной высоковязкой нефти на поздней стадии разработки за счет использования тепла, аккумулированного в паровой камере (пласте), после прекращения закачки пара.The technical task of the invention is to increase the efficiency of heat and steam when extracting residual high-viscosity oil at a late stage of development due to the use of heat accumulated in the steam chamber (reservoir) after the termination of steam injection.

Техническая задача решается способом разработки месторождения высоковязкой нефти, включающим закачку пара в нагнетательную скважину, прогрев продуктивного пласта с созданием паровой камеры, отбор нефти через добывающую скважину, закачку попутно добываемой воды в нагнетательную скважину после достижения проектной величины остаточной нефтенасыщенности и отмены закачки пара.The technical problem is solved by the method of developing a highly viscous oil field, including injecting steam into the injection well, heating the reservoir with the creation of a steam chamber, taking oil through the producing well, injecting produced water into the injection well after reaching the design value of the residual oil saturation and canceling the steam injection.

Новым является то, что определяют концентрацию гидрокарбонат-ионов в попутно добываемой воде, закачивают попутно добываемую воду с концентрацией гидрокарбонат-ионов не менее 3 г/л, а при концентрации гидрокарбонат-ионов в попутно добываемой воде менее 3 г/л при температуре в паровой камере выше 100°С в попутно добываемую воду дополнительно вводят карбамид, после снижения температуры в паровой камере ниже 100°С в попутно добываемую воду вводят карбонат натрия или аммония или гидрокарбонат натрия или калия, разлагающиеся с выделением углекислого газа под действием тепла, аккумулированного в паровой камере.What is new is that the concentration of bicarbonate ions in produced water is determined, the produced water is pumped with a concentration of bicarbonate ions of at least 3 g / l, and when the concentration of bicarbonate ions in produced water is less than 3 g / l at a temperature in steam urea is additionally introduced into the chamber at a temperature above 100 ° C; after the temperature in the steam chamber is lowered below 100 ° C, sodium or ammonium carbonate or sodium or potassium bicarbonate decomposed with the release of carbon gas under the action of heat accumulated in the steam chamber.

В качестве раствора карбамида используют 40%-ный раствор карбамида (NH2)2CO в пресной воде (ГОСТ 2081-92). Карбамид при нормальных условиях негорюч, пожаро- и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности.As a urea solution, a 40% solution of urea (NH 2 ) 2 CO in fresh water is used (GOST 2081-92). Urea under normal conditions is non-combustible, fire and explosion proof, in terms of exposure to the body, it belongs to substances of the 3rd hazard class.

В качестве гидрокарбонатных и карбонатных солей используют:As the hydrocarbonate and carbonate salts are used:

а) гидрокарбонат натрия - NaHCO3 (ГОСТ 2156-76). При температуре 50-60°С водные растворы гидрокарбоната натрия разлагаются с выделением СО2.a) sodium bicarbonate - NaHCO 3 (GOST 2156-76). At a temperature of 50-60 ° C, aqueous solutions of sodium bicarbonate decompose with the release of CO 2 .

Растворимость гидрокарбоната натрия в воде невелика и с повышением температуры она повышается: с 6,87 г на 100 г воды при 0°С, до 19,17 г на 100 г воды при 80°С;The solubility of sodium bicarbonate in water is small and with increasing temperature it increases: from 6.87 g per 100 g of water at 0 ° C, to 19.17 g per 100 g of water at 80 ° C;

б) гидрокарбонат калия - KHCO3 (ГОСТ 4143-78). Растворимость KHCO3 в воде 33,3 г в 100 г растворителя при 20°С. При 100-120°С или кипячении водных растворов разлагается на K2CO3 и CO2;b) potassium bicarbonate - KHCO 3 (GOST 4143-78). The solubility of KHCO 3 in water is 33.3 g per 100 g of solvent at 20 ° C. At 100-120 ° C or boiling aqueous solutions it decomposes into K 2 CO 3 and CO 2 ;

