Результат интеллектуальной деятельности: Способ внутрискважинной перекачки воды для целей заводнения нефтяных пластов

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при заводнении нефтяных пластов с применением внутрискважинной перекачки воды.

Известен способ разработки многопластовой нефтяной залежи, включающий внутрискважинную перекачку воды из нижележащего водоносного пласта в вышележащий продуктивный пласт по нагнетательным скважинам и отбор нефти из продуктивного пласта через добывающие скважины, причем внутрискважинную перекачку воды выполняют на естественном режиме за счет энергии водоносного пласта в продуктивном пласте в районе нагнетательных скважин, выполняющих внутрискважинную перекачку воды, посредством интенсификации отбора через добывающие скважины снижают пластовое давление, при этом отбор через добывающие скважины выполняют в циклическом режиме, обеспечивающем изменение направления движения потоков жидкости в продуктивном пласте, для чего чередуют интенсивность отбора нефти из добывающих скважин, расположенных напротив друг друга так, что одна пара противоположных скважин работает с максимальным дебитом, тогда как другая пара скважин в этот период работает с 50%-ным дебитом от максимального дебита в течение времени до снижения динамического уровня нефти ниже допустимого при ее постоянном отборе, затем режим скважин меняют на противоположный (патент РФ №2303125, кл. Е21В 43/20, опубл. 20.07.2007).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ разработки многопластовой нефтяной залежи, включающий внутрискважинную перекачку воды из водоносного пласта в продуктивный пласт на естественном режиме за счет энергии водоносного пласта по нагнетательным скважинам и отбор нефти из продуктивного пласта через добывающие скважины. Нагнетательные скважины между пластами оборудуют седлами, внутри которых устанавливают клапаны, пропускающие воду снизу вверх при расположении водоносного пласта ниже нефтеносного или сверху вниз при расположении водоносного пласта выше нефтеносного. При расположении водоносного пласта ниже нефтеносного клапан изготавливают с плавучестью в перекачиваемой воде меньше нулевой, обеспечивающей переток воды при перепаде давлений выше выбранного. При расположении водоносного пласта выше нефтеносного клапан изготавливают с плавучестью в перекачиваемой воде больше нулевой, обеспечивающей переток воды при перепаде давлений выше выбранного. Технический результат заключается в повышении эффективности разработки многопластовой нефтяной залежи (патент РФ №2591291, кл. Е21В 43/14, кл. Е21В 43/20, опубл. 20.07.2016 - прототип).

Общим недостатком известных способов является отсутствие регулирования режимов закачки, что приводит к невысокой эффективности внутрискважинной перекачки воды и, соответственно, снижает добычу нефти в окружающих добывающих скважинах.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности внутрискважинной перекачки воды.

Задача решается тем, что в способе внутрискважинной перекачки воды для целей заводнения нефтяных пластов, включающем подбор нагнетательной скважины, вскрывающей нефтеносный пласт, перфорацию водоносного пласта, в котором текущее пластовое давление превышает пластовое давление нефтеносного пласта, а сам водоносный пласт расположен выше или ниже относительно перфорированного нефтеносного пласта, перекачку воды из водоносного пласта в нефтеносный, согласно изобретению, в ствол скважины между водоносным и нефтеносным пластами спускают на перфорированных насосно-компрессорных трубах систему А, представляющую из себя трубу, в которой последовательно от водоносного пласта к нефтеносному соединены ротор-генератор электроэнергии, аккумулятор, привод электродвигателя и электроцентробежный насос, причем между системой А и эксплуатационной колонной напротив ротор-генератора устанавливают пакер таким образом, что поток воды проходит через систему А, внутри перфорированной насосно-компрессорной трубы размещают кабель, регулирование расхода воды для закачки в нефтяной пласт осуществляют с поверхности через кабель посредствам изменения режимов работы электродвигателя, который питается электроэнергией, накопляемой в аккумуляторе от ротор-генератора за счет потока воды.

Сущность изобретения.

Эксплуатация нагнетательных скважин методом внутрискважинной перекачки в части регулирования темпов закачки характеризуется невысокой эффективностью. Существующие технические решения не в полной мере позволяют решить данную задачу. В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности внутрискважинной перекачки воды. Задача решается следующим образом.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение ствола нагнетательной скважины с оборудованием. Обозначения: 1 - нагнетательная скважина, 2 - водоносный пласт, 3 - нефтеносный пласт, 4 - перфорированные насосно-компрессорные трубы, 5 - ротор-генератор электроэнергии, 6 - аккумулятор, 7 - привод электродвигателя, 8 - электроцентробежный насос, 9 - эксплуатационная колонна, 10 - пакер, 11 - кабель, 12 - перфорационные отверстия водоносного пласта 2, 13 - перфорационные отверстия нефтеносного пласта 3.

Способ реализуют следующим образом.

В нагнетательной скважине 1 (фиг. 1) перфорируют водоносный пласт 2, расположенный выше или ниже относительно перфорированного в этой же скважине 1 нефтеносного пласта 3. Причем пластовое давление в водоносном пласте 2 превышает пластовое давление нефтеносного пласта 3.

