Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗАЛЕЖЬ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ И БИТУМА

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

Известен «Способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти и битума» (патент RU №2287677, Е21В 43/24, опубл. в Бюл. №7 от 20.11.2006 г.), включающий бурение горизонтальной скважины, бурение дополнительной горизонтальной скважины под горизонтальной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта, закачку теплоносителя в горизонтальные скважины, добычу высоковязкой нефти и битума нижней горизонтальной скважиной.

Недостатком данного способа является неэффективность его применения, связанная как с дополнительными затратами на бурение дополнительной скважины, так и с небольшим охватом тепловым воздействиям продуктивного пласта.

Наиболее близким по технической сущности является «Способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти» (патент RU №2199656, Е21В 43/24, опубл. в Бюл. №6 от 27.02.2003 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 в период прекращения закачки пара ведут отбор из горизонтальных скважин, являющихся источником прорыва пара в вертикальные скважины, 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 данного способа являются:

- небольшой охват тепловым воздействием участков пласта (один ряд горизонтальной скважины) и как следствие низкие коэффициенты охвата и нефтеотдачи залежи высоковязкой нефти, быстрое обводнение залежи вследствие остывания теплоносителя и кольматации пласта;

- не предусмотрен перевод вертикальных добывающих скважин в вертикальные нагнетательные скважины для закачки теплоносителя при снижении дебита продуктивного пласта:

- низкие темпы отбора нефтебитума, так как в данном способе не предусмотрен второй ряд горизонтальных скважин и перевод горизонтальных добывающих скважин в нагнетательные и наоборот.

Задачей изобретения является дополнительное вовлечение в разработку участков залежи высоковязкой нефти и битума, то есть увеличение охвата теплового воздействия залежи за счет добавления движения фильтрационных потоков жидкости в нем и, как следствие, повышение коэффициентов охвата и нефтеотдачи залежи за счет строительства ряда дополнительных горизонтальных скважин и перевода горизонтальных добывающих скважин в горизонтальные нагнетательные скважины, а также увеличение выработки запасов нефтебитума за счет перевода вертикальных добывающих скважин в вертикальные нагнетательные скважины для закачки теплоносителя.

Поставленная задача решается способом теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти и битума, включающим бурение нагнетательных горизонтальных скважин, бурение добывающей горизонтальной скважины под каждой нагнетательной скважиной в пределах этого же продуктивного пласта для отбора высоковязкой нефти и битума, закачку теплоносителя в горизонтальные скважины.

Новым является то, что бурят ряды вертикальных добывающих скважин для отбора высоковязкой нефти и битума, между рядами вертикальных добывающих скважин в пределах продуктивного пласта бурят ряды упомянутых выше горизонтальных скважин, отбирают высоковязкую нефть и битум из горизонтальных добывающих скважин до прорыва теплоносителя в вертикальные добывающие скважины из горизонтальных нагнетательных скважин, после чего закачку теплоносителя в горизонтальные нагнетательные скважины прекращают и переводят их в добывающие скважины, а горизонтальные добывающие скважины - в нагнетательные скважины, в дальнейшем при прорыве теплоносителя из горизонтальных нагнетательных скважин, переведенных ранее из добывающих в вертикальные добывающие скважины, производят обратную замену по переводу горизонтальных нагнетательных скважин в добывающие скважины, а горизонтальных добывающих скважин - в нагнетательные скважины, и цикл повторяют до выработки пласта.

Также новым является то, что при снижении дебита продуктивного пласта вертикальные добывающие скважины в рядах через одну переводят в нагнетательные.

На фиг.1 показана схема разработки залежи высоковязкой нефти и битума.

На фиг.2 показан тот же участок залежи в разрезе при закачке вытесняющего агента в горизонтальные нагнетательные скважины и отборе нефтебитума из горизонтальных добывающих скважин.

На фиг.3 показан тот же участок залежи в разрезе при переводе горизонтальных нагнетательных скважин в добывающие для отбора нефтебитума и горизонтальных добывающих скважин в нагнетательные для закачки теплоносителя.

На фиг.4 показан тот же участок залежи в разрезе при переводе вертикальных добывающих скважин через одну для закачки теплоносителя.

Суть способа заключается в следующем.

Разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума (см. фиг.1 и 2) начинают с бурения и строительства рядов вертикальных добывающих 2, 2', 2",… 2ⁿ и вскрывают нефтяную залежь 1 в пределах всей ее толщины.

