RU2547847C1 - Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application - Google Patents

Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application

Info

Publication number
RU2547847C1
RU2547847C1 RU2014106152A RU2014106152A RU2547847C1 RU 2547847 C1 RU2547847 C1 RU 2547847C1 RU 2014106152 A RU2014106152 A RU 2014106152A RU 2014106152 A RU2014106152 A RU 2014106152A RU 2547847 C1 RU2547847 C1 RU 2547847C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
shale
formation
mining
oil
gas
Prior art date
Application number
RU2014106152A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Васильевич Ильюша
Валентин Яковлевич Афанасьев
Андрей Валериевич Вотинов
Владимир Викторович Годин
Вадим Николаевич Удут
Валерий Николаевич Захаров
Юрий Николаевич Линник
Владимир Юрьевич Линник
Гарник Левонович Амбарцумян
Виктор Васильевич Шерсткин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет управления" (ГУУ)
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
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: according to the method capital mining operations are carried out on penetration and developing access channels to a productive formation of a deposit. Underground mining and development operations and field operations on the well production of shale oil and gas are performed using multistaged hydraulic fracturing or thermal effect on the formation. A shale oil- and gas-containing deposit is penetrated by vertical shafts. Preparation of the productive formation for hydrocarbon production is carried out by the underground mining and development openings placed below a water-bearing horizon covering the rock above the shale rock of the deposit. Hydrocarbon production is carried out by mining blocks of underground producing wells with horizontal sections protruded in the formation. The producing wells are drilled from underground cells constructed mainly in the mining and development openings. Before complete hydraulic fracturing of the formation small diagnostic hydraulic fracturing of the formation is made in the producing wells of a small diameter, which are drilled mainly from the mining and development openings to the whole thickness of the productive formation transversely to its course. The product of the producing wells is divided in the shaft bottom into shale gas and shale oil. The shale oil is outputted to the surface for further treatment before delivery to consumers. The shale gas is burnt in the boiler of a shaft bottom heat-generating plant to generate water steam or hot water used for the production of electricity or for the purpose of a thermal effect on the productive formation in order to increase intensity and the production rate.
EFFECT: reduced total volume of operations on drilling producing wells while developing shale deposits.
2 cl, 11 dwg

Description

Предлагаемые изобретения относятся к топливно-энергетическому комплексу и могут быть использованы при разработке нетрадиционных источников, прежде всего сланцевых нефтегазоносных залежей (плеев), для добычи нефти и производства электрической энергии. The invention relates to fuel and energy sector and may be used in the development of alternative sources, primarily shale oil and gas reservoirs (pleev) for production of oil and electricity.

Известны подземные энерготехнологические комплексы для отработки месторождений твердого топлива и производства электрической энергии [1-3]. Known underground energotechnological complexes for testing solid fuel deposits, and production of electrical energy [1-3]. Известны скважинные технологии добычи нефти и газа, составляющие основу всей нефтегазовой индустрии мировой энергетики [4-7] и обеспечивающие человечество на протяжении многих десятилетий в углеводородном сырье из так называемых традиционных месторождений и запасов. Known downhole technology of oil and gas, forming the basis of the entire oil and gas industry world energy [4-7] and provide mankind for many decades in the hydrocarbon feedstock of the so-called traditional deposits and reserves. Однако ограниченность этих запасов, высокая степень выработанности многих традиционных месторождений, постоянный рост издержек добычи и транспортировки нефти и газа, связанный с продвижением нефтегазодобычи во все отделенные и труднодоступные места, включая и арктические условия морей Ледовитого океана, приводят к необходимости поиска и освоения новых источников и ресурсов углеводородного сырья. However, the limitations of these stocks, a high degree of proficiency in many traditional fields, the constant growth of production costs and transportation of oil and gas production that is associated with the promotion of oil and gas production in all branches and remote places, including the arctic conditions of the Arctic Ocean seas lead to the need to find and develop new sources and hydrocarbon resources.

Новым нетрадиционным ресурсом для добычи углеводородного сырья являются сланцевые нефтегазоносные залежи (плеи). New unconventional resource for production of hydrocarbons are shale oil and gas deposits (plei). Уникальным нефтегазовым объектом с высокими неоднородностями пласта и мозаичным характером низких фильтрационно-емкостных свойств, изолированностью пласта, высокой гидрофобностью и другими геологическими особенностями является Баженовская свита. Unique object with high oil and gas formation inhomogeneities and the mosaic nature of low permeability and porosity, of the formation isolation, high hydrophobicity, and other geological features is Bazhenov formation.

Отложения баженовской свиты распространены в центральной части Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. Deposits of the Bazhenov Formation distributed in the central part of the West Siberian oil and gas basin. В среднем они залегают на глубинах 1500-3000 м, толщина баженовских отложений составляет в нормальном разрезе 25-30 м, а в ряде случаев (аномальный разрез) достигает 90-100 м. Толщина отложений баженовской свиты, содержащих углеводороды, колеблется от 10-12 до 35-40 м, достигая на отдельных участках 60 м. On average they occur at depths 1500-3000 m, the thickness Bazhenovo Fat is in the normal section of 25-30 m, and in some cases (the abnormal section) reaches 90-100 m. The thickness of the deposits bazhenovskoj Formation containing hydrocarbons ranging from 10-12 up to 35-40 meters, reaching in some areas of 60 m.

В настоящее время в результате исследований многочисленных авторов выявлены следующие особенности пород Баженовской свиты: сравнительно небольшая мощность при площади распространения, превышающей 1 млн км 2 ; Currently, as a result of numerous studies of the authors revealed the following features rocks Bazhenov: comparatively small power when the spread area exceeding 1 million kilometers 2; тонкоплитчатая, слойчатая и листоватая структура; tonkoplitchataya, sloychataya and foliated; аномально высокие значения кажущегося сопротивления, превышающего 500 Ом-м (нередко достигающие 1000 Ом-м); abnormally high values ​​of apparent resistivity greater than 500 ohm-m (often up to 1000 ohm-m); высокие и аномально высокие значения естественной гамма-активности; high and abnormally high value of natural gamma activity; аномально пониженная плотность пород; abnormally decreased density of rocks; пониженная скорость прохождения упругих сейсмических волн через толщу Баженовских аргиллитов; reduced rate of passage of the elastic seismic waves through the thickness Bazhenovsky mudstone; аномально высокие пластовые давления в залежах; abnormally high reservoir pressures in the reservoirs; приуроченность скважин с наиболее значительными дебитами нефти к зонам повышенных температур, достигающих 135°С; Well confinement of the most significant oil flow to areas of high temperatures reaching 135 ° C; низкие пористость и проницаемость коллекторов Баженовской свиты; low porosity and permeability reservoirs Bazhenov Formation; наличие вертикальных и горизонтальных трещин. The vertical and horizontal cracks. Низкие коллекторские свойства, особенно низкая проницаемость вмещающих горных пород, представляют основное препятствие для промышленного освоения нефтегазового потенциала Баженовской свиты, которая является одной из самых крупных в мире сланцевых залежей (плеев), отличающихся высокой нефтегазоносностью. Low reservoir properties, especially low permeability rocks surrounding represent a major obstacle for the industrial development of oil and gas potential Bazhenov, which is one of the world's largest oil shale deposits (pleev), characterized by high petrogas. По оптимистическим оценкам в залежах Баженовской свиты площадью около 1 млн квадратных километров на территории Западной Сибири содержится несколько десятков миллиардов тонн высококачественной легкой нефти с большим количеством сопутствующего сланцевого газа. According to optimistic estimate Bazhenov deposits in an area of ​​about 1 million square kilometers in Western Siberia contains several tens of billions of tons of high light oil with a lot of concomitant shale. Освоение запасов сланцевой нефти в Баженовской свите позволит предотвратить уже начавшееся снижение добычи нефти на традиционных нефтегазовых месторождениях Западной Сибири и может стать реальной альтернативой весьма дорогостоящему и далеко не бесспорному освоению труднодоступных месторождений нефти и газа в Арктике и Восточной Сибири. The development of shale oil in the Bazhenov formation will prevent already began to decline in oil production in the traditional oil and gas fields in Western Siberia and can be a real alternative to the very expensive and not hard indisputable development of oil and gas in the Arctic and Eastern Siberia.

Сложившаяся на данный момент скважинная технология поиска, разведки и отработки традиционных нефтегазовых залежей (месторождений) в значительной степени носит хаотический характер со значительной долей случайности и достаточно низким, к тому же, коэффициентом извлечения нефти. The current active point downhole search technology, intelligence and testing of conventional oil and gas reservoirs (fields) largely has a chaotic character with significant randomness and low enough, besides, the oil recovery factor. Поэтому при освоении глубоко залегающих сланцевых нефтегазоносных месторождений, в особенности таких, как отложения Баженовской свиты Западной Сибири, необходимы принципиально новые подходы, которые бы, с одной стороны, минимизировали элементы неопределенности в ведении горных работ, а с другой стороны, - обеспечивали максимизацию коэффициента извлечения нефти и газа и приводили тем самым к значительному повышению экономической эффективности нефтегазового производства в целом [8, 9]. Therefore, during the development of deep-lying shale oil and gas fields, in particular, such as the deposition of the Bazhenov Formation in Western Siberia, the need for a fundamentally new approach that would on the one hand, minimize uncertainties in mining operations, and on the other hand, - maximizing the recovery rate oil and gas, and thereby lead to considerable economic efficiency of oil and gas production in general [8, 9]. Фактически речь идет о необходимости перехода на технологии сплошной «выемки» или как бы «зачистки» сланцевой залежи в некотором смысле подобно тому, как это на протяжении нескольких последних столетий осуществляется при подземной отработке пластовых месторождений твердого топлива - угля. In fact, we are talking about the need to move to continuous technology "notch" or to "clean-up" of oil shale deposits in a way similar to how it is in the last few centuries is carried out by underground mining of bedded deposits of solid fuel - coal.

Наиболее близкими для предлагаемых изобретений являются скважинный способ разработки сланцевых нефтегазоносных залежей и комплекс оборудования, основанные на бурении нефтегазовых скважин с протяженными горизонтальными участками вдоль пласта, последующими многоступенчатыми гидроразрывами пласта (ГРП) и различными, прежде всего физико-химическими, воздействиями на подземный (продуктивный) пласт для повышения интенсивности и величины нефтеотдачи пласта [10] (прототип). The closest to the proposed invention is downhole way to develop shale oil and gas deposits and the complex equipment based on drilling oil and gas wells with long horizontal sections along the reservoir, followed by multi-stage hydraulic fracturing (HF) and a variety of primarily physical-chemical, impact on groundwater (productive) layer to enhance the intensity and magnitude of oil recovery [10] (prototype). Однако существующие способ и комплекс оборудования для разработки сланцевых нефтеносных залежей обладают рядом недостатков, в силу чего экономическая эффективность и рентабельность добычи сланцевой нефти и газа возможны только при достаточно высоких ценах на нефть и газ, добываемые из традиционных нефтегазовых месторождений и залежей. However, there is a way and a set of equipment for the development of oil shale deposits have a number of drawbacks, which is why the economic efficiency and profitability of the production of shale oil and gas is possible only at relatively high prices for oil and gas produced from conventional oil and gas fields and deposits. С экологических позиций существующие способ и комплекс оборудования для добычи сланцевых нефти и газа и вовсе не допустимы в ряде практически чрезвычайно важных ситуаций, например в густонаселенных местах и регионах мира. From ecological point of view there is a way and a set of equipment for the extraction of shale oil and gas and is not admissible in a number of practically crucial situations, such as in densely populated areas and regions of the world. Нефтегазовые скважины на сланцевых месторождениях, как правило, достаточно быстро снижают свою отдачу (дебит), в связи с чем резко возрастают необходимые объемы и скорость бурения, которые с ростом глубины залегания продуктивных пластов приводят к недопустимому увеличению издержек добычи углеводородного сырья. Oil and gas wells in oil shale deposits, usually reduce their impact quickly enough (debit), in connection with which dramatically increases the required volumes and the drilling rate, which with increasing depth of the productive formations lead to unacceptable increase hydrocarbon production costs. По имеющимся данным стоимость нефтегазовых скважин для добычи сланцевых нефти и газа в 3-4 раза выше стоимости скважин на традиционных месторождениях и колеблется в диапазоне от 3,0 до 15 млн долларов США. According to the data value of oil and gas wells for the production of shale oil and gas wells is 3-4 times higher than the cost of traditional fields and ranges from 3.0 to 15 million dollars. При этом количество скважин, которые необходимо бурить на сланцевых месторождениях, в десятки раз (иногда до 100 раз) превосходит количество скважин при традиционной добыче. The number of wells to be drilled for oil shale deposits, ten times (sometimes up to 100 times) than the number of wells in conventional extraction.

