КОНСТРУКЦИЯ МНОГОЯРУСНОЙ СКВАЖИНЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ ВЯЗКОЙ НЕФТИ ИЗ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к конструкциям скважин для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенных в зоне многолетнемерзлых пород.
Известна конструкция многоярусной скважины для эксплуатации пластово-массивных залежей углеводородов [RU 111886 U1, МПК E21B 43/26 (2006.01), Е21В 43/14 (2006.01), опубл. 27.12.2011].
Недостатком известной конструкци является невозможность в одной скважине осуществлять одновременную закачку вытесняющего нефть теплоносителя и добычи высоковязкой нефти из нефтяного пласта.
Задача, стоящая при создании устройства, состоит в разработке надежной и эффективной конструкции многоярусной скважины для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенной в зоне многолетнемерзлых пород.
Достигаемый технический результат, который получается в результате создания полезной модели, состоит в обеспечении возможности одновременной закачки вытесняющего нефть теплоносителя и добычи вязкой нефти из пласта по одной скважине с минимальными затратами.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что конструкция многоярусной скважины для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенной в зоне многолетнемерзлых пород содержит основной ствол с вертикальным и горизонтальным участками и боковые стволы, отходящие от вертикального участка основного ствола, размещающиеся друг над другом в вертикальной плоскости и проложенные параллельно горизонтальному участку основного ствола выше и ниже него, при этом один указанных боковых стволов расположен над газоводяным контактом, а другой под водонефтяным контактом, основной ствол до кровли продуктивного нефтяного пласта обсажен обсадными трубами, представляющими собой эксплуатационную колонну, верхняя часть которой до подошвы многолетнемерзлых пород обсажена теплоизолированными обсадными трубами, в эксплуатационной колонне вырезаны отверстия, посредством которых боковые стволы, обсаженные эксплуатационными хвостовиками, сообщены с внутренней полостью эксплуатационной колонны основного ствола, эксплуатационные хвостовики посредством якорно-пакерующих устройств присоединены к эксплуатационной колонны основного ствола.
Для обеспечения закачки вытесняющего теплоносителя в водоносный пласт горизонтальный участок бокового ствола, проложен под горизонтальным участком основного ствола выше горизонтального участка основного.
На фиг. показана конструкция многоярусной скважины с двумя боковыми стволами для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенной в зоне многолетнемерзлых пород, цифрами обозначены: 1 - вертикальный участок основного ствола многоярусной скважины, 2 - горизонтальный участок основного ствола, 3 - первый боковой ствол, 4 - второй боковой ствол, 5 - трещина разрыва из горизонтального участка основного ствола, 6 - трещина разрыва из первого бокового ствола, 7 - трещина разрыва из второго бокового ствола, 8 - нефтяной пласт; 9 - газоводяной контакт, 10 - водонефтяной контакт, 11 - газовая шапка; 12 - водяной пласт; 13 - многолетнемерзлые породы.
Конструкция многоярусной скважины для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта 8, расположенной в зоне многолетнемерзлых пород 13, включает основной ствол с вертикальным 1 и горизонтальным 2 участками и боковые стволы 3 и 4, отходящие от вертикального участка 1 основного ствола. Боковые стволы 3 и 4 расположены друг над другом в вертикальной плоскости и проложены параллельно горизонтальному участку 2 основного ствола выше и ниже него.
Основной ствол до кровли продуктивного нефтяного пласта 8 обсажен обсадными трубами, представляющими собой эксплуатационную колонну 14. Верхняя часть эксплуатационной колонны 14 до подошвы многолетнемерзлых пород 13 обсажена теплоизолированными обсадными трубами 15 для предотвращения растепления многолетнемерзлых пород от воздействия теплоносителя, закачиваемого по лифтовой колонне, а также для предотвращения охлаждения теплоносителя при воздействии на него низких отрицательных температур многолетнемерзлых пород.
В эксплуатационной колонне 14 вырезаны отверстия (не показаны), посредством которых боковые стволы 3 и 4, обсаженные эксплуатационными хвостовиками 16, сообщаются с внутренней полостью эксплуатационной колонны 14 основного ствола.
