способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума

Формула изобретения

Способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума, включающий строительство добывающей двухустьевой горизонтальной скважины и отбор продукции, отличающийся тем, что строят ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин, выше ряда параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин параллельно ему строят ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин с расположением в плане нагнетательных скважин между добывающими, нагнетают водяной пар через ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин с закачкой пара через оба устья каждой нагнетательной двухустьевой горизонтальной скважины, через ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин отбирают продукцию, в промежутках между добывающими и нагнетательными двухустьевыми горизонтальными скважинами строят пологие нагнетательные скважины, через которые закачивают растворитель высоковязкой нефти или битума.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежи высоковязкой нефти или битума.

Известен способ эксплуатации двухустьевой горизонтальной скважины, включающий вскрытие продуктивного пласта, насыщенного высоковязкой нефтью или битумом, горизонтальным стволом и его крепление обсадной эксплуатационной колонной, оборудование устья, перфорацию и освоение скважины. После установки оборудования для отбора углеводородов на втором устье скважину осваивают и начинают добычу из устьев и при приближении контура заводнения к месту установки пакера внутритрубное пространство эксплуатационной колонны в интервале установки пакера перекрывают, например, полимерным тампоном, и устье, расположенное на стороне, противоположной направлению перемещения контура заводнения, используют для нагнетания жидкого или газообразного агента для поддержания пластового давления, а противоположное устье - для добычи углеводородов (Патент РФ №2159317, кл. Е 21 В 43/20, опубл. 20.11.2000).

Известный способ обладает низкой эффективностью подъема вязких нефтей или битумов, так как характеризуется дискретным режимом подъема продукции, что связано с использованием естественной энергии пласта.

Известен способ разработки залежи высоковязкой нефти или битума, включающий бурение двухустьевой горизонтальной скважины, крепление ее эксплуатационной колонной, протаскиваемой с одного устья по стволу к другому совместно с пакерами для установки последних в кровле продуктивного пласта, подъем и подачу нефти в выкидную линию на одном из устьев скважины. Устьевые участки эксплуатационной колонны соединяют между собой наземным участком в виде дугообразного трубопровода с идентичным внутренним диаметром с образованием замкнутого канала, упомянутый наземный участок которого закрепляют на опорной раме приводного узла. Для этого в эксплуатационной колонне размещают дополнительную колонну, выполняющую функцию насосно-компрессорной трубы в подземной части и имеющую перфорационные каналы для сообщения с продуктивным пластом. В полости дополнительной колонны на равноудаленных расстояниях друг от друга устанавливают систему цилиндрических элементов, соединенных между собой посредством силовых тяг с формированием замкнутой тяговой системы. Участки подземной части колонны насосно-компрессорных труб от устьев скважины до границ перфорационного участка эксплуатационной колонны совместно с упомянутыми цилиндрическими элементами образуют поршневые насосные пары. В процессе эксплуатации осуществляют принудительное перемещение системы цилиндрических элементов с помощью приводного узла с непрерывным последовательным вытеснением нефти из колонны насосно-компрессорных труб посредством упомянутых выше поршневых насосных пар (Патент РФ №2246001, кл. Е 21 В 43/24, опубл. 10.02.2005).

Известный способ не позволяет разрабатывать залежь с высокой нефтеотдачей вследствие малого поступления высоковязких пластовых флюидов в скважину.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ разработки нефтяного месторождения, включающий бурение непрерывной (двухустьевой) скважины с образованием ее выходного участка вверх с наклоном от продуктивного пласта до дневной поверхности, установку в пробуренную скважину обсадной колонны, цементирование затрубного пространства по всей длине, перфорирование обсадной колонны в интервале горизонтального участка, установку внутри обсадной трубы насосно-компрессорных труб с центраторами, подачу теплоносителя по колонне насосно-компрессорных труб с входного и выходного участков, отбор продукта по выходному участку при продолжении закачки теплоносителя по входному участку (Патент РФ №2211318, кл. Е 21 В 43/24, опубл. 27.08.2003).

Основным недостатком данного способа является недостаточная эффективность нефтеизвлечения, т.к. при закачке пара и одновременном отборе нефти из одной скважины происходят быстрые прорывы пара, а при циклическом воздействии - непроизводительный расход пара на повторный прогрев остывшего продуктивного пласта за период отбора, т.е. большая энергозатратность.

В предложенном способе решается задача повышения темпа прогрева и нефтеизвлечения.

Задача решается тем, что в способе разработки залежи высоковязкой нефти или битума, включающем строительство добывающей двухустьевой горизонтальной скважины и отбор продукции, согласно изобретению строят ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин, выше ряда параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин параллельно ему строят ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин с расположением в плане нагнетательных скважин между добывающими, нагнетают водяной пар через ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин с закачкой пара через оба устья каждой нагнетательной двухустьевой горизонтальной скважины, через ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин отбирают продукцию, в промежутках между добывающими и нагнетательными двухустьевыми горизонтальными скважинами строят пологие нагнетательные скважины, через которые закачивают растворитель высоковязкой нефти или битума.