Кроме того, для осуществления гидроразрывов пласта требуется очень большое количество воды и так называемого расклинивающего компонента-пропанта (например, в виде речного песка), а также многих агрессивных химических веществ, стимулирующих выделение и притоки углеводородов к скважинам, поддержание проницаемости пласта после гидроразрыва и в процессе эксплуатации скважин. Furthermore, for hydraulic fracturing requires very large amounts of water and so called proppant, the proppant component (e.g., a river sand), and many corrosive chemicals, enabling the selection and hydrocarbon inflows to the wells, maintaining the permeability of the formation after fracturing and the operation of wells. Все это создает возможности для неконтролируемого и опасного распространения и попадания вредных веществ в водоносные горизонты и водоемы, используемые в качестве источников водоснабжения, что является недопустимым в густонаселенных районах многих страна, а также может способствовать инициации достаточно сильных сейсмических явлений - землетрясений. All this creates the potential for uncontrolled proliferation and dangerous and harmful substances getting into aquifers and reservoirs used as sources of water supply, which is unacceptable in many densely populated areas of the country, and may also contribute to the initiation of sufficiently strong seismic events - earthquakes. Кроме того, сланцевый газ, который обычно сопутствует добыче сланцевой нефти, имеет сравнительно низкую (примерно в два раза меньшую, нежели у природного газа) теплотворную способность. In addition, shale gas, which usually accompanies the production of shale oil, has a relatively low (approximately two times lower than that of natural gas) calorific value. Из-за этого утилизация, сбор и транспортировка сланцевого газа, добываемого вместе со сланцевой нефтью, на значительные расстояния оказываются невыгодными и поэтому он в значительных количествах сжигается на факелах. Due to this recycling, the collection and transportation of shale gas extracted together with oil shale, considerable distances are disadvantageous and therefore it is of significant quantities flared. При осуществлении многоступенчатых гидроразрывов продуктивного пласта (сланцевой залежи), находящегося на значительной глубине от дневной поверхности, откуда производится нагнетание под высоким давлением рабочей среды гидроразрыва, необходимы значительные объемы этой рабочей среды ГРП (например, воды), а также дорогостоящих и агрессивных химических добавок воздействующих на пласт, которые циркулируют между дневной поверхностью и продуктивным пластом в процессе многоступенчатых гидравлических разрывов пласта. In implementing the multi-stage fracturing the productive formation (shale deposits) situated at a considerable depth from the surface, from which is made the injection under high pressure working fluid fracturing requires considerable volumes of the working fracturing medium (e.g., water), as well as expensive and aggressive chemical additives acting formation on which circulate between the surface and producing formation during multistage hydraulic fracturing. Все это приводит также к высокой стоимости работ по многоступенчатому ГРП и выполнению физико-химических воздействий на пласт, необходимых для повышения интенсивности и величины нефтегазоотдачи пласта и добычных (добывающих) скважин, а также связано с повышенной опасностью значительных утечек указанных веществ в окружающую среду (атмосфера, поверхностные и подпочвенные воды, водоносные горизонты и т.д.). All this also leads to high costs of multi-stage fracturing and performing physico-chemical influences on the layer required to increase the intensity and magnitude neftegazootdachi formation and extraction (extracting) wells and also associated with increased risk of significant leakage of these substances in the environment (atmosphere , surface and subsurface water, aquifers, etc.). К числу существенных недостатков известного способа добычи сланцевой нефти скважинами, которые бурятся непосредственно с поверхности над сланцевой залежью, в особенности из глубоко залегающих продуктивных пластов, является также высокая неопределенность относительно результатов проведения многоступенчатых ГРП и интенсифицирующих физико-химических воздействий на пласт и добывающие скважины из-за большого разнообразия коллекторских свойств и характеристик проницаемости коллекторов в сланцевых залежах. Among the significant drawbacks of the known method of shale oil extraction wells, which are drilled from the surface directly above the shale fallow, especially from deep-lying productive formations, is also a high level of uncertainty regarding the results of the multi-stage fracturing and intensifying of physical and chemical effects on the formation and production wells due the great variety of reservoir properties and reservoir permeability characteristics in shale deposits. Создание в таких условиях эффективной, достаточно устойчивой и длительно действующей дренирующей системы и геометрии гидроразрыва пласта является достаточно проблематичным и весьма затратным, а разработка типовых и общеприменимых схем и приемов для решения этой, можно сказать центральной при добыче сланцевой нефти проблемы, и вообще вряд ли возможно. Creating such conditions effective enough stable and long-acting drainage system and the fracture geometry is quite problematical and very costly, while the development model and other generally circuits and methods for solving this, it can be said central during production of shale oil problems, and generally it is hardly possible .

Целью предлагаемых изобретений является повышение экономической эффективности и экологической чистоты добычи и использования углеводородного сырья при разработке сланцевых нефтегазосодержащих залежей. The aim of the invention is to increase the economic efficiency and environmental sustainability of production and use of hydrocarbons in the development of shale deposits neftegazosoderzhaschih.

Техническим результатом предлагаемых изобретений является снижение общего объема работ по бурению добычных скважин при освоении и эксплуатации глубокозалегающих нефтегазоносных сланцевых залежей, возможность объемного формирования системы трещин гидроразрыва продуктивного пласта в дренирующей системе выемочных блоков подземных добычных скважин и повышение экологической чистоты ведения всех технологических процессов добычи и использования сланцевых нефти и газа. The technical result of the proposed inventions is to reduce the total drilling production wells during the development and exploitation of deep oil and gas shale deposits, the possibility of the bulk forming system hydraulic fracture the productive stratum in drainage system excavation units underground mining wells and improving ecological purity of reference of all processes of extraction and use of shale oil and gas.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки сланцевых нефтегазоносных залежей, включающем капитальные горные работы по вскрытию и созданию каналов доступа к продуктивному пласту залежи, подземные горноподготовительные и эксплуатационные работы по скважинной добыче сланцевых нефти и газа с использованием многоступенчатого гидроразрыва пласта или теплового воздействия на пласт, вскрытие сланцевой нефтегазосодержащей залежи осуществляют вертикальными шахтными стволами, подготовку продуктивного пласта к добыче угле The goal is achieved in that in the process of development of shale oil and gas deposits, comprising capital mining operation for opening and create channels of access to a productive stratum deposits, groundwater gornopodgotovitelnye and maintenance work on the downhole shale oil and gas using multi-stage fracturing or thermal stimulation autopsy is carried shale deposits neftegazosoderzhaschey vertical shafts, the preparation of a producing formation to the production of carbon одородов осуществляют подземными горно-подготовительными выработками, размещенными ниже водоносных горизонтов покрывающих горных пород над сланцевыми породами залежи, добычу углеводородов осуществляют выемочными блоками подземных добычных скважин с протяженными в пласте горизонтальными участками, добычные скважины бурят из подземных камер, сооружаемых в основных горно-подготовительных выработках, перед полным гидроразрывом пласта в добычных скважинах осуществляют малый диагностический гидроразрыв пласта в скважинах малого диа odorodov carried underground mining and preparatory excavations arranged below the aquifer covering rocks over shale rock reservoir, production of hydrocarbons is carried out excavation units underground mining wells extended in the formation horizontal portions, production wells are drilled in underground chambers, constructed in the main mining and preparatory workings before full hydraulic fracturing in the wells is carried out mining small diagnostic fracturing wells small dia метра, буримых из основных горно-подготовительных выработок на всю мощность продуктивного пласта вкрест его простирания, продукцию добычных скважин в околоствольном дворе разделяют на сланцевый газ и сланцевую нефть, сланцевую нефть выдают на поверхность для дальнейшей подготовки к отправке потребителям, а сланцевый газ сжигают в котле околоствольной теплогенерирующей установки для производства водяного пара или горячей воды, используемых для выработки электрической энергии или теплового воздействия на продуктивный пласт залежи дл meter burime major mountain-preparatory workings for the whole power producing formation transversely to its extent, production of production wells in the pit bottoms are separated shale gas and shale oil, shale oil issue to the surface for further preparation for shipment to consumers and shale gas is burned in the boiler near barrel heat generating installations for the production of steam or hot water used to generate electrical energy or thermal effects on the producing formation to deposit я повышения интенсивности и величины нефтеотдачи. I increase the intensity and magnitude of recovery.

Поставленная цель достигается также и тем, что технологический комплекс оборудования, реализующий предлагаемый способ и включающий вертикальные шахтные стволы, подземные горно-подготовительные выработки, оборудование для бурения подземных добычных скважин с горизонтальными участками, пройденными по пласту, и их эксплуатации с использованием многоступенчатого гидроразрыва пласта или теплового воздействия на пласт, а также технические средства очистки и сепарации сланцевой нефти, снабжен паросиловой электростанцией с размещенным п The object is also achieved by the fact that the technological range of equipment, which implements the inventive method and comprising vertical shafts, underground mine development production, equipment for drilling underground mining wells with horizontal sections traveled in the formation, and their operation using multistage fracturing or thermal stimulation, as well as technical means of purification and separation of shale oil, provided with a steam-power plant with a hosted n д землей в околоствольном дворе парогенерирующим отделением и расположенным на дневной поверхности паротурбинным отделением, которые соединены между собой стволовым термоизолированным паропроводом и стволовым трубопроводным водосбросом с подземным электрогидрогенератором, а также подземной установкой очистки и сепарации продукции добычных скважин, выход по нефти которой стволовым нефтепроводом соединен со входом поверхностной установки подготовки сланцевой нефти, а газовый выход подземной установки очистки и сепарации продукц d ground in the pit bottoms steam generating compartment and disposed on the surface steam turbine compartment, which are interconnected stem thermally insulated steam pipe and stem pipeline spillway with underground elektrogidrogeneratorom and underground installation of purification and separation products production wells, yield oil which stem pipeline connected to the inlet surface mounting preparation shale oil and gas outlet underground installation purification and separation of products и скважин подается на вход котла парогенерирующего отделения, продукты сгорания сланцевого газа в котле по стволовому трубопроводу дымовых газов отводятся на поверхностные очистные фильтры и выбрасываются в атмосферу, устьевое оборудование добычных скважин соединено с подземной установкой очистки и сепарации продукции скважин, а также с подземными аккумулирующими бассейнами обратного притока рабочей жидкости гидроразрыва пласта, причем контур теплового воздействия на продуктивный пласт выполнен в виде, по меньшей мере, одной пары and wells is input to the boiler of the steam generating separation combustion shale gas in the boiler for stem flue gases conduit discharged to the surface water treatment filters and discharged into the atmosphere, wellhead production wells coupled with the underground installation of purification and separation of well production as well as underground accumulating pools flowback working fluid fracturing, the circuit thermal effects on the producing formation is in the form of at least one pair of агревательной и отводящей скважин, вертикальные участки которых пройдены по боковым границам выемочного блока добычных скважин, а их горизонтальные участки размещены непосредственно в пласте максимально близко друг от друга с возможностью создания гидравлической связи между ними, причем в качестве теплогенерирующей установки контура теплового воздействия на продуктивный пласт используется котел парогенерирующего отделения электростанции технологического комплекса либо автономный теплогенератор, установленный в отдельной камер agrevatelnoy and outlet holes, vertical portions which are passed along the lateral boundaries of the excavation unit production wells, and their horizontal portions placed directly in the formation as close to each other to generate hydraulic connection therebetween, wherein a thermal influence on the producing formation is used as a heat generating system circuit separating the steam generating boiler power plant or technological complex autonomous heat generator installed in separate chambers е основной подготовительной выработки. e primary preparatory workings.

