способ добычи вязкой нефти из пласта

Формула изобретения

1. Способ добычи вязкой нефти из пласта, включающий бурение в нефтяной пласт рядов восстающих электродных скважин, между которыми проходит электроток, и добывающих скважин впереди электродных скважин для выдачи нефти в сборный коллектор, отличающийся тем, что ряды восстающих скважин бурят из полевых штреков, расположенных под нефтяным пластом, а в электродные скважины верхнего полевого штрека подают водный раствор электролита под давлением 1,5-5 атм одновременно с подачей тока, обеспечивая движение вытесняемой нефти по всему фронту простирания пласта в сторону добывающих скважин.

2. Способ добычи вязкой нефти по п.1, отличающийся тем, что электролит представляет собой водный раствор солей NaCl, или HCl, или H₂SO₄.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к нагреву вязкой нефти и ее извлечению из недр.

Известен способ добычи вязкой нефти путем нагрева теплоносителем, при котором теплоноситель подают в скважины разных ступеней, причем каждую ступень любой скважины используют поочередно, то как нагнетающую, то как добывающую [1]. Недостатком аналога является расположение скважин без учета элементов залегания нефтяного пласта.

Известен способ добычи вязкой нефти путем нагрева и извлечения ее из пласта с помощью пара. Паротепловое воздействие с целью нагрева пласта состоит в закачке расчетного объема теплоносителя через нагнетательные скважины, создании тепловой оторочки и продвижении ее к добывающим скважинам, в том числе и не нагретой водой, с целью охлаждения призабойного пространства нагнетательных скважин [2]. Недостатками аналога являются большие ненужные потери тепла через боковые породы и большой ущербный расход топлива на изготовление пара.

Наиболее близким техническим решением является способ добычи вязкой нефти путем нагрева и извлечения ее из пласта с помощью электротока. Способ включает в себя бурение в нефтяной пласт рядов восстающих электродных скважин по сетке 50 на 50 м, между которыми проходит в вертикальной плоскости ток, нагнетательной восстающей скважины сзади электродных скважин для подачи горячей воды и добывающей скважины впереди электродных скважин для выдачи нефти в сборный коллектор на поверхности земли [3]. Недостатком способа является недостаточно эффективное выдавливание разогретой нефти из пласта с помощью задней подачи горячей воды из-за несовпадения направления движения теплоносителя с направлением протекания электротока между электродными скважинами.

В основу изобретения положена задача создания способа добычи вязкой нефти из пласта, позволяющего снизить затраты и увеличить объем добычи.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе добычи вязкой нефти из пласта, включающем бурение в нефтяной пласт рядов восстающих электродных скважин, между которыми проходит электроток, и добывающих скважин впереди электродных скважин для выдачи нефти в сборный коллектор, ряды восстающих скважин бурят из полевых штреков, расположенных под нефтяным пластом, а в электродные скважины верхнего полевого штрека подают водный раствор электролита под давлением 1,5-5 атм одновременно с подачей тока, обеспечивая движение вытесняемой нефти по всему фронту простирания пласта в сторону добывающих скважин. Электролит представляет собой водный раствор солей NaCl, или HCl, или Н₂SO₄.

В результате обеспечивается выдавливание нефти из пласта электролитом по направлению формаций залегания нефти параллельно линиям тока. Подача электролита из электродных скважин под большим давлением обеспечивает значительное повышение эффективности вытеснения нефти из пористой формации пласта, обеспечивая при этом большую электропроводность жидкости. Активное движение нефти и электролита от скважин обеспечивает расширение поверхности электродов и снижение темпов нагрева приэлектродных зон, в том числе и за счет снижения падения напряжения тока при большой электропроводности электролита. В целом предлагаемое изобретение делает эффективным нагрев пласта и извлечение нефти со значительным снижением затрат на добычу.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема вскрытия и расположение бремсберга и уклона в почве пласта нефти; фиг.2 - вид на этажную подготовку пласта нефти со стороны почвы пласта; фиг.3 - схема полевых выработок и восстающих электродных скважин бремсбергового поля, узел В на фиг.1; фиг.4 - схема линий электротока между рядами электродных скважин, сечение нефтяной формации С-С на фиг.3; фиг.5 - поперечное сечение верхнего полевого штрека с электродной скважиной, сечение Д-Д на фиг.2.