Признаками изобретения являются:

1. строительство добывающей двухустьевой горизонтальной скважины;

2. отбор продукции;

3. строительство ряда параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин;

4. выше ряда параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин параллельно ему строительство ряда параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин с расположением в плане нагнетательных скважин между добывающими;

5. нагнетание водяного пара через ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин с закачкой пара через оба устья каждой нагнетательной двухустьевой горизонтальной скважины;

6. через ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин отбор продукции;

7. в промежутках между добывающими и нагнетательными двухустьевыми горизонтальными скважинами строительство пологих нагнетательных скважин;

8. закачка растворителя высоковязкой нефти или битума через пологие нагнетательные скважины.

Признаки 1, 2 являются общими с прототипом, признаки 3-8 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

Разработка залежей высоковязкой и битумной нефти характеризуется низким темпом отбора и нефтеизвлечением. Задачей предлагаемого изобретения является увеличение темпа прогрева пласта, повышение коэффициента нефтеизвлечения и охвата пласта тепловым воздействием и вытеснением.

На фиг.1, 2 представлена схема реализации предлагаемого способа: на фиг.1 - продольный профиль продуктивного пласта, на фиг.2 - поперечный профиль продуктивного пласта.

Условные обозначения: 1 - продуктивный пласт, 2 - нагнетательная двухустьевая горизонтальная скважина, 3 - добывающая двухустьевая горизонтальная скважина, 4 - пологая нагнетательная скважина, 5 - ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин, 6 - ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

На месторождении высоковязкой нефти или битума строят ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин 6. Выше ряда добывающих двухустьевых горизонтальных скважин 6 параллельно ему строят ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин 5 с расположением в плане нагнетательных скважин между добывающими. Нагнетают водяной пар через ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин 5 с закачкой пара 5 через оба устья каждой нагнетательной двухустьевой горизонтальной скважины. Через ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин 6 отбирают продукцию. Разработку ведут до отбора основного объема высоковязкой нефти или битума на участке залежи. При этом продуктивный пласт 1 оказывается прогрет. На этой стадии в зонах с невыработанными запасами в промежутках между добывающими 3 и нагнетательными 2 двухустьевыми горизонтальными скважинами строят пологие нагнетательные скважины 4, через которые закачивают растворитель высоковязкой нефти или битума.

При строительстве двухустьевых горизонтальных скважин цементируют затрубное пространство, спускают перфорированную обсадную колонну. В нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважинах устанавливают внутри обсадной колонны с каждого устья колонны насосно-компрессорных труб с пакерами и по колоннам насосно-компрессорных труб закачивают пар. Пар по трещинам поступает в зону между скважинами. Пласт прогревается. Разогретая высоковязкая нефть или битум стекает к добывающим двухустьевым горизонтальным скважинам и поднимается по ним путем транспортирования с помощью поршня к поверхности по обсадной колонне, имеющей два выхода на поверхность. Отбор продукции ведут до полной выработки продуктивного пласта.

Пример конкретного выполнения

Разрабатывают залежь битума со следующими характеристиками. Залежь находится на глубине 90 м, представлена неоднородными пластами толщиной 20-30 м с температурой 8°С, давлением 0,5 МПа, нефтенасыщенностью 0,70 д.ед., пористостью 30%, проницаемостью 0,265 мкм², с битумом, имеющим плотность 956 кг/м ³ и вязкость 12206 мПа·с. Балансовые запасы составляют 500 тыс. т.

Строят ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин 6, состоящий из пяти скважин. Выше ряда добывающих двухустьевых горизонтальных скважин 6 параллельно ему строят ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин 5, состоящий из четырех скважин, с расположением в плане нагнетательных скважин между добывающими. Нагнетают водяной пар с температурой 250°С через ряд параллельных нагнетательных двухустьевых горизонтальных скважин 5 с закачкой пара через оба устья каждой нагнетательной двухустьевой горизонтальной скважины. Через ряд параллельных добывающих двухустьевых горизонтальных скважин 6 отбирают продукцию. Разработку ведут до отбора основного объема битума на участке залежи. Средний дебит добывающих скважин составляет 16 т/сут, коэффициент охвата пласта воздействием - 0,65 д.ед., коэффициент охвата пласта заводнением - 0,75 д.ед., коэффициент вытеснения - 0,67 д.ед., извлекаемые запасы - 220 тыс. т.

В зонах с невыработанными запасами в промежутках между добывающими 3 и нагнетательными 2 двухустьевыми горизонтальными скважинами строят четыре пологие нагнетательные скважины 4, через которые закачивают растворитель битума - дистиллят. Разработку продолжают до предела рентабельности. В результате добыто дополнительно 40 тыс. т битума.

По способу-прототипу удается добыть всего не более 70 тыс. т битума.

Применение предложенного способа позволит повысить темп прогрева и нефтеизвлечение.