Предлагаемый способ и технологический комплекс разработки сланцевых нефтегазосодержащих залежей изображены и поясняются иллюстрациями, представленными на фиг. The proposed method and technological complex development neftegazosoderzhaschih shale deposits are shown and explained in the illustrations of FIGS. 1-11. 1-11.

На фиг. FIG. 1 схематически показаны геологические разрезы Западной Сибири с выделением Баженовской свиты сланцевых отложений, представляющей наибольший интерес при реализации предлагаемых способа и технологического комплекса оборудования для добычи сланцевых нефти и газа. 1 schematically shows Western Siberia geological sections with separation Bazhenov shale deposits of greatest interest in the implementation of the proposed method and technological complex equipment for production of shale oil and gas.

На фиг. FIG. 2 представлена характеристика площади распространения нефтегазосодержащих сланцевых отложений Баженовской свиты горных пород в Западной Сибири. 2 is a characteristic area spread neftegazosoderzhaschih shale deposits Bazhenov rocks in the West Siberia.

На фиг. FIG. 3 показаны: 1 - сланцевая нефтегазосодержащая залежь (месторождение); 3 shows: 1 - neftegazosoderzhaschaya shale deposit (the deposit); 2 - главный вертикальный шахтный ствол; 2 - the main vertical shaft; 3 - вспомогательный (вентиляционный) шахтный ствол; 3 - support (vent) the shaft; 4 - околоствольный двор; 4 - pit bottoms; 5, - основные подготовительные подземные выработки; 5, - the basic preparatory underground workings; 6 - вспомогательные (вентиляционные) подготовительные подземные выработки; 6 - auxiliary (vent) preparatory underground workings; 7, 8 - подземные камеры и буровые установки («вышки») соответственно; 7, 8 - underground chamber and rigs ( "tower"), respectively; 9 - бурильные колонны; 9 - drill string; 10 - подземные аккумулирующие выработки-камеры (бассейны) обратного притока жидкости после гидроразрывов продуктивного пласта. 10 - underground production-accumulating chamber (pools) reverse inflow after fracturing the productive formation.

На фиг. FIG. 4 изображены: 1 - сланцевая нефтегазосодержащая залежь (месторождение); 4 shows: 1 - neftegazosoderzhaschaya shale deposit (the deposit); 5 - основная подземная подготовительная выработка; 5 - main underground preparatory development; 11 - подземные скважины малого диаметра (скважины-шпуры) для дистанционного объемного воздействия на продуктивный пласт сланцевой залежи. 11 - underground boreholes of small diameter (hole-holes) for remote volumetric effects on the producing formation shale deposits.

На фиг. FIG. 5 изображены: 1 - сланцевая нефтегазосодержащая залежь (месторождение); 5 shows: 1 - neftegazosoderzhaschaya shale deposit (the deposit); 5 - основная подземная подготовительная выработка; 5 - main underground preparatory development; 12 - герметизаторы подземных скважин-шпуров; 12 - dock underground wells, boreholes; 13 - добычная (добывающая) скважина. 13 - Mining (mining) well.

На фиг. FIG. 6 показаны: 1 1 , 1 2 - выемочные (добычные) блоки сланцевой залежи; 6 shows the 1 1, 1 2 - excavation (extracting) blocks shale deposits; 2 - основной (главный) шахтный ствол технологического комплекса; 2 - the primary (main) the shaft technological complex; 4 - горные выработки околоствольного двора; 4 - mine workings pit bottom; 5 1 , 5 2 - основные подземные подготовительные выработки; May 1, 5 2 - main underground preparatory output; 14 -фонтанная арматура и устьевое оборудование для эксплуатации добычных скважин; 14 -fontannaya valves and wellhead equipment for the operation of production wells; 15 1 , 15 2 - трубопроводы для сбора продукции добычных скважин; January 15, February 15 - pipelines for collecting product production wells; 16 - подземное оборудование для сепарации (разгазирования) и предварительной очистки сланцевой нефти; 16 - underground equipment for separation (degassing) and prefilter shale oil; 17 - стволовой нефтепровод сланцевой нефти; 17 - stem oil shale oil; 18 - питающий газопровод сланцевого газа; 18 - pipeline shale feed gas; 19 - подземный паровой котел; 19 - underground steam boiler; 20 - питающий водяной насос; 20 - a water feed pump; 21 - подземный гидроаккумулирующий резервуар; 21 - underground hydroelectric pumped storage tank; 22 - стволовой термоизолированный паропровод; 22 - Stem thermally insulated steam pipe; 23 - паровая турбина поверхностного паротурбинного отделения; 23 - steam turbine steam turbine compartment surface; 24 - электрический генератор; 24 - electric generator; 25 - конденсатор отработанного пара; 25 - exhaust steam condenser; 26 - стволовой трубопроводный водосброс; 26 - trunk pipeline spillway; 27 - подземный гидрогенератор; 27 - underground hydro; 28 - стволовой (отводящий) трубопровод дымовых газов; 28 - a stem (discharge) the flue gas duct; 29 - поверхностные очистные фильтры; 29 - surface treatment filters; 30 - дымосос; 30 - induced draft fan; 31 - дымовая труба; 31 - chimney; 32 - поверхностное оборудование (отделение) очистки и подготовки сланцевой нефти; 32 - the surface equipment (separation) purification and preparation of oil shale; 33 - сливные трубопроводы обратного притока жидкости после гидроразрывов пласта. 33 - outlet lines reverse inflow after hydraulic fracturing.

На фиг. FIG. 7 показана аналогичная технологическая схема разработки сланцевой залежи и представлены точно те же объекты, оборудование и устройства, что и на фигуре 5. 7 shows a similar development plan for the oil shale deposits and represented exactly the same facilities, equipment and devices, as in Figure 5.

Отличие здесь, как это видно из сопоставления обеих этих фигур, заключается только в схеме разбуривания выемочных (добычных) блоков 1 1 и 1 2 добычными скважинами 13 1 и 13 2 . The difference here, as can be seen from a comparison of these two figures lies only in the excavation scheme drilling (mining) units 1 1 and 1 February production wells 13 January and February 13.

На фиг. FIG. 8 показана схема подготовки и отработки выемочного блока сланцевой залежи путем опережающего (предварительного) оконтуривания границ блока добычными скважинами, используемыми затем в качестве нагнетательных скважин для поддержания требуемого внутрипластового давления в выемочном столбе. 8 is a diagram of preparation and working excavating unit by advancing oil shale deposits (pre) production wells delineation block boundaries, then used as injection wells in order to maintain the desired pressure in situ extraction pillar. Необходимые пояснения приведены непосредственно на фиг. Necessary for explanation are shown directly in FIG. 8. 8.

На фиг. FIG. 9 представлена схема вскрытия и подготовки шахтного поля крутопадающей сланцевой залежи, на которой показаны соответственно те же объекты, устройства и оборудование, что и описанные выше на фигурах 1-8. 9 is a diagram of opening and preparation of the mine field steeply dipping shale deposits, which are respectively the same objects, the devices and equipment, as described above in Figures 1-8.

На фиг. FIG. 10 изображены: 1 - сланцевая залежь; 10 shows: 1 - shale reservoir; 5 - основная подземная подготовительная выработка; 5 - main underground preparatory development; 34 - подземная отдельная камера автономного теплогенератора 35; 34 - underground chamber separate auxiliary heat source 35; 36 - теплообменник циркуляционного подземного контура теплового воздействия (нагревания) продуктивного пласта сланцевой залежи в выемочном (добычном) блоке; 36 - heat exchanger circulating underground loop heat treatment (heating) of the producing formation of oil shale deposits in the recessed (extracting) unit; 37 - горячий трубопровод; 37 - hot conduit; 38 - циркуляционный насос; 38 - circulation pump; 39 - распределительный горячий трубопровод; 39 - hot conduit distribution; 40 - подающая нагревательная скважина; 40 - feed heater well; 41 - горизонтальный (внутрипластовый) участок подающей скважины; 41 - horizontal (in situ) portion of the supply hole; 42 - отводящая скважина нагревательного циркуляционного контура; 42 - hole tapping heating circulation circuit; 43 - внутрипластовый участок отводящей скважины 42 нагревательного циркуляционного контура; 43 - situ borehole escaping portion 42 of the heating circulation circuit; 44 - отводящий трубопровод нагревательного контура; 44 - discharge line of the heating circuit; 45 1 и 45 2 - герметизаторы устьев скважин нагревательного контура. 45 1 and 45 2 - dock wellheads heating circuit.

На фиг. FIG. 11 изображена схема нагревательного циркуляционного контура нагревания продуктивного пласта в выемочном блоке при большой мощности или при крутом падении сланцевой залежи с использованием двух и более пар подающих и отводящих скважин 40 и 42 соответственно. 11 is a diagram of the heating circulation circuit producing formation excavation heating block at high speed or at a steep fall shale deposits using two or more pairs of feed and outlet wells 40 and 42, respectively.

Предлагаемые способ и технологический комплекс оборудования для разработки сланцевых нефтегазосодержащих залежей реализуются следующим образом. The method and the technological range of equipment for the development of shale deposits neftegazosoderzhaschih implemented as follows.

Пример 1 EXAMPLE 1

Пусть имеется сланцевая нефтегазосодержащая залежь, например, отложения Баженовской свиты в Западной Сибири, которые имеют явно выраженный пластовый характер залегания и простираются на многие сотни километров с запада на восток и с юга на север. Let there be neftegazosoderzhaschaya shale deposit, for example, deposits of the Bazhenov Formation in Western Siberia, which have a pronounced bedded nature of occurrence and extend for hundreds of kilometers from east to west and from south to north. Как видно из представленных на фиг. As seen from FIG. 1 и 2 геологических разрезов и характеристики площади распространения Баженовской свиты (соответственно), глубина залегания продуктивного пласта изменяется от 1000-1500 до 3000 метров. 1 and 2 of geological faults and features of the area of ​​Bazhenov (respectively), the depth of the productive formation vary from 1000-1500 up to 3000 meters. При этом углы падения (залегания) продуктивного пласта в отдельно взятых точках сланцевой залежи изменяются в очень широких пределах и могут составлять величины от 0 до 90 градусов. The angles of incidence (occurrence) of the producing formation in the individual points of Shale deposits vary within very wide limits and may be any value from 0 to 90 degrees.

