СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ ВЫСОКОВЯЗКОЙ НЕФТИ ИЛИ БИТУМОВ
PROCEDURE FOR DEVELOPMENT OF HEAVY OIL OR BITUMEN DEPOSIT

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей высоковязкой нефти или битумов.
Известен способ разработки залежей вязких нефтей и битумов (патент РФ №2085715, МПК Е21В 43/24, опубл. 27.07.1997), включающий бурение горизонтального ствола скважины, крепление его эксплуатационной колонной, перфорацию участка эксплуатационной колонны в зоне продуктивного пласта, прогрев, последующий подъем и подачу в выкидную линию.
Недостатком способа является неравномерный прогрев пласта, что снижает эффективность процесса теплового вытеснения.
Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ разработки залежи высоковязкой нефти (патент РФ №2334098, МПК Е21В 43/24, опубл. 20.09.2008), включающий бурение вертикальных нагнетательных скважин и горизонтальных добывающих скважин, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины. Горизонтальные стволы двух добывающих скважин располагают на одной линии навстречу друг другу с размещением концов вблизи один от другого, горизонтальные стволы проводят в 1,5-2,5 м над подошвой продуктивного пласта и перфорируют, выше концов горизонтальных стволов добывающих скважин на 3,5-4,5 м размещают низ вертикальной нагнетательной скважины, перфорированной в интервале 0,5-1,5 м от низа, параллельно линии горизонтальных стволов двух добывающих скважин в залежи располагают горизонтальные стволы других горизонтальных скважин с теми же параметрами и с аналогичным расположением нагнетательной скважины, формируя параллельные линии отбора и нагнетания рабочего агента, при этом в качестве рабочего агента используют пар в чередовании с воздухом.
Основными недостатками известного способа являются низкая эффективность процесса вытеснения высоковязкой нефти из-за неравномерного прогрева пласта по всему интервалу горизонтального ствола агентом воздействия, увеличение затрат на строительство двух скважин для организации теплового воздействия.
Техническими задачами настоящего изобретения являются снижение затрат и упрощение строительства горизонтальных скважин, повышение нефтеотдачи, т.е. эффективности процесса вытеснения высоковязкой нефти, в том числе путем увеличения охвата пласта агентом воздействия за счет последовательной отработки всего пласта.
Техническая задача решается способом разработки залежи высоковязкой нефти или битумов, включающим бурение вертикальных нагнетательных и добывающих горизонтальных скважин, закачку теплоносителя через нагнетательные скважины, отбор продукции через добывающие горизонтальные скважины.
Новым является то, что двухустьевую горизонтальную добывающую скважину бурят с использованием одного отклонителя вблизи подошвы продуктивного пласта, а вертикальную нагнетательную скважину - с расположением забоя над средней частью горизонтального участка добывающей скважины на расстоянии, исключающем прорыв теплоносителя, при этом продуктивный пласт условно делят на несколько зон с разными температурными режимами, при закачке теплоносителя по мере прогрева пласта и при достижении предельной обводненности продукции скважин отбор начинают с нижней, более прогретой зоны, после достижения продукции температуры 80-90% от температуры прорыва отбор переносят в зоны более низких температур, изолируя зоны с высокой температурой, близкой температуре прорыва, глухими пакерами, при повышении температуры в новых зонах отбора зоны отбора перемещают в более холодные зоны с отсечением высокотемпературных зон глухими пакерами, а при снижении температуры до уменьшения текучести ниже необходимого значения зоны отбора переносят в зоны с более высокими температурами, которые ниже 70% температуры прорыва, а пакеры извлекают.
Совокупность отличительных признаков позволяет обеспечить высокий темп нагнетания теплоносителя в пласт, снизить вязкость нефти или битумов, увеличить зоны, ранее неохваченные воздействием, равномерно распределить теплоноситель, тем самым увеличить нефтеотдачу продуктивного пласта.
Сущность изобретения
Разработка залежи высоковязкой нефти или битумов характеризуется низким темпом отбора и нефтеизвлечением. Задачами предлагаемого изобретения являются снижение затрат на строительство горизонтальных скважин, повышение эффективности вытеснения высоковязкой нефти или битумов, увеличение нефтеизвлечения, повышение темпа отбора и прогрева пласта, увеличение охвата пласта тепловым воздействием по площади и вертикали.
На чертеже изображен разрез в горизонтальной плоскости продуктивного пласта: 1 - горизонтальная добывающая скважина; 2 - вертикальная нагнетательная скважина; 3 - глухой пакер; 4 - продуктивный пласт высоковязкой нефти или битумов; 5 - перфорационные отверстия; 6 - пакер; 7 - интервал перфорации.
Способ осуществляют в следующей последовательности.