в) карбонат аммония - (NH4)2CO2 (ГОСТ 9325-79). Карбонаты аммония - это бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Очень неустойчивы, так как уже при комнатной температуре выделяют аммиак, превращаясь в бикарбонат аммония NH4HCO3. При температуре выше 60°С быстро распадается на NH3, СО2 и H2O. Карбонат аммония начинает разлагаться уже при 20°С с выделением аммиака и углекислого газа;c) ammonium carbonate - (NH 4 ) 2 CO 2 (GOST 9325-79). Ammonium carbonates are colorless crystals that are readily soluble in water. They are very unstable, since even at room temperature they release ammonia, turning into ammonium bicarbonate NH 4 HCO 3 . At temperatures above 60 ° C, it quickly decomposes into NH 3 , CO 2 and H 2 O. Ammonium carbonate begins to decompose already at 20 ° C with the release of ammonia and carbon dioxide;

г) карбонат натрия ГОСТ 5100-85 - кальцинированная сода Na2CO3. Растворимость Na2CO3 в воде 21,8 г в 100 г растворителя при 20°С. В водном растворе карбонат натрия гидролизуется с образованием гидрокарбонатного иона.d) sodium carbonate GOST 5100-85 - soda ash Na 2 CO 3 . The solubility of Na 2 CO 3 in water is 21.8 g per 100 g of solvent at 20 ° C. In an aqueous solution, sodium carbonate is hydrolyzed to form a hydrocarbonate ion.

Процесс паротеплового воздействия направлен на придание подвижности и извлечение обычно неподвижной высоковязкой нефти. Первоначально на месторождении высоковязкой нефти осуществляют закачку пара в нагнетательную скважину с высокой скоростью, в результате между нагнетательной и добывающей скважинами устанавливается тепловая связь и создается паровая камера. На границе камеры пар конденсируется и тепло передается путем проводимости в более холодные окружающие области. С помощью термодатчиков периодически определяется температура в паровой камере. Рядом с камерой увеличивается температура нефти, и она стекает вместе с горячим пароконденсатом к добывающей скважине. Нефть непрерывно удаляется в точке ниже паровой камеры.The process of steam-thermal exposure is aimed at imparting mobility and extracting usually motionless high-viscosity oil. Initially, steam is injected into the injection well at a high viscosity oil field at a high speed, and as a result, a thermal connection is established between the injection and production wells and a steam chamber is created. At the chamber boundary, steam condenses and heat is transferred by conduction to colder surrounding areas. Using temperature sensors, the temperature in the steam chamber is periodically determined. Near the chamber, the oil temperature rises, and it flows with the hot vapor condensate to the producing well. Oil is continuously removed at a point below the steam chamber.

По мере истощения месторождения высоковязкой нефти на поздней стадии разработки и достижения проектной величины остаточной нефтенасыщенности, когда применение паротеплового воздействия становится нерентабельным, поскольку требуются большие затраты на производство пара для добычи нефти, закачку пара прекращают. Определяют содержание гидрокарбонат-ионов (HCO3-) в попутно добываемой воде. Затем осуществляют закачку через нагнетательную скважину попутно добываемой воды, содержащей гидрокарбонат-ионы, которые под действием тепла, аккумулированного в паровой камере (пласте), разлагаются с выделением углекислого газа (CO2). Газообразный углекислый газ поступает в паровую камеру, замещает сконденсированный пар и тем самым сохраняет давление в паровой камере на прежнем уровне и предотвращает коллапс паровой камеры после отмены закачки пара. Поддержание давления в паровой камере после прекращения закачки пара позволяет сохранить дебит нефти за счет эффекта газонапорного режима. Кроме этого, часть углекислого газа растворяется в нефти и тем самым снижает вязкость остаточной высоковязкой нефти. Вместе эти процессы способствуют увеличению эффективности паротеплового воздействия при извлечении остаточной высоковязкой нефти.As the highly viscous oil field is depleted at a late stage of development and the design value of the residual oil saturation is reached, when the use of steam and thermal exposure becomes unprofitable, since high production costs of steam for oil production are required, steam injection is stopped. The content of bicarbonate ions (HCO 3 - ) in the produced water is determined. Then, the produced water containing bicarbonate ions is injected through the injection well, which, under the action of heat accumulated in the steam chamber (formation), decomposes with the release of carbon dioxide (CO 2 ). Gaseous carbon dioxide enters the steam chamber, replaces the condensed steam and thereby maintains the pressure in the steam chamber at the same level and prevents the collapse of the steam chamber after canceling the steam injection. Maintaining pressure in the steam chamber after the cessation of steam injection allows preserving the oil flow rate due to the effect of the gas pressure mode. In addition, part of the carbon dioxide dissolves in oil and thereby reduces the viscosity of residual high-viscosity oil. Together, these processes contribute to increasing the efficiency of the steam and thermal exposure during the extraction of residual high-viscosity oil.