Из-за этого и в силу изложенных выше недостатков известных (традиционных) способов добычи сланцевых нефти и газа разработку сланцевого нефтегазоносного месторождения (залежи) согласно предлагаемому способу осуществляют следующим образом. Because of this and because of the above drawbacks of the known (conventional) methods of shale oil and shale gas development petroliferous deposit (reservoir) according to the proposed method is as follows. Дневную поверхность над сланцевой залежью, используя большой мировой научный и инженерно-технический опыт проектирования и эксплуатации подземных горнодобывающих предприятий, подразделяют на шахтные поля примерно прямоугольной формы с достаточно выдержанными углами (залегания) продуктивного пласта в пределах проектируемого шахтного поля. Day surface of the slate fallow using the world's largest scientific and engineering experience in the design and operation of underground mining operations, mine fields are divided into roughly rectangular shape with a fairly seasoned angles (occurrence) of the producing formation within the projected mine field. Обычно это шахтные поля пологого, наклонного и крутопадающего залегания пласта. Usually this mine field gentle, sloping and steep bedding layer. Как видно из фиг. As seen from FIG. 1 и 2, в Баженовской свите превалирующими с точки зрения угла падения пласта, во всяком случае по геологическому разрезу в районе г. Сургут, являются участки (поля) пологого и наклонного залегания пласта, хотя при этом имеются и участки с крутым углом падения пласта в сланцевой залежи. 1 and 2, in the Bazhenov Formation prevalent in terms of the angle of dip, in any case, the geological section near Surgut are portions (fields) and sloping oblique deposition layer, although in this case there are sections with a steep angle of incidence in the formation shale deposits. Это имеет место, например, и в районе Большого Салыма (фиг. 1, 2), где, как известно, ведутся опытные работы по добыче сланцевой нефти с помощью традиционных сланцевых технологий. This occurs, for example, and in the greater Salym (FIGS. 1, 2), where, as known, are carried out experimental work on the production of shale oil shale using conventional technologies.

После выбора места расположения и требуемых параметров (размеров) шахтного поля для разработки нефтегазосодержащей сланцевой залежи (месторождения), производят вскрытие и подготовку месторождения вертикальными шахтными стволами и капитальными подземными горными выработками, как это показано на фиг. After selecting the desired location and place the parameters (dimensions) of the mine field to develop neftegazosoderzhaschey shale deposits (deposits), opening and preparation produced deposits a vertical shaft and capital underground mine workings, as shown in FIG. 3. При этом над сланцевой залежью 1 сооружают центрально-сдвоенные (как наиболее широко применяемые) вертикальные шахтные стволы: 2 и 3 - основной, или главный, и вспомогательный, или вентиляционный, стволы соответственно, а также сеть капитальных горно-подготовительных выработок: 4 - околоствольный двор, 5 - основные подготовительные подземные горные выработки и 6 - вентиляционные (вспомогательные) подземные горные выработки. 3. In this case, shale over 1 fallow constructing dual centrally (as the most commonly used) vertical shafts 2 and 3 - the main, or main, auxiliary and or ventilation trunks, respectively, and a network capital mountain-preparatory workings 4 - pit bottoms, 5 - main preparatory underground workings and 6 - ventilation (auxiliary) underground mining. Глубину горизонта вскрытия и шахтной подготовки сланцевой залежи 1 к отработке выбирают таким образом, чтобы капитальные горноподготовительные выработки находились над продуктивным пластом залежи 1 и располагались выше залежи на несколько десятков или даже сотен метров, а шахтное поле залежи 1 делят на несколько выемочных блоков, например на два выемочных блока, как это изображено на фиг. Depth horizon opening and a shaft prepare shale reservoir 1 for mining is selected so that the capital gornopodgotovitelnye generation were above the producing formation reservoir 1 and positioned above the reservoir for several tens or even hundreds of meters, and the mine field reservoir 1 is divided into several excavation units, such as two excavation unit, as shown in FIG. 3. Затем над выемочными блоками в основных подготовительных выработках 5 сооружают подземные камеры 7, в которых размещают традиционные буровые установки («вышки») 8, адаптированные необходимым образом для работы в подземных условиях и снабженные типовыми буровыми колоннами 9. Здесь же сооружают также и аккумулирующие подземные выработки-камеры (бассейны обратного притока жидкости гидроразрыва пласта) 10, необходимые для производства работ при добыче сланцевых нефти и газа. 3. Then on the recessed major blocks in the preparatory workings 5 ​​constructing underground chamber 7, which is placed in conventional drilling rigs ( "tower") 8, adapted as desired for use in subterranean conditions, and provided with a typical drillstring 9. Here also construct and accumulating -underground workings chamber (reverse inflow pools fracturing) 10 necessary for the production of work during production of shale oil and gas.

Из подготовительной выработки 5 по мощности продуктивного пласта бурят с заданным интервалом подземные скважины малого диаметра (скважины-шпуры) 11 для дистанционного объемного воздействия на продуктивный пласт залежи 1 (фиг. 4), с помощью которых осуществляют опережающее изучение коллекторских свойств сланцевой залежи и которые используют вместе с многоступенчатым гидроразрывом пласта в горизонтальных участках добычных скважин 13 для формирования эффективной объемной дренирующей системы продуктивного пласта сланцевой залежи (фиг. 5). From the advance working 5 in power producing formation drilled at a predetermined interval underground boreholes of small diameter (-holes wells) 11 for remote surround effect on reservoir reservoir 1 (Fig. 4), through which the advancing study of reservoir properties of oil shale deposits and are used together with multistage horizontal fracturing portions production wells 13 to form an effective drainage of the producing formation bulk oil shale deposits of the system (FIG. 5). После проведения опережающего изучения коллекторских свойств пласта и проведения ГРП малого объема в скважинах-шпурах 12 последние закрываются герметизаторами 12. Схема разбуривания выемочного блока нефтегазовыми добычными скважинами в пределах выемочного блока может варьироваться. After the study of advanced reservoir properties and fracturing in a small volume wells, boreholes 12 are closed last sealer 12. The circuit block oil and gas drilling excavation production wells within the excavation block can vary. Выбирается она из различных инженерных и технико-экономических соображений, но определяется, главным образом, углом падения продуктивного пласта в разрабатываемом шахтном поле (шахтой) участка сланцевой залежи 1. Is selected from a variety of engineering and technical and economic considerations, but is determined mainly by the angle of incidence of the producing formation in the prepared mine field (shaft) portion 1 shale deposits.

На фиг. FIG. 6, представлен технологический комплекс оборудования для разработки сланцевых горизонтальных и полого-наклонных пластов с линейно-рядным разбуриванием выемочных блоков. 6 is a flow range of equipment for the development of shale horizontal or gently sloping layers with a linearly-row drilling excavation units. Как видно, добычные скважины 13 при этом должны иметь достаточно сложную пространственную ориентацию с вертикальной, наклонными и горизонтальными составляющими (участками). As can be seen, production wells 13 thus should have a sufficiently complex spatial orientation from vertical, inclined and horizontal components (portions). В ряде случаев может быть использована и более простая радиально-веерная схема разбуривания выемочных блоков, представленная на технологической схеме комплекса, изображенного на фиг. In some cases, it may be used and simpler radial-fan-beam drilling excavation circuit blocks shown in the flowsheet of the complex of FIG. 7. Более того, согласно предлагаемому способу возможна также схема опережающего (предварительного) оконтуривания границ выемочного блока добычными скважинами (фиг. 8), используемыми затем в качестве нагнетательных скважин для поддержания требуемого внутрипластового давления в выемочном столбе и решения некоторых других задач в процессе отработки сланцевой залежи. 7. Moreover, according to the proposed method can also advancing circuit (pre) delineating boundaries excavation unit production wells (FIG. 8) and then used as injection wells in order to maintain the desired pressure in situ extraction pillar solutions and some other problems in the process of mining oil shale deposits.

Наряду с разбуриванием выемочных блоков сланцевой залежи в шахтных вскрывающих и подземных горно-подготовительных выработках, а также на дневной поверхности устанавливают и монтируют целый спектр технологических машин и оборудования, обеспечивающих добычу сланцевой нефти и сопутствующего ей сланцевого газа, а также наиболее рациональное их использование, что описывается ниже на примере схемы, уже упоминавшейся выше и представленной на фиг. Along with drilling excavation units shale deposits in shaft necropsied and underground mining and preparatory workings, as well as on the surface install and assemble the whole range of process machines and equipment, provide production of shale oil and related s shale gas, and the most rational use that described below for the example schemes already mentioned and shown in FIG. 6. 6.

В основных подготовительных выработках 5 1 и 5 2 над устьями добычных скважин 13 1 и 13 2 устанавливают фонтанную арматуру и устьевое оборудование для эксплуатации добычных (добывающих) скважин, которое трубопроводами 15 1 и 15 2 для сбора продукции добывающих скважин соединяют с подземным оборудованием для сепарации (разгазирования) и предварительной очистки сланцевой нефти 16. К выходам последнего подсоединяют нефтепровод 17, установленный в основном стволе 2, а также через газопровод 18 к установленному в околоствольном дворе паровому котлу 19, др The basic preparatory workings 5 1 and 5 2 over the mouths of the production wells 13 1 and 13 2 is set christmas tree and wellhead equipment for operating mining (extractive) wells which pipes 15 1 and 15 2 for collecting production wells products connect with underground equipment for separation (degassing) and prefilter 16. shale oil to the outputs of the last pipeline 17 is connected, mounted in the main bore 2, and through pipeline 18 fixed in the pit bottoms steam boiler 19, etc. угой вход которого соединяют через питающий насос 20 с подземным гидроаккумулирующим резервуаром 21. Выход парового котла 19 через стволовой термоизолированный паропровод 22 соединяют со входом паровой турбины 23 с электрическим генератором 24 и конденсатором 25, образующими паротурбинное отделение электрической станции, которое размещают на дневной поверхности комплекса. ugoy input of which is connected via a feed pump 20 with an underground pump storage reservoir 21. The output of the steam boiler 19 through the steam pipe thermally insulated stem 22 is coupled to the input 23 of the steam turbine with an electrical generator 24 and a condenser 25 constituting the steam turbine power station branch, which is placed on the surface of the complex daily. Выход конденсатора 25 подают через трубопровод стволового водосброса 26 на подземный электрогидрогенератор (гидрогенератор) 27, установленный в околоствольном дворе 4. К выходному каналу дымовых газов парового котла 19 через стволовой (отводящий) трубопровод дымовых газов 28 подключают поверхностные очистные фильтры 29, соединенные через дымосос 30 с дымовой трубой 31. На поверхностной части технологического комплекса также размещают установку подготовки сланцевой нефти 32, которую подключают к стволовому нефтепроводу 17. Наконец, устьевое обо Output capacitor 25 is fed via conduit 26 at the spillway brainstem underground elektrogidrogenerator (hydro) 27 mounted in the pit bottoms outlet duct 4. flue gases of the steam boiler 19 through a stem (discharge) the flue gases conduit 28 is connected surface treatment filters 29, 30 are connected through the exhauster with a chimney 31. On the surface portion of the process is also complex preparation unit arranged shale oil 32, which is connected to the stem pipeline 17. Finally, the wellhead about удование 14 добывающих скважин 13 связывают сливными трубопроводами 33 с аккумулирующими подземными выработками-камерами (бассейнами) 10 для обратного притока жидкости после гидроразрывов продуктивного пласта в выемочных столбах. udovanie 14 production wells 13 associated with drain pipes 33 with accumulation underground workings cameras (pools) 10 for reverse after fracturing fluid influx into the producing formation excavation pillars.

