Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПАРОТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗАЛЕЖЬ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к паротепловому воздействию на залежь высоковязкой нефти с целью увеличения нефтеотдачи.

Известен способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти (а.с. СССР 1830411, E21B 43/24 от 29.01.1991 г.), включающий бурение рядов вертикальных нагнетательных и добывающих скважин, бурение горизонтальных скважин вдоль рядов вертикальных скважин, периодическую закачку теплоносителя, например пара, в горизонтальные скважины и отбор нефти из вертикальных добывающих скважин.

Известен способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти (патент РФ №2199656, E21B 43/24, от 17.04.2001 г.), включающий бурение рядов вертикальных нагнетательных и добывающих скважин, бурение горизонтальных скважин вдоль рядов вертикальных скважин, периодическую закачку теплоносителя, например пара, в горизонтальные скважины и отбор нефти из вертикальных добывающих скважин, при этом отбор ведут также из вертикальных нагнетательных скважин, а после выработки пласта в районе призабойной зоны всех скважин переходят к площадной закачке вытесняющего агента, например воды, в вертикальные нагнетательные скважины, одновременно отбирая нефть из остальных скважин.

Недостатками данных способов являются низкий охват тепловым воздействием на пласт вследствие прямых прорывов пара в добывающие скважины и, как следствие, низкий коэффициент нефтеотдачи.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому относится способ воздействия на пласт паром при добыче нефти (Термические методы увеличения нефтеотдачи и геотермология нефтяных месторождений (Материалы конференции-семинара по термическим методам увеличения нефтеотдачи и геотермологии нефтяных месторождений). Под редакцией А.Б. Шейнмана, ВНИИОЭНГ, Москва, 1967 г. стр. 52, 53). Известный способ паротеплового воздействия на залежь высоковязкой нефти включает бурение рядов нагнетательных и добывающих горизонтальных скважин, закачку пара через нагнетательные скважины и отбор нефти из добывающих скважин.

Недостатком данного способа является невозможность регулирования фронта вытеснения высоковязкой нефти и, как следствие, неравномерность фронта вытеснения высоковязкой нефти и низкий коэффициент нефтеотдачи в зонально-неоднородных пластах.

Задачей изобретения является повышение нефтеотдачи при добыче высоковязкой нефти.

Техническим результатом данного изобретения является обеспечение выравнивания фронта вытеснения высоковязкой нефти паром в зонально-неоднородных пластах и исключение преждевременных прорывов пара в добывающую скважину.

Технический результат достигается тем, что в способе паротеплового воздействия на залежь высоковязкой нефти, включающем бурение рядов нагнетательных и добывающих горизонтальных скважин, закачку пара через нагнетательные скважины и отбор нефти из добывающих скважин, ряды нагнетательных горизонтальных скважин и ряды добывающих горизонтальных скважин чередуют, отношение длины горизонтальных скважин к расстоянию между ближайшими рядами скважин составляет не менее 3, нагнетательные скважины делят на изолированные друг от друга секции, положение границ изолированных секций выбирают в точках с максимальным градиентом параметров, получаемых в ходе геофизических исследований, при этом пар закачивают в секции раздельно с возможностью регулирования его расхода.

Между нагнетательными и добывающими скважинами в области каждой секции осуществляют наблюдение за динамикой движения фронта вытеснения нефти паром и, в зависимости от величины и характера отклонения движения фронта в области разных секций нагнетательной скважины, изменяют расход пара в секциях, поддерживая равномерность динамики движения фронта вдоль всей скважины.

Новым является то, что отношение длины горизонтальных скважин к расстоянию между ближайшими рядами скважин составляет не менее 3.

Также новым является то, что нагнетательные скважины делят на изолированные друг от друга секции, положение границ изолированных секций выбирают в точках с максимальным градиентом параметров, получаемых в ходе геофизических исследований, пар закачивают в секции раздельно с возможностью регулирования его расхода.

Указанная совокупность существенных признаков обеспечивает возможность выравнивания фронта вытеснения высоковязкой нефти паром, предотвращение прорыва пара и, как следствие, увеличение охвата вытеснением.

На фиг. 1 представлена схема размещения горизонтальных скважин.

На фиг. 2 показана схема разделения зон вытеснения нефти в области секций.

На фиг. 3 показан пример неравномерного перемещения фронта вытесняемой нефти.

На фиг. 4 представлена схема размещения наблюдательных скважин.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

На месторождении бурят горизонтальные нагнетательные и добывающие скважины, например, по рядной схеме размещения скважин (Фиг. 1).

Пространство между добывающими 1 и нагнетательными 2 скважинами условно делится на несколько зон 3 вытеснения нефти (Фиг. 2), фильтрационные свойства которых предполагаются неизвестными. В нагнетательной скважине создают изолированные друг от друга секции 4, формирующие отдельные зоны вытеснения, например, с помощью межколонных пакеров (не показано). В каждой секции 4 устанавливаются устройства, контролирующие расход пара 5, например перфорированные насосно-компрессорные трубы (НКТ), с перфорационными отверстиями, число и диаметр которых выбирается исходя из заданного расхода пара через перфорированную боковую поверхность НКТ при условии создания критического потока пара, связанного с эффектом Вентури. Положения границ секций 4 выбирают таким образом, чтобы каждая секция вскрывала одно определенное геологическое тело, характеризующееся определенным диапазоном параметров, измеряемых при проведении комплекса геофизических исследований в стволе скважины. Длину горизонтальных скважин выбирают, таким образом, чтобы она была кратно больше расстояния между скважинами по латерали.

Этим достигается более высокая равномерность вытеснения нефти за счет улучшения степени регулирования и снижения вероятности прорыва пара через нефть по высокопроницаемым зонам. Оптимально, если положения границ секций 4 выбираются в точках с максимальным градиентом параметров, получаемых в ходе геофизических исследований с учетом комплексирования различных видов исследований, а отношение длины горизонтальных скважин к расстоянию между скважинами составляет не менее 3.

Если это отношение менее 3, то фильтрационные потоки пара, закачиваемого в различные секции нагнетательной скважины, перераспределяются таким образом, чтобы пройти по зонам наименьшего фильтрационного сопротивления, этим нивелируется эффект выравнивания фронта вытеснения нефти паром.

Пар закачивают в пласт через секции 4 нагнетательной скважины 2, из добывающих скважин 1 отбирается нефть.

В процессе закачки пара проводится мониторинг вытеснения нефти и оценивается положение фронта 6 вытеснения в каждой зоне 3 (Фиг. 3), например, с использованием наблюдательных скважин 7 (Фиг. 4).

При различии положения фронта 6 в различных зонах увеличивается закачка пара в интервалы с отстающим фронтом вытеснения и сокращается закачка пара в интервалы с опережающим фронтом вытеснения путем перераспределения пропускной способности устройств, контролирующих расход пара 5, например, таким образом, чтобы пропускная способность устройств, контролирующих расход пара 5, расположенных в каждой секции 4, была обратно пропорциональна среднему (по двум направлениям распространения фронта вытеснения) расстоянию от фронта вытеснения 6 до нагнетательной скважины 2.

Таким образом, выравнивается фронт 6 вытеснения высоковязкой нефти паром и, как следствие, увеличивается охват вытеснением, предотвращается прорыв пара через фронт вытеснения нефти.