В пласте под действием тепла паровой камеры растворы карбамида или карбонатных солей гидролизуются (разлагаются) с образованием углекислого газа и аммиака или только углекислого газа соответственно.In the reservoir, under the action of the heat of the steam chamber, solutions of urea or carbonate salts hydrolyze (decompose) to form carbon dioxide and ammonia or only carbon dioxide, respectively.

КарбамидUrea (NH2)2CO+H2Ot=СО2+2NH3,(NH 2 ) 2 CO + H 2 O t = CO 2 + 2NH 3 , Карбонат натрияSodium carbonate Na2CO3+H2O=NaHCO3+NaOHNa 2 CO 3 + H 2 O = NaHCO 3 + NaOH Гидрокарбонат натрияSodium bicarbonate 2NaHCO3 t=Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO 3 t = Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Гидрокарбонат калияPotassium bicarbonate 2KHCO3 t2СО3+СО2+H2O2KHCO 3 t = K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O Карбонат аммонияAmmonium carbonate (NH4)2CO3+H2O=NH4HCO3+NH4OH(NH 4 ) 2 CO 3 + H 2 O = NH 4 HCO 3 + NH 4 OH Гидрокарбонат аммонияAmmonium bicarbonate NH4HCO3 t=NH3+CO22ОNH 4 HCO 3 t = NH 3 + CO 2 + Н 2 О

На основе уравнения разложения гидрокарбонат-иона под воздействием теплаBased on the equation for the decomposition of a bicarbonate ion under the influence of heat

2HCO3-t=CO3-2+CO2+H2O2HCO 3 -t = CO 3 -2 + CO 2 + H 2 O

рассчитывают объем углекислого газа, выделяющегося под действием тепла из попутно добываемой пластовой воды. Результаты приведены в табл.1.calculate the amount of carbon dioxide released under the action of heat from produced formation water. The results are shown in table 1.

Как видно из табл.1, при содержании гидрокарбонат-иона HCO3- в добываемой воде 1-2 г/л выделяется в пластовых условиях около 0,1 м3 углекислого газа. Этого количества СО2 недостаточно для поддержания давления в паровой камере, объем которой составляет несколько тысяч м3, и снижения вязкости высоковязкой нефти. Поэтому при концентрации гидрокарбонат-ионов в добываемой воде меньше 3 г/л дополнительно вводят в попутно добываемую воду карбонатные или гидрокарбонатные соли или карбамид, разлагающиеся под действием температуры с выделением углекислого газа. При 20°С растворимость гидрокарбоната натрия составляет около 9 г на 100 г воды. Поэтому рабочая концентрация закачиваемых в пласт растворов гидрокарбоната натрия с учетом растворимости не должна превышать 10% по массе.As can be seen from table 1, when the content of the bicarbonate ion HCO 3 - in the produced water 1-2 g / l is released under reservoir conditions, about 0.1 m 3 carbon dioxide. This amount of CO 2 is not enough to maintain pressure in the steam chamber, the volume of which is several thousand m 3 , and to reduce the viscosity of highly viscous oil. Therefore, when the concentration of bicarbonate ions in the produced water is less than 3 g / l, carbonate or bicarbonate salts or urea are additionally introduced into the produced water, decomposing under the influence of temperature with the release of carbon dioxide. At 20 ° C, the solubility of sodium bicarbonate is about 9 g per 100 g of water. Therefore, the working concentration of sodium bicarbonate solutions injected into the formation, taking into account the solubility, should not exceed 10% by weight.