Помимо перечисленного выше отличительного оборудования предлагаемый технологический комплекс для добычи сланцевой нефти включает все стандартное для подземных горнодобывающих предприятий технологическое оборудование (вентиляция, водоотлив, подъемно-транспортные операции т.д.), которые, разумеется, не показаны на фиг. Apart from the above distinguishing processing facility equipment proposed for shale oil it includes all standard for underground mining enterprises manufacturing equipment (ventilation, pumping, lifting operations, etc.), which, of course, not shown in FIG. 6. 6.

После проведения всех строительных, монтажно-подготовительных и пуско-наладочных работ, в том числе после разбуривания выемочных блоков сланцевой залежи по принятой схеме, осуществляют полный гидроразрыв пласта через добывающие скважины и вводят их в эксплуатацию. After all the construction, installation and preparatory and commissioning, including after drilling excavation units shale deposits on the accepted pattern, the complete fracturing is performed through production wells and injected them into operation. При этом в режиме добычи нефти (на этапе эксплуатации) одновременно может быть в работе как один, так и несколько выемочных блоков, находящихся на различных стадиях производственного цикла, что определяется обычными для подземных горнодобывающих предприятий и нефтегазовых промыслов соображениями, такими, в частности, как производственная мощность, срок службы, рентабельность и т.п. Thus in the mode of oil (at step operation) at a time can be in both single and multiple excavation units at different stages of the production cycle, as determined by conventional underground mining operations and oil and gas industries considerations such in particular as production capacity, durability, profitability, etc. На фиг. FIG. 6, как уже отмечалось ранее, показаны два выемочных блока в продуктивной залежи 1 1 и 1 2 . 6, as mentioned previously, shows two excavation unit in productive reservoir 1 January and February 1.

Осуществление предлагаемого способа разработки сланцевых залежей и работа реализующего его технологического комплекса на эксплуатационной стадии происходит следующим образом. Implementation of the proposed method and the development of shale deposits work implements its processing facility at the operational stage is as follows. Продукция добывающих скважин 13 1 и 13 2 через устьевое оборудование 14 1 и 14 2 подается по трубопроводам 15 1 и 15 2 на подземное оборудование для сепарации (разгазирования) и предварительной очистки сланцевой нефти (подземную установку подготовки нефти) 16, откуда сланцевая нефть, прошедшая первую стадию подготовки (прежде всего обезвоживание и сепарация газа), по стволовому нефтепроводу 17 подается на дневную поверхность для дальнейшей и окончательной подготовки перед отправкой потребителям. Products production wells on January 13 and 13 2 through the wellhead equipment 14 1 and 14 2 is fed via conduits 15 January and 15 2 on the underground equipment for separation (degassing) and the pre-treatment of shale oil (underground installation oil preparation) 16, from shale oil, passed a first preparation step (first dewatering and separation of gas) pipeline on the stem 17 is supplied to the surface for further and final preparation prior to shipment to consumers. Отбираемый при этом из продукции добывающих скважин сланцевый газ из установки подземной подготовки нефти 16 подается газопроводом 18 в паровой котел 19, размещенный в околоствольном дворе 4. Питание водой парового котла 19 осуществляется насосом 20 из подземного гидроаккумулирующего резервуара 21, вырабатываемый водяной пар как промежуточное рабочее тело в паросиловом цикле преобразования энергии электроэнергетической установки (станции) с разнесенными по геодезической высоте парогенерирующим и паротурбинным отделениями (фиг. 6) подается Wherein the bleed from the product gas producing wells from shale oil treatment installation underground pipeline 16 is fed into the boiler 18, 19 disposed in the pit bottoms 4. Power boiler 19 water pump 20 is carried out underground hydroelectric pumped storage tank 21, steam is produced as an intermediate working fluid in the steam energy conversion cycle electric power plant (station) with spaced geodetic height steam turbine and the steam generating compartments (FIG. 6) is supplied по стволовому термоизолированному паропроводу 22 на паровую турбину 23 с электрическим генератором 24 и конденсатором отработанного водяного пара 25. Сконденсировавшийся водяной пар (вода) по трубопроводу стволового водосброса 26 подается на подземный гидрогенератор 27 и далее в аккумулирующий (компенсирующий) подземный резервуар 20, а вырабатываемая электрическая энергия в электрическом генераторе 24 и гидрогенераторе 27 используется на собственные нужды энерготехнологического комплекса и для поставок внешним потребителям. Stem thermally insulated steam line 22 to steam turbine 23 to an electric generator 24 and the exhaust steam condenser 25. The condensed steam (water) by brainstem spillway conduit 26 is fed to an underground hydroelectric generator 27 and further in accumulating (compensating) the underground tank 20, and the generated electric energy in the electric generator 24 and the hydrogenator 27 for auxiliaries is used energotechnological complex and to supply external customers. Продукты сгорания сланцевого газа (дымовые газы) из парового котла 19 по стволовому (отводящему) трубопроводу 28 выдаются на поверхность комплекса и после обработки в очистных фильтрах 29 дымососом 30 через дымовую трубу 31 выбрасываются в атмосферу. shale gas combustion products (flue gases) of a steam boiler 19 to stem (a recovery) line 28 are given to the surface of the complex and after treatment in wastewater treatment filters 29 exhauster 30 through the chimney 31 are emitted into the atmosphere. Одновременно в поверхностной установке подготовки сланцевой нефти 32 производится окончательная очистка и разгазирование (сепарация) нефти, чистая нефть подается в магистральные средства транспорта для дальнейшего использования (на переработку), а отделяемые остатки сланцевого газа используются для газоснабжения местных потребителей или для последующей газохимической переработки. At the same time in the surface preparation installation of shale oil produced 32 final cleaning and degassing (separation) of crude oil, clean oil is fed into the main means of transport for later use (for processing), and separated the remnants of shale gas is used to supply gas to local consumers or for further gas-chemical processing. В дальнейшем по мере отработки выемочных столбов 1 1 и 1 2 (фиг. 6) производят очередные операции многоступенчатого полного гидроразыва продуктивного пласта, осуществляемого через добывающие скважины 13 1 и 13 2 . Subsequently, as the mining excavation pillars January 1 1 2 (FIG. 6) produce regular operation multistage full gidrorazyva producing formation, implemented through production wells 13 January and February 13. При этом рабочую жидкость обратного притока ГРП перед вводом этих скважин в режим работы по добыче нефти аккумулируют в подземных выработках-камерах (бассейнах) 10 1 и 10 2 через сливные трубопроводы жидкости обратного притока 33 1 и 33 2 . In this case the working fluid influx reverse fracturing before entering these wells oil production operation mode accumulate in underground workings cameras (pools) 10 1 and 10 2 via the outlet lines flowback fluid 33 1 and 33 2. В подземных выработках-камерах (бассейнах) 10 1 и 10 2 в процессе отработки сланцевого месторождения могут производиться те или иные мероприятии по детоксикации и обеззараживанию жидкости обратного притока ГРП, что будет способствовать дальнейшему повышению экологической чистоты производства при добыче сланцевой нефти. In underground workings cameras (pools) 10 1 and 10 2 in the process of mining shale can be performed or another event detoxification and decontamination reverse fracturing fluid inflow, which will further enhance the cleaner production during production of shale oil.

Пример 2 EXAMPLE 2

Пусть имеется участок сланцевых отложений с размерами типового для подземных горнодобывающих предприятий шахтного поля, в котором продуктивный пласт имеет крутопадающий (45 градусов и более) характер залегания. Suppose there shale deposits portion with dimensions typical for underground mining operations of the mine field, wherein the reservoir has a steeply dipping (45 degrees or more) character occurrence. Как видно из фиг. As seen from FIG. 1 и 2, такие шахтные поля в Баженовской свите также имеются. 1 and 2, such a mine field Bazhenov suite also available. Располагаются такие крутопадающие участки продуктивного сланцевого пласта в основном в средней части Западной Сибири и находятся на глубинах 2000 метров и более. Arranged such steeply dipping areas of productive shale formation mainly in the middle part of Western Siberia and is at a depth of 2000 meters or more. Хотя в западной части Западной Сибири также можно достаточно четко выделить участки крутого падения на глубинах примерно 1500-2000 метров. Although in the western part of Western Siberia can also distinguish quite clearly areas of steep drop to a depth of 1500-2000 meters. Разработка крутопадающих сланцевых залежей согласно предлагаемым способу и технологическому комплексу остается в целом аналогичной описанному в примере 1 случаю для горизонтального или полого-наклонного залегания продуктивного пласта. Development steep shale deposits according to the proposed method and technological complex remains generally similar to that described in Example 1 for the case of horizontal or gently inclined occurrence productive formation. Однако при этом имеются некоторые как отрицательные, так и положительные факторы, которые должны учитываться при добыче сланцевой нефти в таких условиях. However, there are some both negative and positive factors that should be considered in the production of shale oil in such circumstances. Прежде всего, в этом случае горизонт вскрытия и подготовки пласта должен находиться на значительной глубине, что существенно увеличивает стоимость вскрытия и подготовки шахтного поля. First of all, in this case, the horizon opening and preparation layer should be at a considerable depth, which greatly increases the cost of opening and preparation of mine fields. Однако крутое падение (залегание) продуктивного пласта и его расположение (нахождение) в меньшем по размерам на поверхности шахтном поле создает благоприятные условия для снижения затрат на горно-подготовительные работы и необходимые мероприятия по ГРП или другие физико-химические воздействия на пласт и скважины в процессе добычи нефти, а также на разбуривание выемочных столбов добычными скважинами, что иллюстрируется фиг. However, a steep drop (occurrence) of the producing formation and its location (location) of a smaller size on the surface of the mine field creates favorable conditions for reducing the cost of mine development work and the necessary actions for fracturing or other physical and chemical stimulation and well in the process of oil, as well as the drilling of production wells excavation pillars that illustrated in FIG. 9. На фиг. 9. FIG. 9 приведена схема вскрытия и подготовки крутопадающей сланцевой залежи. 9 shows a diagram of opening and preparation steeply dipping shale deposits. На этой схеме изображены те же объекты и устройства и обозначены они теми же позициями, что и на упоминавшейся выше фиг. This diagram shows the same objects and devices, and they are denoted by the same reference numerals as in the above-mentioned FIG. 3 при описании примера 1 для отработки горизонтальных или полого-наклонных залежей. 3, the description of Example 1 for testing horizontal or gently inclined deposits. Технологический комплекс оборудования, реализующий предлагаемый способ, в этом случае имеет все те же объекты, устройства и оборудование, которые представлены на фиг. Technological complex equipment implementing the method, in this case has the same objects, the devices and equipment which are shown in FIG. 6 или 7. Работает технологический комплекс по добыче сланцевой нефти точно так же, как это описывалось только что в примере 1, а имеющиеся здесь отличия состоят в следующем. 6 or 7. Works technological complex for the extraction of shale oil in the same way as it was described only as in Example 1, and the differences are as follows available here. При подготовке продуктивного пласта к отработке (к выемке) требуется проведение (проходка) только одной основной подготовительной выработки 5 и только одной вспомогательной (вентиляционной) выработки 6, которые размещают непосредственно над крутопадающим (уходящим вниз) продуктивным пластом 1 (фиг. 9). In preparing the productive formation for mining (the recess) is required to conduct (sinking) only one primary preparatory generation 5 and only one auxiliary (vent) 6 production, which is placed immediately above the steeply dipping (outgoing down) producing formation 1 (FIG. 9). Кроме того, разбуривание выемочных столбов продуктивного пласта 1 1 и 1 2 из основной подготовительной выработки 5 осуществляется достаточно простой - «плоской» схемой добывающих скважин с вертикальными или наклонными участками, проходящими в плоскости пласта от верхней до нижней границы крутопадающей залежи в пределах данного шахтного поля. Also, drilling of the productive formation excavation pillars January 1 and 1 2 of the basic preparatory produce 5 are quite simple - "flat" circuit producing wells with vertical or inclined portions extending in the plane of the sheets from the top to the bottom of steeply dipping the deposit within a given mine field .