1
2
На залежи высоковязкой нефти или битумов бурят как минимум одну двухустьевую добывающую горизонтальную скважину 1 с использованием одного отклонителя и одну вертикальную нагнетательную скважину 2 с расположением забоя над средней частью горизонтальной скважины на расстоянии 5-10 м, исключающем прорыв теплоносителя между скважинами. Пласт однороден по площади и вертикали. Цементируют затрубное пространство, спускают перфорированную обсадную колонну. Продуктивный пласт 4 условно делят на несколько зон с разными температурными режимами T, Т (с разницей температур на практике в 15-20°С, что определяется периодическими замерами температуры продукции, взятой из разных участков добывающей скважины, или по показаниям температурных датчиков).
1
1
1
2
Закачивают теплоноситель в нагнетательную скважину 2. В качестве теплоносителя применяется пар, горячая вода и т.д. Прогревают часть пласта до 100-110°С с температурным режимом T и производят постоянный контроль температуры по всей длине вскрытого участка продуктивного пласта 4. В области забоя нагнетательной скважины 2 образуется зона прогрева скважинной среды. По мере прогрева пласта и при достижении предельной обводненности продукции скважин отбор производят из нижней более прогретой зоны T. Прогрев пласта производят до момента достижения температуры продукции 80-90% от температуры прорыва теплоносителя (до 120°С) между скважинами в зоне отбора T. При дальнейшем росте температуры отбор переносят в зону с более низкой температурой Т, изолируя зоны с высокой температурой глухими пакерами 3. Производят прогрев пласта и отбор продукции в этой зоне.
При понижении температуры продукции в зоне отбора до уменьшения текучести ниже необходимого значения отбор переносят в зоны с более высокими температурами, которые ниже 70% температуры прорыва теплоносителя, а пакеры 3 извлекают. Отбор продукции ведут до полной выработки пласта 4.
Пример конкретного выполнения
2
3
Разрабатывают залежь высоковязкой нефти. На залежи имеется высокопродуктивная зона толщиной 50-60 м с температурой 8°С, давлением 0,5 МПа, нефтенасыщенностью 0,70 д. ед., пористостью 30%, проницаемостью 0,4 мкм, плотностью нефти - 956 кг/м и вязкостью - 600 мПа·с.
1
2
На залежи высоковязкой нефти или битумов бурят одну двухустьевую добывающую горизонтальную скважину 1 с использованием одного отклонителя и одну вертикальную нагнетательную скважину 2 с расположением забоя над средней частью горизонтального участка добывающей скважины на расстоянии 7 м, исключающем прорыв теплоносителя между скважинами. Продуктивный пласт условно делят на несколько температурных зон с разными температурными режимами T, Т.
1
1
Вырабатывают нижнюю часть продуктивного пласта 4. Закачивают перегретый пар под давлением 2,2 МПа в нагнетательную скважину 2. Прогревают зону T до 110°С и производят отбор продукции скважины через добывающую скважину 1. При росте температуры до 120°С отбор переносят в зону с температурой 90°С, изолируя зоны с высокой температурой глухими пакерами 3. Производят отбор продукции в этой зоне. При понижении температуры продукции до 60°С в зоне отбора до уменьшения текучести ниже необходимого значения отбор переносят в зоны T, которые ниже 80°С от температуры прорыва теплоносителя, а пакеры 3 извлекают. Отбор продукции ведут до полной выработки пласта 4.
Благодаря подаче теплоносителя в вертикальную нагнетательную скважину 2 увеличивается охват пласта 4 воздействием, пласт равномерно вырабатывается по площади и вертикали и, как результат, повышается нефтеизвлечение. Темп отбора высоковязкой нефти за счет ускорения прогрева пласта увеличивается с 2,3 до 6,7% от извлекаемых запасов, затраты теплоносителя уменьшились на 32% по сравнению с прототипом.
Эксплуатация участка рассчитана до достижения проектной нефтеотдачи 0,65. В процессе отработки всего интервала увеличивается охват пласта воздействием, нефтеотдача увеличилась на 30%, увеличилось время работы скважин до достижения предельной обводненности, снизились затраты на строительство дополнительных горизонтальных скважин за счет бурения двухустьевой скважины с применением одного отклонителя, дополнительная добыча нефти составила 167,5 тыс. т нефти.
Разработка залежи битумной нефти и механизм проведения теплового воздействия производятся аналогично разработке залежи высоковязкой нефти.
Применение предложенного способа позволит снизить затраты и упростить строительство горизонтальных скважин, повысить нефтеотдачу, т.е. увеличить эффективность процесса вытеснения высоковязкой нефти, в том числе путем увеличения охвата пласта агентом воздействия, что приведет к получению дополнительной добычи нефти за счет последовательной отработки всего пласта.