Таблица 1Table 1 Количество выделившегося СО2 из 1 м3 пластовой воды с различным содержанием гидрокарбонат-ионаThe amount of released CO 2 from 1 m 3 formation water with a different content of bicarbonate ion Концентрация гидрокарбонат-иона в попутно добываемой воде, г/лThe concentration of bicarbonate ion in the produced water, g / l Объем выделившегося CO2 в нормальных условиях (н.у.), м3 The amount of released CO 2 under normal conditions (NU), m 3 Объем выделившегося CO2 в пластовых условиях, м3 The amount of released CO 2 in reservoir conditions, m 3 1one 0,1830.183 0,0410,041 22 0,3670.367 0,0810,081 33 0,5510.551 0,1220.122 4four 0,7340.734 0,1630.163 55 0,9180.918 0,2030,203 1010 1,8361,836 0,4060.406 20twenty 3,673.67 0,810.81 30thirty 5,515.51 1,221.22 4040 7,347.34 1,631,63 50fifty 9,189.18 2,032.03 6060 11,0211.02 2,442.44 7070 12,8512.85 2,842.84 8080 14,6714.67 3,253.25 90 (8,3%)90 (8.3%) 16,5216.52 3,663.66 300300 69,0069.00 17,017.0

Значительный гидролиз карбамида начинается при температуре 80°С и выше. Растворимость карбамида выше растворимости гидрокарбоната натрия и составляет: 51,8 (20°С), 71,7 (60°С), 95,0 (120°С) г в 100 г растворителя. Рабочая концентрация закачиваемых в пласт растворов карбамида в среднем составляет 40 маc.%. Кроме этого, из раствора карбамида с концентрацией 1 г/л выделяется в нормальных условиях (н.у.) 0,23 м3 СО2 (табл.2), а из раствора гидрокарбоната натрия с такой же концентрацией выделяется 0,18 м3 CO2, т.е. в 1,3 раза больше. При закачке рабочих растворов карбамида с концентрацией 40 мас.% (что соответствует концентрации 667 г/л) выделяется в девять раз больше углекислого газа в пластовых условиях, чем при закачке раствора гидрокарбоната натрия с концентрацией 8,3 мас.%. (или 90 г/л). Поэтому, пока температура в паровой камере сохраняется достаточно высокой (выше 100°С), закачивают раствор карбамида. По мере остывания паровой камеры и снижения ее температуры ниже 100°С переходят на закачку растворов гидрокарбонатных или карбонатных солей, поскольку их температура разложения ниже, чем у карбамида. Выбор карбонатных или гидрокарбонатных солей определяется из наиболее выгодных условий поставки данных реагентов.Significant hydrolysis of urea begins at a temperature of 80 ° C and above. The solubility of urea is higher than the solubility of sodium bicarbonate and is: 51.8 (20 ° C), 71.7 (60 ° C), 95.0 (120 ° C) g in 100 g of solvent. The working concentration of urea solutions injected into the reservoir averages 40 wt.%. In addition, 0.23 m 3 CO 2 is released from a urea solution with a concentration of 1 g / l under normal conditions (n.o.) (Table 2), and 0.18 m 3 is released from a solution of sodium bicarbonate with the same concentration CO 2 i.e. 1.3 times more. When injecting working solutions of urea with a concentration of 40 wt.% (Which corresponds to a concentration of 667 g / l), nine times more carbon dioxide is released under reservoir conditions than when injecting a solution of sodium bicarbonate with a concentration of 8.3 wt.%. (or 90 g / l). Therefore, while the temperature in the steam chamber remains high enough (above 100 ° C), a urea solution is pumped. As the steam chamber cools and its temperature drops below 100 ° C, they switch to the injection of solutions of hydrocarbonate or carbonate salts, since their decomposition temperature is lower than that of urea. The choice of carbonate or bicarbonate salts is determined from the most favorable conditions for the supply of these reagents.