Пример 3 EXAMPLE 3

В существующих (известных) технологиях добычи сланцевой нефти и газа используют не только многоступенчатый гидроразрыв пласта и химические воздействия на пласт и добывающие скважины, но при необходимости применяют и другие способы воздействия на сланцевый пласт, в частности такие, как тепловое воздействие или разогрев сланцевого пласта для снижения вязкости углеводородов и повышения их притоков к добывающим скважинам. In existing (known) techniques shale oil and gas is not only multi-stage hydraulic fracturing and chemical stimulation and production wells, but using other ways of influencing the shale formation, in particular such as thermal effects or heating oil shale formation as needed to reduce hydrocarbon viscosity and enhance their tributaries to production wells. Реализация этого пути повышения нефтеотдачи и интенсивности притоков в продуктивном пласте согласно предлагаемым способу и технологическому комплексу оборудования осуществляется следующим образом (фиг. 10). Realization of this pathway EOR intensity and tributaries in a reservoir according to the proposed method and complex technological equipment is as follows (FIG. 10). При подготовке выемочного столба сланцевой залежи 1 в случае небольшой мощности (порядка 10-20 м) продуктивного пласта в основной подготовительной выработке 5 сооружают отдельную подземную камеру 34, в которой устанавливают автономный тепловой генератор (теплогенератор) 35, выдающий тепловую энергию в теплообменник 36 циркуляционного подземного контура нагревания продуктивного пласта сланцевой залежи в выемочном (добычном) блоке. In preparing the deposits of oil shale extraction pillar 1 in the case of low power (about 10-20 m) producing formation into the main advance working underground 5 construct separate chamber 34 in which the set autonomous heat generator (heat generator) 35, an outstanding thermal energy in the heat exchanger 36, circulating underground circuit producing formation heating oil shale deposits in the recessed (extracting) unit. В качестве автономного теплогенератора 35 может быть использован, например, обычный электронагревательный водогрейный или паровой котел или же атомный энергетический реактор, необходимым образом адаптированный для работы в данных условиях применения. As an auxiliary heat source 35 can be used, e.g., a conventional electric heating hot water or steam boiler or a nuclear power reactor, necessarily adapted for use in these conditions. Тепловая энергия в теплообменник 36 на эксплуатационной стадии работы комплекса (после начала добычи сланцевых нефти и газа в одном из выемочных блоков) может подаваться обычным образом также и из парового котла 19 подземного парогенерирующего отделения электроэнергетической установки (электрической станции) самого комплекса (фиг. 6, 7). Heat energy to heat exchanger 36 at the operational stage of the complex (after the start of the shale oil and gas in an excavation blocks) may be provided in a conventional manner as from the steam boiler 19 an underground steam generating branch electrical installation (power station) of the complex (Fig. 6, 7). Из теплообменника 36 по горячему трубопроводу 37 циркуляционный насос 38 через распределительный горячий трубопровод 39 нагнетает в подающую нагревательную скважину 40 горячую воду. From the heat exchanger 36 through the hot pipe 37 circulation pump 38 through a distribution duct 39 injects hot to the feed heater well 40 hot water. В горизонтальном (внутрипластовом) участке 41 подающей скважины 40 горячая вода через заданные интервалы по длине участка нагнетается (выпускается) в пласт. In the horizontal (in situ) portion 41 of the supply hole 40 hot water at predetermined intervals along the length of the portion injected (discharged) into the formation. На противоположной стороне по отношению к нагнетательной нагревающей скважине 40 в выемочном столбе проводится отводящая скважина 42 нагревательного циркуляционного контура, которая также имеет внутрипластовый (горизонтальный) участок 43. Последний проводят в самой непосредственной близости (как можно ближе) от внутрипластового участка 41 подающей нагревательной скважины 40. Кроме того, участок 43 отводящей скважины 42 оборудуют таким образом, чтобы в нем приемные каналы располагались как можно ближе к выходным каналам теплоносителя (горяч On the opposite side with respect to the injection hole 40 in the heating extraction pillar carried tapping hole 42 of the heating circulation circuit which also has in situ (horizontal) portion 43. Last carried out in very close proximity (as near as possible) from the feed portion 41 in situ heating of the well 40 . Furthermore, the escaping portion 43 of the well 42 is equipped so that it receive channels as close as possible to the output channels of the coolant (hot й воды) в близлежащем внутрипластовом участке 41 подающей скважины 40. Поэтому через некоторое время после подачи горячего теплоносителя в нагревательный циркуляционный контур между внутрипластовыми участками 41 и 43 образуются (промываются) проводящие каналы, достаточные для поступления теплоносителя в отводящий трубопровод 44 отводящей скважины 42 и далее в теплообменник 36 для обеспечения заданного режима циркуляции теплоносителя через пласт и его разогрева. minutes water) in situ in a nearby region 41 supply hole 40. Therefore, some time after the hot coolant in the circulation loop between the heating in situ portions 41 and 43 are formed (washed) conductive channels, sufficient for admission of coolant into the discharge line 44 outlet hole 42 and more in heat exchanger 36 to provide a predetermined heat medium circulation mode through the formation and heating it. При этом после разогрева пласта до требуемого уровня в выемочном столбе, разбуренном добывающими скважинами по той или иной схеме, приступают к добыче сланцевой нефти и газа в описанном выше порядке. Wherein after heating of the formation to a desired level in the extraction pillar, drilled production wells on a given circuit, proceed to the extraction of shale oil and gas in the manner described above. Для исключения утечек и прорывов теплоносителя из циркуляционного контура устья скважин 40 и 42 оборудуются герметизаторами 45 1 и 45 2 . To eliminate leaks and breaks of the coolant circulation circuit wellheads 40 and 42 are equipped sealer 45 1 and 45 2.

При значительной мощности продуктивного пласта (порядка 50-60 м) или же при крутопадающей сланцевой залежи интенсификация притоков и повышение нефтеотдачи продуктивного пласта путем его разогрева может осуществляться по схеме, представленной на фиг. With substantial power producing formation (50-60 m) or when steeply dipping shale reservoir stimulation and enhanced oil producing formation through its heating can be carried out according to the scheme shown in FIG. 11 и содержащей две и более пары подающих и отводящих скважин в нагревательном циркуляционном контуре. 11 and containing two or more pairs of supply and return holes in a heating circulation circuit. При этом для обеспечения равномерного теплового воздействия на пласт в пределах выемочного столба подающие 40 1 и 40 2 и отводящие 42 1 и 42 2 скважины циркуляционного нагревательного контура на вертикальных границах выемочного столба размещают взаимно противоположно, а попарно сближенные внутрипластовые участки одноименных скважин располагают на разной высоте по мощности или угла залегания продуктивного пласта. In order to provide a uniform thermal stimulation within extraction pillar feeding 40 1 and 40 2 and outlet 42 1 and 42 2 wells circulating heating circuit on the vertical borders extraction pillar arranged mutually opposite and mutually connivent situ portions of similar wells positioned at different heights power angle or bedding of the producing formation. Само собой разумеется, что в качестве источника тепловой энергии в циркуляционном контуре нагревания пласта может быть использован и любой другой источник энергии, например, как уже указывалось выше в примере 2, подземный паровой котел 19 (фиг. 6, 7). It goes without saying that as a source of heat in a circulating heating circuit formation may be used and any other source of energy, for example, as indicated above in Example 2, an underground steam boiler 19 (FIG. 6, 7). Однако такая возможность, конечно, может появиться уже только после начала добычи сланцевой нефти на данном технологическом комплексе. However, such a possibility, of course, may appear only after the shale oil production in this complex process. Еще одна технологическая возможность нагревания пласта с помощью боковых скважин циркуляционного нагревательного контура выемочного пласта 40 и 42 (фиг. 10) или 40 1 , 40 2 и 42 1 , 42 2 (фиг. 11) появляется путем одновременной подачи в пласт в зону горизонтальных сближенных участков скважин 41 и 43 (например, фиг. 10) химических реагентов, вступающих во взаимодействие с выделением тепловой энергии, одно из которых является энергоносителем-топливом, а другое - окислителем. Another technological possibility of formation heating via lateral bores circulating heating circuit excavation reservoir 40 and 42 (FIG. 10) or 40 1, 40 2 and 42 1, 42 2 (FIG. 11) appears by simultaneously feeding into the formation zone of horizontal contiguous portions 41 and 43 wells (. e.g., Fig 10) of chemical reagents interact with the release of thermal energy, one of which is an energy-fuel, and the other - an oxidant. При этом горючее подается, например, по подающей скважине 40, а воздух (окислитель) - по отводящей скважине 42 (или же наоборот). In this case the fuel is fed, for example, the supply hole 40, and the air (oxidant) - for the escaping hole 42 (or vice versa). Разогрев продуктивного пласта может осуществляться также с помощью электрических нагревательных элементов, размещаемых в горизонтальных участках 41 и 43 через боковые скважины 40 и 42 соответственно. Heating of the producing formation can also be effected by means of electric heating elements placed in the horizontal sections 41 and 43 through the side hole 40 and 42 respectively. При этом с целью снижения затрат количество боковых скважин и их горизонтальных (внутрипластовых) участков может быть сокращено ровно в два раза. Thus in order to reduce costs the amount of lateral wells and horizontal (situ) portions can be reduced exactly twice.

Пример 4 EXAMPLE 4

Пусть требуется отрабатывать участок сланцевой залежи, которая в пределах всего шахтного поля или его части имеет достаточно низкое и недостаточно достоверное информационное обеспечение для построения детальных геологических и фильтрационных моделей продуктивного пласта, необходимых для эффективного управления процессом извлечения углеводородов. Suppose it is required to fulfill portion shale deposits, which within the entire mine field or part thereof is sufficiently low enough and reliable information provision to build detailed geological and productive formation models needed to effectively control hydrocarbon recovery process. Более того [8, 9], использование данных сейсморазведки (ГИС) и даже разведочного бурения для построения детальных геологических и фильтрационных моделей продуктивного пласта зачастую приводит к ошибочным и малодостоверным результатам. Moreover [8, 9], the use of seismic data (GIS), and even for the exploratory drilling of geological detailed construction and filtration productive formation models often leads to erroneous results, and low reliability. Именно этим обстоятельством может объясняться тот факт, что за несколько десятилетий многотрудных попыток и усилий по добыче «сланцевой» нефти из Баженовской свиты в Западной Сибири накопленная добыча составила немногим более 5 млн тонн. This circumstance can be explained by the fact that for several decades arduous attempts and efforts for the extraction of "shale" oil from the Bazhenov Formation in Western Siberia cumulative production amounted to slightly more than 5 million tons. В течение последних 30 лет только компания «Сургутнефтегаз» на Баженовскую свиту пробурила более 600 скважин, из которых 37% оказались «сухими». Over the last 30 years, only the company "Surgutneftegas" for the Bazhenov Formation drilled more than 600 wells, of which 37% were "dry." И это при том, что отечественные ученые главный упор в своих исследованиях делали на прогноз и поиск высокопродуктивных зон в сланцевой залежи. And this despite the fact that our scientists have the main focus of his research made on the forecast and the search for high-yield zones in shale deposits. Опыт разработки Баженовской свиты с помощью имеющихся технологий (способов) добычи нефти позволил выявить ряд особенностей и недостатков, таких как низкий коэффициент нефтеизвлечения (КИН), составляющий, например, на Салымском месторождении по некоторым данным только 7%, неравномерное по площади распределение скважин с высоким начальным дебитом (разница в дебитах может составлять несколько порядков, от считанных тонн в сутки до нескольких сотен), существенное увеличение нефтеотдачи после проведения гидроразрыва пласта (ГРП), резкий спад Previous development Bazhenov using available techniques (methods) oil identified a number of features and disadvantages such as a low coefficient of oil recovery (CIN) constituting, for example, Salym according to some only 7%, uneven area wells distribution with high initial rate (the difference in flow rates can be several orders of magnitude, from the read tons per day up to several hundred), a substantial increase of oil recovery after hydraulic fracturing (frac), slump производительности скважины - в течение года дебит может снизиться на порядок и т.д. well productivity - in the course of the year yield may drop to order, etc.