Между рядами вертикальных добывающих 2, 2', 2",… 2ⁿ (на расчетном расстоянии из условия наибольшего охвата залежи 1 последующим тепловым воздействием) бурят и строят в пределах продуктивного пласта 1' ряды 3 и 4 горизонтальных скважин 5', 5",… 5ⁿ и 6, 6', 6",… 6ⁿ (см. фиг.1, 2), причем верхний ряд 3 - это ряд горизонтальных нагнетательных скважин 5, 5', 5",… 5ⁿ, а нижний ряд 4 - это ряд горизонтальных добывающих скважин 6, 6', 6”,… 6ⁿ. Ряд 3 горизонтальных нагнетательных скважин 5, 5', 5",… 5ⁿ, размещен в залежи 1 выше ряда 4 горизонтальных добывающих скважин 6, 6', 6”,… 6ⁿ.

По окончании бурения и строительства (как показано на фиг.1, 2), а также обустройства всех скважин насосным оборудованием (не показано) начинают закачку теплоносителя (пар, горячая вода, газ) в горизонтальные нагнетательные скважины 5, 5', 5"… 5ⁿ ряда 3. Теплоноситель, достигнув залежи 1 высоковязкой нефти и битума, начинает прогревать высоковязкую и тяжелую нефть (нефтебитум). В результате прогревания нефтебитум разжижается, то есть снижается их вязкость и в прогретом состоянии нефтебитум поступает через фильтр (не показано) в горизонтальные добывающие скважины 6, 6', 6”,… 6ⁿ ряда 4, из которых впоследствии происходит отбор нефтебитума, а также прогретый нефтебитум поступает к фильтрам (на фиг.1, 2, 3 и 4) вертикальных добывающих 2, 2', 2",… 2ⁿ скважин, которые также запускают под отбор прогретого нефтебитума.

Разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума в данном режиме (см. фиг.2) ведут до тех пор, пока теплоноситель, закачиваемый в залежь 1 по горизонтальным нагнетательным скважинам 5, 5', 5",… 5ⁿ ряда 4, не начнет прорываться в горизонтальные добывающие скважины 6, 6', 6”,… 6ⁿ ряда 3. После чего закачку теплоносителя в горизонтальные нагнетательные скважины 5, 5', 5",… 5ⁿ ряда 4 прекращают, оборудуют их насосами и вводят в эксплуатацию как добывающие, а горизонтальные добывающие скважины 6, 6', 6”,… 6ⁿ ряда 3, в которые прорвался теплоноситель переводят в нагнетательные, то есть извлекают из них насосы и пускают под закачку теплоносителя, при этом продолжают отбирать нефтебитум из вертикальных добывающих скважин 2, 2', 2",… 2ⁿ. Разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума в данном режиме (см. фиг.3) ведут до тех пор, пока не снизится дебит продуктивного пласта 1', что обуславливается снижением добычи нефтебитума, добываемого из вертикальных добывающих скважин 2, 2', 2”,… 2ⁿ.

С целью выработки оставшихся запасов нефтебитума в продуктивном пласте 1' вертикальные добывающие скважины 2, 2', 2",… 2ⁿ через одну переводят в вертикальные нагнетательные скважины под закачку теплоносителя (см. фиг.4) и продолжают разработку залежи 1 высоковязкой нефти и битума до полной выработки оставшихся запасов нефтебитума.

В дальнейшем при прорыве теплоносителя в горизонтальные добывающие скважины их переводят в нагнетательные, как описано выше, и цикл повторяется.

Предлагаемый способ теплового воздействия на залежь высоковязкой нефти и битума позволяет произвести дополнительное вовлечение в разработку участков залежи высоковязкой нефти путем бурения дополнительного ряда горизонтальных добывающих скважин, что увеличивает охват теплового воздействия на залежь с возможность последующего перевода горизонтальных добывающих скважин в горизонтальные нагнетательные скважины, что добавляет движения фильтрационных потоков жидкости в нем и, как следствие, повышается коэффициент охвата и нефтеотдачи залежи.

Кроме того, в данном способе увеличение выработки запасов нефтебитума в залежи достигается за счет перевода вертикальных добывающих скважин в вертикальные нагнетательные скважины для закачки теплоносителя.