Figure 00000001
Figure 00000001

Пример конкретного примененияCase Study

Опытный участок залежи высоковязкой нефти с плотностью 960 кг/м3 Ашальчинского месторождения разрабатывают методом паротеплового воздействия парой горизонтальных скважин: добывающей №232 и нагнетательной №233. В скважины спущены термодатчики по всей длине стволов, позволяющие контролировать температуру паровой камеры. В процессе добычи высоковязкой нефти в начальной стадии разработки в нагнетательную скважину закачивают пар, в результате формируется паровая камера с температурой 190°С. Отбор нефти осуществляют через добывающую скв. №232, среднесуточный дебит по нефти которой равен 2,5 т. С переходом на позднюю стадию разработки месторождения, после достижения остаточной нефтенасыщенности, равной 0,4, закачку пара прекращают. Объем пор паровой камеры на этот момент составляет 24274 м3. После отмены закачки пара температура в паровой камере снизилась до 150°С. Определяют концентрацию гидрокарбонат-ионов в попутно добываемой воде, которая равна 2,7 г/л. Рассчитывают количество СО2, которое может выделиться из этой воды под действием тепла, аккумулированного в пласте. Из 1 м3 воды при нормальных условиях (н.у.) выделяется 0,459 м3 CO2 и в пластовых условиях при Т=423К (150°С) и Р=709275 Па (7 ат) выделится 0,102 м3 СО2. Чтобы заполнить объем паровой камеры газообразным углекислым газом, необходимо закачать 21653,9 м3 попутно добываемой воды. Поскольку концентрация гидрокарбонат-ионов в попутно добываемой воде меньше 3 г/л и температура в паровой камере равна 150°С, т.е. выше 100°С, поэтому в попутно добываемую воду дополнительно вводят карбамид с рабочей концентрацией 40 мас.%. Необходимый объем раствора карбамида составляет 714 м3, при этом объем выделившегося CO2 равен 24340 м3, которого достаточно для заполнения объема паровой камеры, учитывая, что часть СО2 растворится в нефти. По мере закачки раствора карбамида будет происходить постепенное остывание паровой камеры. После снижения температуры в паровой камере до 80°С, т.е. ниже 100°С, переходят на закачку 8,3%-ного раствора гидрокарбоната калия, объем которого составляет 1427 м3 и, соответственно, 24259 м3 - объем выделившегося из него CO2. Среднесуточный дебит нефти по скв. №232, несмотря на прекращение закачки пара и переход на закачку попутно добываемой воды, снизился незначительно и составил 2,3 т.The experimental section of the high-viscosity oil reservoir with a density of 960 kg / m 3 of the Ashalchinskoye field is developed by the method of heat and steam using a pair of horizontal wells: production No. 232 and injection No. 233. Temperature sensors were launched into the wells along the entire length of the shafts, which made it possible to control the temperature of the steam chamber. During the production of high-viscosity oil in the initial stage of development, steam is pumped into the injection well, as a result a steam chamber is formed with a temperature of 190 ° C. The selection of oil is carried out through a producing well. No. 232, the average daily oil flow rate of which is 2.5 tons. With the transition to the late stage of field development, after reaching a residual oil saturation of 0.4, steam injection is stopped. The pore volume of the steam chamber at this moment is 24,274 m 3 . After canceling the injection of steam, the temperature in the steam chamber decreased to 150 ° C. The concentration of bicarbonate ions in the produced water, which is equal to 2.7 g / l, is determined. Calculate the amount of CO 2 that can be released from this water under the action of heat accumulated in the formation. 0.459 m 3 CO 2 is released from 1 m 3 of water under normal conditions (n.o.) and 0.102 m 3 CO 2 is released at reservoir conditions at T = 423K (150 ° C) and P = 709275 Pa (7 at). In order to fill the volume of the steam chamber with gaseous carbon dioxide, it is necessary to pump 21,653.9 m 3 of produced water. Since the concentration of bicarbonate ions in the produced water is less than 3 g / l and the temperature in the steam chamber is 150 ° C, i.e. above 100 ° C, therefore, urea with a working concentration of 40 wt.% is additionally introduced into the produced water. The required volume of the urea solution is 714 m 3 , while the volume of released CO 2 is 24,340 m 3 , which is sufficient to fill the volume of the steam chamber, given that part of the CO 2 will dissolve in oil. As the urea solution is pumped in, the steam chamber will gradually cool. After reducing the temperature in the steam chamber to 80 ° C, i.e. below 100 ° C, they transfer to the injection of 8.3% potassium hydrogen carbonate solution, the volume of which is 1427 m 3 and, accordingly, 24259 m 3 - the volume of CO 2 released from it. The average daily oil production rate per well. No. 232, despite the cessation of steam injection and the transition to the injection of produced water, decreased slightly and amounted to 2.3 tons