Предлагаемый способ и комплекс оборудования позволяют осуществить эффективное управление извлечением углеводородов путем формирования активной скважинной дренирующей системы продуктивного пласта в виде горизонтальных участков добывающих скважин 13 (фиг. 5) и одновременного использования подземных скважин-шпуров 11 (фиг. 4) в качестве нагнетательных скважин для подачи в пласт рабочего агента (например, воды) для повышения полноты и интенсивности продвижения углеводородов к забою добывающей скважины по системе вертикальных и горизонтал The proposed method and complex equipment allow to implement efficient management of hydrocarbon extraction by forming an active downhole draining producing formation system in the form of horizontal sections of the production wells 13 (FIG. 5), and simultaneous use of ground-drilling wells 11 (FIG. 4) as injection wells for supplying a working fluid reservoir (e.g., water) to increase the fullness and intensity to the bottom of promoting hydrocarbon production well system for the vertical and horizontal directions ных трещин, создаваемых в процессе разбуривания добычного (выемочного) блока и осуществления в них операций гидроразрыва пласта, как описывалось выше в примерах 1-3. GOVERNMENTAL cracks created during drilling mining (excavation) block and implementing them fracturing operations such as described above in Examples 1-3.

Пример 5 EXAMPLE 5

Предлагаемые способ и комплекс оборудования для добычи углеводородов из сланцевых залежей могут быть использованы (реализованы) помимо описанных выше случаев (Примеры 1-4) и в других реальных ситуациях, имеющих место в практике добычи горючих ископаемых. The method and set of equipment for the production of hydrocarbons from shale deposits can be used (implemented) in addition to the above-described cases (Examples 1-4) and in other real situations occurring in practice combustible mining. Пусть, например, имеется сланцевая нефтегазосодержащая залежь (или какая-то ее часть), на дневной поверхности над которой выполнение каких-либо работ по строительству производственных объектов, а тем более бурение скважин и добыча сланцевых углеводородов с использованием существующих технологий гидроразрыва пласта невозможно даже физически (густонаселенные места проживания людей, важные районы ведения сельскохозяйственной деятельности и пр.). Suppose, for example, has a slate neftegazosoderzhaschaya deposit (or any portion thereof), on the surface on which to perform any work on the construction of production facilities, and even more drilling and extraction of shale hydrocarbons using existing fracturing technology is impossible, even physically (densely populated places where people live, important areas of agricultural practices and so forth.). Но пусть при этом над сланцевой залежью уже имеется та или иная сеть (совокупность) подземных горнодобывающих предприятий - шахт с теми или иными стволами и капитальными горно-подготовительными выработками по вскрытию и подготовке шахтного поля, в пределах которого велись или даже еще и ведутся работы по добыче того или иного полезного ископаемого, например твердого топлива - угля. But even if at the same time over the shale fallow already have one or the other network (set of) underground mining enterprises - mines with various trunks and capital mining and development workings on opening and preparation of mine field, within which were or still are working on extraction of a mineral, such as solid fuels - coal.

Именно такая ситуация имеется сегодня в известном Донецком угольном бассейне (Донбассе) на Украине, ряд угольных шахт которого расположены над сланцевой залежью Юзовская и которые за многие годы эксплуатации выработали промышленные запасы угля или уже находятся в завершающей стадии работ. This is the situation today in the famous Donets Coal Basin (Donbass) in Ukraine, the number of coal mines which are located above the shale fallow Hughes and who for many years and have developed industrial coal reserves or are already in the final stage of work. При этом глубина многих из этих шахт достигает иногда 1000 и даже более метров, а продуктивный слой Юзовской площади, как известно, находится на глубине 2000-3000 метров и более. The depth of many of these shafts sometimes reaches 1000 or even more meters and the Hughes productive layer area is known to be located at a depth of 2000-3000 meters or more. Причем по имеющимся геологическим данным в районе Донбасса на Юзовской сланцевой площади имеются в основном газовые месторождения. Moreover, according to the available geological data on Hughes shale area in the Donbas are mostly gas fields.

В такой ситуации реализация предлагаемого способа добычи углеводородного сырья - сланцевого газа из нижележащего массива сланцевых горных пород, путем использования уже имеющихся вскрывающих выработок (шахтных стволов) и подземных капитальных горно-подготовительных выработок, а также действующей инфраструктуры шахт (энергоснабжение, подъемно-транспортные комплексы, вентиляция, водоотлив и т.д.) фактически дает таким шахтам Донбасса как бы вторую жизнь, превращая их в подземные комплексы по добыче сланцевого газа, со всеми вытекающими In such a situation, realization of the proposed method of production of hydrocarbons - shale gas from the underlying array shale rock by using existing autopsied workings (shafts) and ground capital mountain-preparatory workings, as well as the existing infrastructure shafts (power lifting complexes ventilation, drainage, etc.) actually gives such Donbass mines like second life, turning them into underground complexes for the extraction of shale gas, with all the attendant отсюда последствиями. consequences.

При этом формирование выемочных блоков по добыче сланцевого газа, сооружение добывающих скважин, проведение мероприятий по гидроразрыву пласта сланцевой залежи или выполнению других типов воздействий на пласт, обеспечивающих извлечение (добычу) сланцевого газа, его очистка и подготовка для выдачи на дневную поверхность по стволовому газопроводу (вместо стволового нефтепровода) согласно предлагаемому способу будут осуществляться точно так же, как и в описанных выше Примерах 1-4. Thus the formation excavation units shale gas, the construction of production wells, event fracturing oil shale deposit or perform other types of impacts on the formation, providing extraction (extraction) of shale gas, its cleaning and preparation for issuance to the surface of stem pipeline ( instead brainstem pipeline) will be carried out according to the proposed method in the same way as in Examples 1-4 described above. Поэтому угольные шахты (и Донбасс в целом) в результате определенной их реконструкции и модернизации согласно предлагаемым изобретениям, могут явиться крупномасштабной опытно-промышленной площадкой - базой для решения такой уникальной технико-экономической проблемы, как промышленное освоение добычи нефти из сланцевых отложений Баженовской свиты Западной Сибири. Therefore, coal mines (and Donbass in general) as a result of certain of their reconstruction and modernization according to the invention may be the large-scale pilot production platform - the basis for the decision of such a unique technical and economic problems, such as the industrial development of the Bazhenov Western Siberia Formation of oil from shale deposits . В заключение также необходимо указать, что вскрытие и подготовка продуктивных пластов сланцевых нефтегазоносных залежей к отработке подземными добычными скважинами может осуществляться не только с помощью центрально сдвоенных шахтных стволов, как это было принято при описании вышеизложенных примеров реализации предлагаемого способа, но и с применением центрально-отнесенной схемы вскрытия и проветривания, при которой вспомогательный - вентиляционный - ствол шахты размещается у одной из границ шахтного поля. In conclusion, also specify that the dissection and preparation of productive layers of shale oil and gas deposits for mining underground production wells can be carried out not only through the central double shafts, as was customary in the description of the foregoing exemplary embodiments of the proposed method, but also with a centrally attributing circuit opening and ventilation, in which an auxiliary - ventilation - shaft located at one of the boundaries of the mine field. Такое решение может оказаться более предпочтительным при отработке участков (шахтных полей) сланцевой залежи с аномально повышенными внутрипластовыми давлениями и температурами, что, как известно, имеет место и в случае горных пород Баженовской свиты Западной Сибири. Such a solution may be preferred when developing portions (mine fields) shale deposits in situ with abnormally elevated pressures and temperatures, which, as is known to occur in the case of rock Bazhenov West Siberia.

Использованные источники Used sources

1. Ильюша А.В. 1. Ilyusha AV Атомная электрическая станция. Nuclear power station. - Авторское свидетельство №1828710 (1989 г. ). - Author's certificate №1828710 (1989).

2. Ильюша А.В. 2. Ilyusha AV Гидроаккумулирующая электрическая станция. Pumped storage power station. - Патент №1828711 (1990 г. ). - Patent №1828711 (1990).

3. Ильюша А.В. 3. Ilyusha AV и др. Способ разработки угольных месторождений и комплекс оборудования для его осуществления. et al. Method of coal deposits and complex equipment to implement it. - Патент РФ №2027854 (1995 г.). - Patent №2027854 (1995).

4. Коршак А.А., Шаммазов AM Основы нефтегазового дела. 4. Korshak AA Shammazov AM Fundamentals of oil and gas business. - Уфа, Изд. - Ufa, Ed. «ДизайнПолиграфСервис». "DizaynPoligrafServis". 2002, 543 с. 2002, 543 p.

5. Нефтегазовое строительство: Учебное пособие. 5. Oil and gas construction: Textbook. Под ред. Ed. И.И. II Мазура и В.Д. Mazur and VD Шапиро. Shapiro. - М.: Изд. - M .: Publishing. ОМЕГА-Л, 2005. - 744 с. Omega-L, 2005. - 744 p.

6. Тетельмин В.В., Язев В.А. 6. Tetelmin VV, Yazev VA Основы нефтегазовой инженерии. Fundamentals of Petroleum Engineering. - М.: Изд. - M .: Publishing. САЙНС-ПРЕСС, 2009. - 344 с. Sainz Press, 2009. - 344 p.

7. Тетельмин В.В., Язев В.А. 7. Tetelmin VV, VA Jazev Энергия нефти и газа. oil and gas energy. Энергия нефти и газа. oil and gas energy. - Долгопрудный. - Dolgoprudny. Издательский Дом «Интеллект», 2009. - 352 с. Publishing house "Intellect", 2009. - 352 p.

8. Халимов Э.М. 8. Halimov EM Инновационное развитие технологии разработки нефтяных месторождений. Innovative development of technology of oil field development. - Нефтегазовая технология. - Oil and gas technology. Теория и практика. Theory and practice. Т.3 №18, 2008. V.3 №18, 2008.

9. Морариу Д., Аверьянова О.Ю. 9. D. Morariu, Averyanov O. Некоторые аспекты нефтегазоносности сланцев: Понятийная база, возможности оценки и поиск технологий извлечения нефти. Some aspects of the oil and gas bearing shale: Conceptual framework, the possibility of evaluation and the search for oil recovery technologies. - Нефтегазовая технология. - Oil and gas technology. Теория и практика. Theory and practice. Т.8 №1, 2013. T.8 №1, 2013.

10. Виллберг Д., Елисеева К.Е. 10. Villberg D. Eliseev KE Способ улучшения обработки подземного пласта и способ гидроразрыва пласта через скважину. A method for improving processing of the subterranean formation and a method for fracturing the formation through the wellbore. - Патент РФ №2496977. - RF patent №2496977. Патентообладатель: Шлюмберже Технолоджи Б.В. Patentee: Schlumberger Technology BV (NL) - прототип. (NL) - prototype. Опубликовано 27.10.2013 г. Published 27/10/2013 Mr.