Эксплуатационные хвостовики 16 посредством якорно-пакерующих устройств (не показаны) присоединены к эксплуатационной колонне 14 основного ствола.
В горизонтальных участках 2 основного ствола и боковых стволах 3 и 4 выполнен гидравлический разрыв пласта с образованием трещин разрыв 5, 6, 7, причем трещины разрыва 6 и 7 боковых стволов 3 и 4 направлены навстречу трещинам разрыва 5 горизонтального участка 2 основного ствола.
Первый, верхний, боковой ствол 3 вскрывает верхний пласт, например, газовую шапку, расположенный над нефтяным пластом, а второй, нижний, боковой ствол 4 вскрывает нижний пласт, например, водяной пласт, расположенный под нефтяным пластом.
Для осуществления эксплуатации во внутренней полости эксплуатационной колонны 14 основного ствола до верхнего отверстия боковых стволов 3, 4 размещают лифтовую колонну 17 для закачивания в продуктивный нефтяной пласт 8 через боковые стволы 3 и 4 теплоносителя 18, например, подогретую до пластовой температуры воду.
Во внутренней полости лифтовой колонны 17 до средней трещины разрыва 5 горизонтального участка 2 основного ствола размещена колонна насосно-компрессорных труб 19 для добычи высоковязкой нефти, которая вытесняется из нефтяного пласта теплоносителем 18, закаченного через боковые стволы 3 и 4, расположенными над газоводяным 9 и под водонефтяным 10 контактами.
Добычу высоковязкой нефти осуществляют с использованием заявляемой конструкции путем ее вытеснения из нефтяного пласта 8 теплоносителем 18, например, подогретой до пластовой температуры водой, который закачивают через лифтовую колонну 18, через внутренние полости эксплуатационных хвостовиков 16, боковые отверстия (не показаны) и боковые стволы 3 и 4, расположенные над газоводяным 9 и под водонефтяным 10 контактами, в газовой шапке 11 и в водяном пласте 12 соответственно и продавливают в нефтяной пласт 8 через трещины разрыва 5 горизонтального участка 2 основного ствола.
Вытесняемая теплоносителем 18 из нефтяного пласта 8 вязкая нефть 20, через трещины разрыва 5, поступает в колонну насосно-компрессорных труб 19, изолированную от внутренней полости эксплуатационной колонны 14 основного ствола пакером 21, не смешиваясь с теплоносителем 18.
По колонне насосно-компрессорных труб 19 вязкая нефть 20 поступает на дневную поверхность фонтанным или механизированным способом с помощью насосной установки типа ЭЦН поднимается на поверхность.
Заявляемое конструктивное выполнение многоярусной скважины обеспечивает надежную и эффективную добычу вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенного в зоне многолетнемерзлых, за счет одновременной закачки вытесняющего теплоносителя и добычи вязкой нефти из пласта по одной скважине с минимальными затратами.
Примеры реализации заявляемой полезной модели.
Пример 1.
Конструкция многоярусной скважины для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенной в зоне многолетнемерзлых пород, содержит основной ствол и два боковых ствола. Основной ствол до подошвы многолетнемерзлых пород обсажен теплоизолированными обсадными трубами типоразмера 245/219, а ниже до кровли продуктивного нефтяного пласта - обсадными трубами диаметром 219 мм. В эксплуатационной колонне основного ствола вырезаны два отверстия, посредством которых боковые стволы, обсаженные эксплуатационными хвостовиками диаметром 146 мм, сообщаются с внутренней полостью эксплуатационной колонны основного ствола. Эксплуатационные хвостовики посредством якорно-пакерующих устройств типа ПХН 219/146 присоединены к эксплуатационной колонне основного ствола. В горизонтальных участках основного ствола и боковых стволах выполнен гидравлический разрыв пласта с образованием трещин разрыва, причем трещины разрыва боковых стволов направлены навстречу трещинам разрыва горизонтального участка основного ствола. Во внутренней полости эксплуатационной колонны основного ствола до верхнего отверстия первого бокового ствола размещена лифтовая колонна диаметром 168 мм для закачивания в продуктивный нефтяной пласт через боковые стволы теплоносителя - подогретую до пластовой температуры воду. Во внутренней полости лифтовой колонны до средней трещины разрыва горизонтального участка основного ствола размещена колонна насосно-компрессорных труб диаметром 114 мм для добычи высоковязкой нефти.