На фиг.1-3 показано расположение выработок, необходимых для нагрева нефти, ее извлечения, подхода к пласту и проветривания шахты: пласт нефти 1, электродные 2 и добывающие 3 скважины первого этажа 4, нижележащие 5-8 этажи бремсбергового поля, полевые этажные штреки 9-14 бремсбергового поля, центральный ствол 15, капитальный квершлаг 16, бремсберговое поле 17, уклонное поле 18, бремсберг с ходком 19, левый и правый вентиляционные стволы 20 и 21, уклон 22.

На фиг.3-5 показаны ряды электродных и добывающих скважин, пробуренных из полевых этажных штреков, их оборудование, расположение электролита при его движении и линий электротока: движение электролита 23, пористые формации 24 в пласте с вязкой нефтью, линии электротока 25, обсадная колонна 26 скважин, пакер 27, кабель 28 и трубопровод 29 с электролитом, крепь 30 полевого штрека, водоотливная канавка 31.

На фиг.2 - вид на залежь со стороны почвы, показаны граничные вентиляционные сбойки 32-33 бремсбергового поля 17.

Способ осуществляется следующим образом.

После вскрытия и этажной подготовки пласта нефти для нагрева и извлечения нефти производят бурение восстающих электродных 2 и добывающих 3 скважин верхнего этажа 4 из полевых штреков 9 и 10. В скважинах устанавливают обсадные колонны 26, навешивают кабели 28, прокладывается трубопровод 29 для электролита и монтируются пакеры 27 для герметизации устья электродных скважин. Подачу в скважины электролита, воды с добавками солей NaCl, ил HCl или H₂SO₄ в количестве 1,5-5% по весу производят с верхнего полевого штрека 9 в этаж 4. Электролит подается под давлением 1,5-5 атм, что обеспечивает его движение 23 по пористой формации 24 нефтяного пласта 1 в сторону нижележащего полевого штрека 10 и вытеснение разогретой нефти. Разогрев нефти производится электротоком по линиям 25. Вытеснение нефти в сторону нижележащих добывающих скважин 3 расширяет эффективную поверхность электродов и обсадных колонн, что приводит к снижению темпов нагрева приэлектродных зон электродных скважин 2 за счет снижения падения напряжения при большой электропроводности электролита. Процесс вытеснения вязкой нефти в нижележащем этаже 5 производится в той же последовательности: подача тока и электролита через верхние электродные скважины 3 (уже нижнего этажа 5) и выдача нефти на поверхность в коллектор через нижние электродные скважины 34 второго этажа 5.

Система проветривания шахты всасывающая с помощью вентиляторов, установленных на вентиляционных стволах 20 и 21. Воздух, войдя в ствол 15 и пройдя квершлаг 16, бремсберг с ходком 19, попадает в полевые штреки 9 и 10 и далее вытягивается вентиляторами через граничные вентиляционные сбойки 32 и 33. Струи воздуха могут проходить и по скважинам 2, попадая затем в скважины 3 через свободные поровые формации в структуре нефтяного пласта. Для направления струй воздуха сверху вниз со штрека 9 в штрек 10 в выработках устанавливаются двери с окном. Всасывающее проветривание тем самым способствует и выходу нефти из порового пространства 24 в скважины 3.

Источники информации

1. Патент РФ №2070284. Способ разработки нефтяных месторождений. МПК Е 21 В 43/24, 43/40.

2. Алиев А.Г. Математическое моделирование технологических процессов при термошахтной разработке нефтяных месторождений. - Ухта, 1998. - С.10-18.

3. Сургучев Л.М. Применение методов повышения нефтеотдачи пластов за рубежом и перспективы их развития. - М.: Нефтяное хозяйство, №5, 1987. - С.144-145.