Claims (2)

  1. 1. Способ разработки сланцевых нефтегазоносных залежей, включающий капитальные горные работы по вскрытию и созданию каналов доступа к продуктивному пласту залежи, подземные горно-подготовительные и эксплуатационные работы по скважинной добыче сланцевых нефти и газа с использованием многоступенчатого гидроразрыва пласта или теплового воздействия на пласт, отличающийся тем, что вскрытие сланцевой нефтегазосодержащей залежи осуществляют вертикальными шахтными стволами, подготовку продуктивного пласта к добыче углеводородов осущест 1. A method for the development of shale oil and gas deposits, including capital mining operation for opening and create channels of access to a productive stratum deposits, underground mine development and maintenance work on the downhole shale oil and gas using multi-stage fracturing or thermal stimulation, wherein that opening shale deposits neftegazosoderzhaschey performed vertical shafts, the preparation of a producing formation to the production of hydrocarbons osuschest ляют подземными горно-подготовительными выработками, размещенными ниже водоносных горизонтов покрывающих горных пород над сланцевыми породами залежи, добычу углеводородов осуществляют выемочными блоками подземных добычных скважин с протяженными в пласте горизонтальными участками, добычные скважины бурят из подземных камер, сооружаемых в основных горно-подготовительных выработках, перед полным гидроразрывом пласта в добычных скважинах осуществляют малый диагностический гидроразрыв пласта в скважинах малого диаметра, буримых из lyayut underground mining and preparatory excavations arranged below the aquifer covering rocks over shale rock reservoir, production of hydrocarbons is carried out excavation units underground mining wells extended in the formation horizontal portions, production wells are drilled in underground chambers, constructed in the main mining and preparatory workings before complete hydraulic fracturing in the wells is carried out mining small diagnostic fracturing in wells of small diameter, of burime сновных горноподготовительных выработок на всю мощность продуктивного пласта вкрест его простирания, продукцию добычных скважин в околоствольном дворе разделяют на сланцевый газ и сланцевую нефть, сланцевую нефть выдают на поверхность для дальнейшей подготовки к отправке потребителям, а сланцевый газ сжигают в котле околоствольной теплогенерирующей установки для производства водяного пара или горячей воды, используемых для выработки электрической энергии или теплового воздействия на продуктивный пласт залежи для повышения интенс SIC gornopodgotovitelnyh workings at full power producing formation transversely to its extent, production of production wells in the pit bottoms are separated shale gas and shale oil, shale oil issue to the surface for further preparation for shipment to consumers and shale gas is burned in the boiler near barrel heat generating installations for the production of water steam or hot water used to generate electrical energy or thermal effects on the producing formation to increase deposits Intense ивности и величины нефтеотдачи. ivnosti and recovery values.
  2. 2. Технологический комплекс оборудования для разработки сланцевых нефтегазоносных залежей, включающий вертикальные шахтные стволы, подземные горноподготовительные выработки, оборудование для бурения подземных добычных скважин с горизонтальными участками, пройденными по пласту, и их эксплуатации с использованием многоступенчатого гидроразрыва пласта или теплового воздействия на пласт, а также технические средства очистки и сепарации сланцевой нефти, отличающийся тем, что комплекс снабжен паросиловой электростанцией с размещенным 2. The technological range of equipment for the development of shale oil and gas deposits, including vertical shafts, underground gornopodgotovitelnye generation, equipment for underground drilling production wells with horizontal sectors covered by the reservoir, and their operation with the use of multi-stage hydraulic fracturing or thermal stimulation, as well as technical means of purification and separation of shale oil, characterized in that the complex is provided with a steam-power plant with a hosted од землей в околоствольном дворе парогенерирующим отделением и расположенным на дневной поверхности паротурбинным отделением, которые соединены между собой стволовым термоизолированным паропроводом и стволовым трубопроводным водосбросом с подземным электрогидрогенератором, а также подземной установкой очистки и сепарации продукции добычных скважин, выход по нефти которой стволовым нефтепроводом соединен со входом поверхностной установки подготовки сланцевой нефти, а газовый выход подземной установки очистки и сепарации продук od ground at pit bottoms steam generating compartment and disposed on the surface steam turbine compartment, which are interconnected stem thermally insulated steam pipe and stem pipeline spillway with underground elektrogidrogeneratorom and underground installation of purification and separation products production wells, yield oil which stem pipeline connected to the inlet surface mounting preparation shale oil and gas outlet underground installation purification and separation produk ии скважин подан на вход котла парогенерирующего отделения с отводом продуктов сгорания сланцевого газа в котле по стволовому трубопроводу дымовых газов на поверхностные очистные фильтры и выброса в атмосферу, устьевое оборудование добычных скважин соединено с подземной установкой очистки и сепарации продукции скважин, а также с подземными аккумулирующими бассейнами обратного притока рабочей жидкости гидроразрыва пласта, причем контур теплового воздействия на продуктивный пласт выполнен в виде, по меньшей мере, одной пары нагреват ii wells inputted boiler steam generating compartment tap shale gas combustion in the boiler of stem flue gases conduit for surface treatment filters and venting, wellhead production wells coupled with the underground installation of purification and separation of well production as well as underground accumulating pools flowback working fluid fracturing, the circuit thermal effects on the producing formation is in the form of at least one pair nagrevat льной и отводящей скважин, вертикальные участки которых пройдены по боковым границам выемочного блока добычных скважин, а их горизонтальные участки размещены непосредственно в пласте максимально близко друг от друга с возможностью создания гидравлической связи между ними, причем в качестве теплогенерирующей установки контура теплового воздействия на продуктивный пласт использован котел парогенерирующего отделения электростанции технологического комплекса либо автономный теплогенератор, установленный в отдельной камере основно Flax and outlet holes, vertical portions which are passed along the lateral boundaries of the excavation unit production wells, and their horizontal portions placed directly in the formation as close to each other to generate hydraulic connection therebetween, wherein a thermal influence on the reservoir as a heat generating system circuit used separating the steam generating boiler power plant or technological complex autonomous heat generator is mounted in a separate chamber base подготовительной выработки. preparatory workings.
RU2014106152A 2014-02-20 2014-02-20 Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application RU2547847C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106152A RU2547847C1 (en) 2014-02-20 2014-02-20 Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106152A RU2547847C1 (en) 2014-02-20 2014-02-20 Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2547847C1 true RU2547847C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53296496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014106152A RU2547847C1 (en) 2014-02-20 2014-02-20 Method for development of shale oil and gas bearing deposits and process system of equipment for its application

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2547847C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593614C1 (en) * 2015-05-14 2016-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет управления" (ГУУ) Method for mining-well extraction scavenger oil and process equipment system therefor
RU2625661C1 (en) * 2016-01-12 2017-07-18 Андрей Владиславович Ковалев Device for collecting oil
RU2652909C1 (en) * 2017-08-28 2018-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая и торгово-промышленная фирма "ТЕХНОПОДЗЕМЭНЕРГО" (ООО "Техноподземэнерго") Well gas-turbine-nuclear oil-and-gas producing complex (plant)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005005763A2 (en) * 2003-06-09 2005-01-20 Precision Drilling Technology Services Group, Inc. Method for drilling with improved fluid collection pattern
RU99817U1 (en) * 2010-04-02 2010-11-27 Александр Илларионович Плугин Technical complex for the development of low-yield reservoirs
RU2418944C1 (en) * 2010-04-16 2011-05-20 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") Procedure for development of oil-kerogen containing deposits
RU2496977C2 (en) * 2008-02-27 2013-10-27 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method for improvement of treatment of underground formation through well, and method for hydraulic fracturing of formation through well
RU136484U1 (en) * 2013-07-23 2014-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) Module development of shale deposits
RU2503799C2 (en) * 2012-03-12 2014-01-10 Открытое Акционерное Общество "Газпром Промгаз" Method for shale gas production

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005005763A2 (en) * 2003-06-09 2005-01-20 Precision Drilling Technology Services Group, Inc. Method for drilling with improved fluid collection pattern
RU2496977C2 (en) * 2008-02-27 2013-10-27 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. Method for improvement of treatment of underground formation through well, and method for hydraulic fracturing of formation through well
RU99817U1 (en) * 2010-04-02 2010-11-27 Александр Илларионович Плугин Technical complex for the development of low-yield reservoirs
RU2418944C1 (en) * 2010-04-16 2011-05-20 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") Procedure for development of oil-kerogen containing deposits
RU2503799C2 (en) * 2012-03-12 2014-01-10 Открытое Акционерное Общество "Газпром Промгаз" Method for shale gas production
RU136484U1 (en) * 2013-07-23 2014-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КГАСУ) Module development of shale deposits

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593614C1 (en) * 2015-05-14 2016-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет управления" (ГУУ) Method for mining-well extraction scavenger oil and process equipment system therefor
RU2625661C1 (en) * 2016-01-12 2017-07-18 Андрей Владиславович Ковалев Device for collecting oil
RU2652909C1 (en) * 2017-08-28 2018-05-03 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-техническая и торгово-промышленная фирма "ТЕХНОПОДЗЕМЭНЕРГО" (ООО "Техноподземэнерго") Well gas-turbine-nuclear oil-and-gas producing complex (plant)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3258069A (en) Method for producing a source of energy from an overpressured formation
Jackson et al. The environmental costs and benefits of fracking
US6918444B2 (en) Method for production of hydrocarbons from organic-rich rock
US3863709A (en) Method of recovering geothermal energy
US20090038795A1 (en) Hydrocarbon Recovery From Impermeable Oil Shales Using Sets of Fluid-Heated Fractures
US20090139716A1 (en) Method of recovering bitumen from a tunnel or shaft with heating elements and recovery wells
US20100288497A1 (en) In situ method and system for extraction of oil from shale
US20100282460A1 (en) Converting Organic Matter From A Subterranean Formation Into Producible Hydrocarbons By Controlling Production Operations Based On Availability Of One Or More Production Resources
Genter et al. Contribution of the exploration of deep crystalline fractured reservoir of Soultz to the knowledge of enhanced geothermal systems (EGS)
US7621326B2 (en) Petroleum extraction from hydrocarbon formations
Rogner et al. Energy resources and potentials
Lee et al. A critical evaluation of unconventional gas recovery from the marcellus shale, northeastern United States
Brown et al. Mining the earth's heat: hot dry rock geothermal energy
US7445041B2 (en) Method and system for extraction of hydrocarbons from oil shale
US3938592A (en) Rock-exploitation method based on thermodynamic cycles utilizing in-situ energy source
Caineng et al. Shale gas in China: Characteristics, challenges and prospects (II)
RU2211311C2 (en) Method of simultaneous-separate development of several productive formations and well unit for method embodiment
US4368920A (en) Method of thermal-mine working of oil reservoir
US20120325458A1 (en) Electrically Conductive Methods For In Situ Pyrolysis of Organic-Rich Rock Formations
Gates et al. Impact of steam trap control on performance of steam-assisted gravity drainage
Arthur et al. Evaluating the environmental implications of hydraulic fracturing in shale gas reservoirs
Xinhua et al. Tight sand gas development technology and practices in China
Hild et al. Reservoir polymer gel treatments to improve miscible CO2 flood
Lippmann et al. A review of the hydrogeologic-geochemical model for Cerro Prieto
US20130112403A1 (en) Multiple Electrical Connections To Optimize Heating For In Situ Pyrolysis

Legal Events

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

Effective date: 20160221

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170802