способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием

Формула изобретения

Способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием, включающий бурение в пределах одного пласта параллельных горизонтальных или наклонно-горизонтальных нагнетательных скважин и добывающей скважины, закачку теплоносителя в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающей скважины, отличающийся тем, что добывающую скважину располагают на равном расчетном расстоянии от забоев нагнетательных скважин, исключающим прорыв теплоносителя, но позволяющим создать гидродинамическую связь с нагнетательными скважинами, при этом нагнетательные скважины снабжают двумя параллельными каналами с чередующимися по расстоянию фильтрами в продуктивном пласте, причем каналы используют для нагнетания теплоносителя, а после прогрева пласта один из каналов - для внутрискважинного перетока продукции в сторону добывающей скважины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к разработке нефтяных месторождений, в частности к способам теплового воздействия на залежь, содержащую высоковязкую и тяжелую нефть.

Известен способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием (патент RU № 2442884, МПК 8 Е21В 43/24, опубл. в бюл. № 5 от 20.02.2012 г.), включающий строительство скважины, обсаженной обсадными трубами, спуск в нее двух колонн труб на разные глубины в интервал продуктивного пласта с пакером, закачку теплоносителя по одной колонне труб и отбор продукции по второй колонне труб. Горизонтальную нагнетательную скважину бурят по направлению к горизонтальной добывающей скважине в том же интервале с последующим строительством из горизонтальных участков разнонаправленных боковых стволов, параллельных горизонтальной добывающей скважине с шагом 50-400 м от нее и вторичным вскрытием этих стволов.

Недостатком способа является то, что бурение и дальнейшая эксплуатация многозабойных скважин предусматривают определенные риски. Кроме этого не охватывается прогреванием вся залежь и сложно прогревать отдельные необходимые участки пласта.

Известен также способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием (патент RU № 2435948, МПК 8 Е21В 43/24, опубл. в бюл. № 34 от 10.12.2011 г.), включающий бурение расположенных в пределах одного пласта горизонтальных нагнетательных и добывающих скважин, закачку теплоносителя в нагнетательные скважины и отбор из добывающих скважин продукции. При этом горизонтальные добывающие скважины бурят в одном интервале из одного основного горизонтального ствола, а горизонтальные нагнетательные скважины бурят из другого основного горизонтального ствола навстречу добывающим скважинам, чередуя с ними в том же интервале, при этом при обводнении в процессе разработки продукции, добываемой из основного ствола добывающих скважин, добычу продукции и закачку теплоносителя прекращают и производят исследования продукции из каждой добывающей скважины с определением добывающей скважины с наиболее обводнившейся продукцией, после чего находившиеся рядом с этой скважиной нагнетательные скважины изолируют от их основного ствола и добычу продукции и закачку теплоносителя производят в обычном режиме и т.д.

Недостатком способа является то, что бурение и дальнейшая эксплуатация многозабойных скважин предусматривают определенные риски. Кроме этого, не охватывается прогреванием вся залежь и сложно прогревать отдельные необходимые участки пласта.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение эффективности разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием.

Поставленная техническая задача решается предлагаемым способом, включающим бурение в пределах одного пласта параллельных горизонтальных или наклонно-горизонтальных нагнетательных скважин и добывающей скважины, закачку теплоносителя в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающей скважины.

Новым является то, что добывающую скважину располагают на равном расстоянии от забоев нагнетательных скважин, исключающим прорыв теплоносителя, но позволяющим создать гидродинамическую связь с нагнетательными скважинами, при этом нагнетательные скважины снабжают двумя параллельными каналами с чередующимися по расстоянию фильтрами в продуктивном пласте, причем каналы используют для нагнетания теплоносителя, а после прогрева пласта один из каналов - для внутрискважинного перетока продукции в сторону добывающей скважины.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый способ разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти с термическим воздействием.

На фиг.2 - сечение А-А по фиг.1, где нагнетательная горизонтальная скважина условно показана повернутой на 90°.

На фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.1.

Способ осуществляют в следующей последовательности. На разрабатываемой залежи высоковязкой и тяжелой нефти 1 (залежь) (фиг.1) бурят параллельные нагнетательные горизонтальные скважины 2 с каналами 3 и 4, снабженными чередующимися по расстоянию фильтрами 5. Эти скважины 2 охватывают всю залежь 1 и размещены на расчетном расстоянии друг от друга. В зависимости от физико-химических свойств пласта это расстояние может быть 50 м и более. Фильтры 5 также размещают на расчетном расстоянии друг от друга, которое может быть 5 м и более. Далее бурят добывающую скважину 6 таким образом, чтобы она располагалась на равном расчетном расстоянии от забоев 7 нагнетательных скважин 2. Скважина 6 снабжена фильтрами 8, которые размещены в зонах забоев 7 скважин 2. Скважина 6 снабжается также насосным оборудованием для откачки высоковязкой и тяжелой нефти (продукции) (на фиг. не показано).

На первом этапе начинают закачивать теплоноситель (например, пар) через каналы 3 и 4 во все скважины 2. Теплоноситель проникает через фильтры 5 в пласт, прогревает его и образует паровые камеры 9 (фиг.2 и 3). По мере закачки теплоносителя происходит прогревание продукции, которая разжижается, то есть снижается ее вязкость, и в таком состоянии дренирует в зоны скважин 2. Затем прекращают подачу теплоносителя в каналы 3 скважин 2, а подачу в каналы 4 продолжают. Нагретая в зонах скважин 2 продукция через фильтры 5 начинает поступать в канал 3, под действием давления теплоносителя и гравитационных сил движется к добывающей скважине 6 и через фильтры 8 проникает внутрь и откачивается насосом на поверхность. В это время закачиваемый через каналы 4 скважин 2 теплоноситель продолжает прогревать пласт. Затем теплоноситель начинают закачивать в каналы 3 скважин 2, а подачу в каналы 4 прекращают. При этом продукция пласта через фильтры 5 проникает в каналы 4 скважин 2 и также движется к добывающей скважине 6. Закачиваемый в каналы 3 скважин 2 теплоноситель продолжает через фильтры 5 прогревать продукцию пласта и одновременно проталкивает оставшуюся внутри канала 3 продукцию к добывающей скважине 6. Далее процесс повторяется.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа разработки залежи высоковязкой и тяжелой нефти заключается в следующем. Способ прост и дешев в осуществлении. Появляется возможность эффективно прогревать как всю залежь, так и ее необходимые участки. При пароциклическом воздействии на залежь через двухканальные нагнетательные трубы добычу нефти осуществляют через добывающую скважину постоянно. Управляемая технология пароциклического воздействия на залежь позволит ускорить процесс образования большого количества паровых камер малого объема за счет периодического с расчетным интервалом времени возобновления нагнетания новой порции пара с необходимыми параметрами и поддержания рационального перепада температуры и давления одновременно во многих зонах воздействия по длине горизонтального ствола. Предполагаемый коэффициент извлечения нефти из залежи может составить 0,7-0,8.