Поддержание давления в паровой камере путем закачки попутно добываемой воды с растворенными в ней солями, разлагающимися с выделением углекислого газа за счет тепла, аккумулированного в паровой камере, позволяет сохранить дебит нефти практически на прежнем уровне после прекращения закачки пара и продлевает срок рентабельной разработки месторождения высоковязкой нефти.Maintaining the pressure in the steam chamber by injecting produced water with salts dissolved therein, decomposing with the release of carbon dioxide due to the heat accumulated in the steam chamber, allows to maintain the oil flow rate almost at the same level after the cessation of steam injection and extends the period of cost-effective development of a highly viscous oil field .

Следовательно, предлагаемый способ разработки месторождения высоковязкой нефти повышает эффективность паротеплового воздействия при извлечении остаточной нефти за счет использования тепла, аккумулированного в паровой камере, после прекращения закачки пара.Therefore, the proposed method for the development of a highly viscous oil field increases the efficiency of the steam-thermal effect when extracting residual oil due to the use of heat accumulated in the steam chamber after the termination of steam injection.

Claims (1)

Способ разработки месторождения высоковязкой нефти, включающий закачку пара в нагнетательную скважину, прогрев продуктивного пласта с созданием паровой камеры, отбор нефти через добывающую скважину, закачку попутно добываемой воды в нагнетательную скважину после достижения проектной величины остаточной нефтенасыщенности и отмены закачки пара, отличающийся тем, что определяют концентрацию гидрокарбонат-ионов в попутно добываемой воде, закачивают попутно добываемую воду с концентрацией гидрокарбонат-ионов не менее 3 г/л, а при концентрации гидрокарбонат-ионов в попутно добываемой воде менее 3 г/л при температуре в паровой камере выше 100°С в попутно добываемую воду дополнительно вводят карбамид, после снижения температуры в паровой камере ниже 100°С в попутно добываемую воду вводят карбонат натрия или аммония или гидрокарбонат натрия или калия, разлагающиеся с выделением углекислого газа под действием тепла, аккумулированного в паровой камере. A method of developing a highly viscous oil field, including injecting steam into the injection well, heating the producing formation with the creation of a steam chamber, taking oil through the producing well, injecting produced water in the injection well after reaching the design value of the residual oil saturation and canceling the steam injection, characterized in that it is determined the concentration of bicarbonate ions in the produced water, the produced water is pumped with the concentration of bicarbonate ions of at least 3 g / l, and at a concentration of urea carbonate ions in the produced water less than 3 g / l at a temperature in the steam chamber above 100 ° C are additionally injected with urea, after the temperature in the steam chamber is lower than 100 ° C, sodium or ammonium carbonate is introduced into the produced water or sodium or potassium bicarbonate, decomposing with the release of carbon dioxide under the action of heat accumulated in the steam chamber.
RU2011150546/03A 2011-12-12 2011-12-12 Method of high-viscosity oil development RU2486334C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150546/03A RU2486334C1 (en) 2011-12-12 2011-12-12 Method of high-viscosity oil development