Пример 2.
Конструкция многоярусной скважины для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенной в зоне многолетнемерзлых пород, включает основной ствол и два боковых ствола. Основной ствол до подошвы многолетнемерзлых пород обсажен теплоизолированными обсадными трубами типоразмера 245/219, а ниже до кровли продуктивного нефтяного пласта - обсадными трубами диаметром 219 мм. В эксплуатационной колонне основного ствола вырезаны два отверстия, посредством которых боковые стволы, обсаженные эксплуатационными хвостовиками диаметром 140 мм, сообщаются с внутренней полостью эксплуатационной колонны основного ствола. Эксплуатационные хвостовики посредством якорно-пакерующих устройств типа ПХВ 219/140 присоединены к эксплуатационной колонне основного ствола. В горизонтальных участках основного ствола и боковых стволах, зацементированных до якорно-пакерующих устройств, выполнена перфорация с образованием перфорационных отверстий. Во внутренней полости эксплуатационной колонны основного ствола до верхнего отверстия первого бокового ствола размещена лифтовая колонна диаметром 168 мм для закачивания в продуктивный нефтяной пласт через боковые стволы теплоносителя - подогретую до пластовой температуры воду. Во внутренней полости лифтовой колонны до среднего перфорационного отверстия горизонтального участка основного ствола размещена колонна насосно-компрессорных труб диаметром 89 мм для добычи высоковязкой нефти. Добыча высоковязкой нефти осуществляется путем ее вытеснения из нефтяного пласта теплоносителем - подогретой до пластовой температуры водой, который закачивается через лифтовую колонну, через боковые отверстия и боковые стволы, расположенные над газоводяным и под водонефтяным контактами и продавливается в нефтяной пласт через перфорационные отверстия, размещенные в горизонтальных участках боковых стволов. Вытесняемая из нефтяного пласта вязкая нефть через перфорационные отверстия, размещенными в горизонтальном участке основного ствола поступает в колонну насосно-компрессорных труб, изолированную от внутренней полости эксплуатационной колонны основного ствола пакером типоразмера 89/219, и далее механизированным способом с помощью насосной установки типа ЭЦН поднимается на поверхность.
Пример 3.
Конструкция многоярусной скважины для добычи вязкой нефти из нефтяного пласта, расположенной в зоне многолетнемерзлых пород, включает основной ствол и два боковых ствола. Основной ствол до подошвы многолетнемерзлых пород обсажен теплоизолированными обсадными трубами типоразмера 245/219, а ниже до кровли продуктивного нефтяного пласта - обсадными трубами диаметром 219 мм. В эксплуатационной колонне основного ствола вырезаны два отверстия, посредством которых боковые стволы, обсаженные эксплуатационными хвостовиками с фильтрами типоразмера ФМС 140 мм, сообщаются с внутренней полостью эксплуатационной колонны основного ствола. Эксплуатационные хвостовики-фильтры посредством якорно-пакерующих устройств типа ПХН 219/140 присоединены к эксплуатационной колонне основного ствола. Во внутренней полости эксплуатационной колонны основного ствола до верхнего отверстия первого бокового ствола размещена лифтовая колонна диаметром 168 мм для закачивания в продуктивный нефтяной пласт через боковые стволы теплоносителя - подогретый до пластовой температуры полимерный состав на основе, например, полиакрилоамида. Во внутренней полости лифтовой колонны до среднего отверстия фильтра горизонтального участка основного ствола размещена колонна насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм для добычи высоковязкой нефти.