В ствол скважины 1 между водоносным 2 и нефтеносным 3 пластами спускают на перфорированных насосно-компрессорных трубах 4 систему А, представляющую из себя трубу, в которой последовательно от водоносного пласта 2 к нефтеносному 3 соединены ротор-генератор 5 электроэнергии, аккумулятор 6, привод электродвигателя 7 и электроцентробежный насос 8. Между системой А и эксплуатационной колонной 9 напротив ротор-генератора 5 устанавливают пакер 10 таким образом, что поток воды проходит через систему А. Внутри перфорированной насосно-компрессорной трубы 4 размещают кабель 11.

Процесс перекачки воды из водоносного пласта 2 в нефтеносный 3 происходит следующим образом:

а) если водоносный пласт 2 расположен выше нефтеносного 3: из водоносного пласта 2 через перфорационные отверстия 12 вода попадает в перфорированную насосно-компрессорную трубу 4, затем в ротор-генератор 5, в результате чего вырабатывается электроэнергия, которая скапливается в аккумуляторе 6. Далее аккумулятор 6 питает электродвигатель 7, который в свою очередь приводит в действие электроцентробежный насос 8. Насос 8 направляет поток воды в перфорационные отверстия 13 и далее в нефтеносный пласт 3;

а) если водоносный пласт 2 расположен ниже нефтеносного 3: из водоносного пласта 2 через перфорационные отверстия 12 вода попадает непосредственно в ротор-генератор 5, в результате чего вырабатывается электроэнергия, которая скапливается в аккумуляторе 6. Далее аккумулятор 6 питает электродвигатель 7, который в свою очередь приводит в действие электроцентробежный насос 8. Насос 8 направляет поток воды в перфорированную насосно-компрессорную трубу 4, затем в перфорационные отверстия 13 и далее в нефтеносный пласт 3.

Регулирование расхода воды для закачки в нефтяной пласт 3 осуществляют с поверхности через кабель 11 посредствам изменения режимов работы электродвигателя 7.

Система А выполняется с возможностью свободного течения потока воды через нее.

Перекачку ведут до снижения пластового давления в водоносном пласте 2 до значения пластового давления в нефтеносном пласте 3.

Результатом внедрения данного способа является повышение эффективности внутрискважинной перекачки воды.

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1. В нагнетательной скважине 1 (фиг. 1) перфорируют водоносный пласт 2, расположенный выше или ниже относительно перфорированного в этой же скважине 1 нефтеносного пласта 3. Причем пластовое давление в водоносном пласте 2 превышает пластовое давление нефтеносного пласта 3.

В ствол скважины 1 между водоносным 2 и нефтеносным 3 пластами спускают на перфорированных насосно-компрессорных трубах 4 систему А, представляющую из себя трубу, в которой последовательно от водоносного пласта 2 к нефтеносному 3 соединены ротор-генератор 5 электроэнергии, аккумулятор 6, привод электродвигателя 7 и электроцентробежный насос 8. Между системой А и эксплуатационной колонной 9 напротив ротор-генератора 5 устанавливают пакер 10 таким образом, что поток воды проходит через систему А. Внутри перфорированной насосно-компрессорной трубы 4 размещают кабель 11.

Процесс перекачки воды из водоносного пласта 2 в нефтеносный 3 происходит следующим образом. Из водоносного пласта 2 через перфорационные отверстия 12 вода попадает в перфорированную насосно-компрессорную трубу 4, затем в ротор-генератор 5, в результате чего вырабатывается электроэнергия, которая скапливается в аккумуляторе 6. Далее аккумулятор 6 питает электродвигатель 7, который в свою очередь приводит в действие электроцентробежный насос 8. Насос 8 направляет поток воды в перфорационные отверстия 13 и далее в нефтеносный пласт 3;

Регулирование расхода воды для закачки в нефтяной пласт 3 осуществляют с поверхности через кабель 11 посредствам изменения режимов работы электродвигателя 7.

Система А выполняется с возможностью свободного течения потока воды через нее.

Перекачку ведут до снижения пластового давления в водоносном пласте 2 до значения пластового давления в нефтеносном пласте 3.

Пример 2. Выполняют как пример 1. Водоносный пласт 2 расположен ниже нефтеносного 3. Из водоносного пласта 2 через перфорационные отверстия 12 вода попадает непосредственно в ротор-генератор 5, в результате чего вырабатывается электроэнергия, которая скапливается в аккумуляторе 6. Далее аккумулятор 6 питает электродвигатель 7, который в свою очередь приводит в действие электроцентрабежный насос 8. Насос 8 направляет поток воды в перфорированную насосно-компрессорную трубу 4, затем в перфорационные отверстия 13 и далее в нефтеносный пласт 3.

В результате эксплуатации нагнетательной скважины за период снижения пластового давления в водоносном пласте до значения пластового давления в нефтеносном пласте, окружающими добывающими скважинами было добыто 57 тыс.т нефти. По прототипу при прочих равных условиях окружающие добывающие скважины добыли 51 тыс.т нефти. Прирост добычи нефти по предлагаемому способу - 6 тыс.т.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность эксплуатации нагнетательных скважин, увеличить добычу нефти окружающих добывающих скважин за счет регулирования закачки с использованием энергии, вырабатываемой от потока воды из водоносного пласта.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения эффективности внутрискважинной перекачки воды.