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150546/03A RU2486334C1 (en) 2011-12-12 2011-12-12 Method of high-viscosity oil development

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2486334C1 true RU2486334C1 (en) 2013-06-27

Family

ID=48702264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011150546/03A RU2486334C1 (en) 2011-12-12 2011-12-12 Method of high-viscosity oil development

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486334C1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560036C1 (en) * 2014-07-04 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of development of deposit of high-viscosity oil and/or bitumen using method of huff-and-puff impact on formation
RU2611789C1 (en) * 2016-01-11 2017-03-01 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of development of field of high viscous and ultra high viscous oil by thermal methods at late stage of development
CN107676082A (en) * 2016-08-01 2018-02-09 中国石油化工股份有限公司 With the method for well logging resultant curve amendment core oil saturation
RU2669647C1 (en) * 2017-11-29 2018-10-12 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of mining deposit of high viscous and super viscous oil by thermal methods at late stage of mining
RU2713682C1 (en) * 2019-01-10 2020-02-06 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of development of a deposit of high-viscosity and ultra-viscous oil by thermal methods at a late stage of development
RU2720632C1 (en) * 2019-03-01 2020-05-12 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of super-viscous oil deposit
RU2720723C1 (en) * 2019-07-31 2020-05-13 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of development of deposit of high-viscosity and ultra-viscous oil by thermal methods at late stage of development
RU2725406C1 (en) * 2019-11-26 2020-07-02 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of bituminous oil deposit development by thermal methods
RU2813288C1 (en) * 2023-05-03 2024-02-09 Дмитрий Саврей Method for aligning injection profile of steam injection well

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047753C1 (en) * 1994-05-23 1995-11-10 Нефтегазодобывающее управление "Усинсктермнефть" Oil pool development method
RU2114289C1 (en) * 1997-03-12 1998-06-27 Борис Александрович Тюнькин Method for development of deposit with high-viscosity oil
RU2199004C2 (en) * 2001-01-19 2003-02-20 ООО "ЛУКОЙЛ-Коми" Method of oil formation development
CA2351148C (en) * 2001-06-21 2008-07-29 John Nenniger Method and apparatus for stimulating heavy oil production
RU2361074C2 (en) * 2007-04-09 2009-07-10 Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Procedure for development of deposits of high viscous oil (versions)
RU2433258C1 (en) * 2010-07-28 2011-11-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт имени академика А.П. Крылова" (ОАО "ВНИИнефть") Method of thermal gas formation treatment

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047753C1 (en) * 1994-05-23 1995-11-10 Нефтегазодобывающее управление "Усинсктермнефть" Oil pool development method
RU2114289C1 (en) * 1997-03-12 1998-06-27 Борис Александрович Тюнькин Method for development of deposit with high-viscosity oil
RU2199004C2 (en) * 2001-01-19 2003-02-20 ООО "ЛУКОЙЛ-Коми" Method of oil formation development
CA2351148C (en) * 2001-06-21 2008-07-29 John Nenniger Method and apparatus for stimulating heavy oil production
RU2361074C2 (en) * 2007-04-09 2009-07-10 Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Procedure for development of deposits of high viscous oil (versions)
RU2433258C1 (en) * 2010-07-28 2011-11-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский нефтегазовый научно-исследовательский институт имени академика А.П. Крылова" (ОАО "ВНИИнефть") Method of thermal gas formation treatment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CA 2351148 A1, 24, 12 2001. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560036C1 (en) * 2014-07-04 2015-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of development of deposit of high-viscosity oil and/or bitumen using method of huff-and-puff impact on formation
RU2611789C1 (en) * 2016-01-11 2017-03-01 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of development of field of high viscous and ultra high viscous oil by thermal methods at late stage of development
CN107676082A (en) * 2016-08-01 2018-02-09 中国石油化工股份有限公司 With the method for well logging resultant curve amendment core oil saturation
CN107676082B (en) * 2016-08-01 2020-07-14 中国石油化工股份有限公司 Method for correcting oil saturation of rock core by using logging synthetic curve
RU2669647C1 (en) * 2017-11-29 2018-10-12 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of mining deposit of high viscous and super viscous oil by thermal methods at late stage of mining
RU2713682C1 (en) * 2019-01-10 2020-02-06 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method of development of a deposit of high-viscosity and ultra-viscous oil by thermal methods at a late stage of development
RU2720632C1 (en) * 2019-03-01 2020-05-12 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of super-viscous oil deposit
RU2720723C1 (en) * 2019-07-31 2020-05-13 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of development of deposit of high-viscosity and ultra-viscous oil by thermal methods at late stage of development
RU2725406C1 (en) * 2019-11-26 2020-07-02 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Method of bituminous oil deposit development by thermal methods
RU2813288C1 (en) * 2023-05-03 2024-02-09 Дмитрий Саврей Method for aligning injection profile of steam injection well

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2486334C1 (en) Method of high-viscosity oil development
RU2361074C2 (en) Procedure for development of deposits of high viscous oil (versions)
RU2373385C1 (en) Method for treatment of well bottom zones of production wells
US3660287A (en) Aqueous reactive scale solvent
MX2017008472A (en) Systems and methods for producing hydrocarbons from hydocarbon bearing rock via combined treatment of the rock and subsequent waterflooding.
CN102391852B (en) Authigenic gas formulation for acidification of oil and gas wells
NO20062465L (en) Method and for cleaning gases and uses thereof
RU2673934C1 (en) Method for developing reservoir of super-viscous oil by heat methods in late stage
RU2721200C1 (en) Method for thermo-chemical treatment of oil reservoir
RU2433258C1 (en) Method of thermal gas formation treatment
RU2494246C1 (en) Treatment method of bore-hole zone
RU2349743C1 (en) Method of extraction of high viscosity oil from carbonate collectors
RU2652047C1 (en) Dry-acid composition for bottomhole well zone treatment and scale removal
US11066910B2 (en) Alkaline water flooding processes for enhanced oil recovery in carbonates
RU2713682C1 (en) Method of development of a deposit of high-viscosity and ultra-viscous oil by thermal methods at a late stage of development
RU2720632C1 (en) Development method of super-viscous oil deposit
RU2560036C1 (en) Method of development of deposit of high-viscosity oil and/or bitumen using method of huff-and-puff impact on formation
US10392911B1 (en) In-situ carbon dioxide generation for heavy oil recovery method
RU2013150056A (en) METHOD FOR EXTRACTION OF METALS FROM ORES
RU2177543C1 (en) Method of treating well formation zone
US3924685A (en) Method for oil recovery
USRE30935E (en) Method of starting gas production by injecting nitrogen-generating liquid
RU2261323C1 (en) Treatment method for bottomhole area of terrigenous bed of gas well under abnormal low pressure
RU2803463C1 (en) Thermogas-chemical composition and method of its application in the treatment of bottom-hole and remote zones of the productive formation (embodiments)
UA119917U (en) METHOD OF ACTION ON THE LOW-TEMPERATURE PROFIT ZONE

Legal Events

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

Effective date: 20171213