RU2375560C1 - Natural bitumen production method - Google Patents
Natural bitumen production method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375560C1 RU2375560C1 RU2008132636/03A RU2008132636A RU2375560C1 RU 2375560 C1 RU2375560 C1 RU 2375560C1 RU 2008132636/03 A RU2008132636/03 A RU 2008132636/03A RU 2008132636 A RU2008132636 A RU 2008132636A RU 2375560 C1 RU2375560 C1 RU 2375560C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- coolant
- drill string
- natural bitumen
- heat transfer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Заявляемый способ относится к нефтяной промышленности, а именно к добыче природного битума или тяжелой вязкой нефти.The inventive method relates to the oil industry, namely the extraction of natural bitumen or heavy viscous oil.
Известен способ добычи природного битума - паротепловой метод, основанный на гравитационном дренаже с применением пара [1]. Для осуществления этого способа бурятся две горизонтальные скважины с параллельными стволами. В верхний ствол закачивают пар, а из нижнего ствола добывают нагретый битум.A known method for the extraction of natural bitumen is a steam-thermal method based on gravity drainage using steam [1]. To implement this method, two horizontal wells with parallel shafts are drilled. Steam is pumped into the upper barrel, and heated bitumen is mined from the lower barrel.
В процессе добычи используется следующий принцип. Нагнетаемый пар стремится в верхнюю часть пласта, прогревает битум, который под действием собственного веса опускается к нижнему стволу. Битум и горячий конденсат пара отбирается из нижней горизонтальной скважины.In the mining process, the following principle is used. The injected steam tends to the upper part of the formation, heats the bitumen, which, under the influence of its own weight, falls to the lower trunk. Bitumen and hot steam condensate are taken from the lower horizontal well.
Этот способ добычи имеет следующие недостатки.This mining method has the following disadvantages.
Как показал отечественный опыт, расстояние между верхним и нижним стволами оптимально должно быть не более 5 метров. Однако даже при этом расстоянии на прогрев битума тратятся значительное время и энергия.As domestic experience has shown, the distance between the upper and lower trunks should optimally be no more than 5 meters. However, even at this distance, considerable time and energy are spent on heating the bitumen.
Продуктивные пласты с битумом, как правило, имеют неоднородное строение: переслаивание битума с водонасыщенными пропластками, представленными слабосцементированными песчаниками. Однако известный способ добычи битума не является регулируемым в зависимости от типа породы.Productive strata with bitumen, as a rule, have a heterogeneous structure: intercalation of bitumen with water-saturated layers represented by weakly cemented sandstones. However, the known method of mining bitumen is not adjustable depending on the type of rock.
Кроме того, известный способ не является экономичным, так как много теплоносителя уходит за пределы эксплуатируемого участка.In addition, the known method is not economical, since a lot of coolant goes beyond the boundaries of the operating area.
Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является способ добычи природного битума с применением подземно-поверхностной технологии, включающий вытеснение битума из пласта теплоносителем через скважину, пробуренную с поверхности [2]. Для равномерного распределения пара по пласту к забоям поверхностных нагнетательных скважин бурятся специальные подземные парораспределительные скважины.The closest technical solution adopted for the prototype is a method of extracting natural bitumen using underground surface technology, including displacing bitumen from the formation with a coolant through a well drilled from the surface [2]. For uniform distribution of steam over the formation, special underground steam distribution wells are drilled to the bottom faces of surface injection wells.
Бурение большого количества скважин для бурения битума таким способом ускоряет прогрев продуктивного пласта, но оно экономически оправдано только на тех объектах, где горизонтальные скважины уже существуют. При наличии же на месторождениях рыхлых песков скважины заваливаются ими, после чего их трудно восстановить.Drilling a large number of wells for drilling bitumen in this way accelerates the heating of the reservoir, but it is economically justified only at those facilities where horizontal wells already exist. If there are loose sands in the fields, the wells are blocked by them, after which they are difficult to recover.
При использовании описанного выше способа на Мордово-Кармальском месторождении Татарстана годовой расход парогаза составляет 4,4 млн.м3, удельный расход которого составил 3,4 тыс.м3/т битума, удельный расход пара составляет около 3,5 т/т. Способ оказался неэкономичным, так как обогрев проводится на большом пространстве, а битум не разогревается до текучего состояния.When using the above-described method for Mordovo- Karmalskoye field Tatarstan annual vapor gas flow of 4.4 million m 3, the specific consumption of which was 3.4 thousand m3 / t bitumen specific steam consumption of about 3.5 ton / ton. The method turned out to be uneconomical, since heating is carried out over a large space, and bitumen is not heated to a fluid state.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности добычи битума из пласта за счет интенсификации гидравлического и теплового воздействия на него теплоносителем при снижении энергетических затрат.The objective of the present invention is to increase the efficiency of production of bitumen from the reservoir due to the intensification of the hydraulic and thermal effects of heat carrier on it while reducing energy costs.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе добычи природного битума путем вытеснения его из пласта проходимых горных пород теплоносителем в процессе бурения скважины с использованием колонны бурильных труб и колонны для подачи теплоносителя добыча осуществляется намывом теплоносителем природного битума с одновременным разрушением горных пород.The problem is solved due to the fact that in the method of extracting natural bitumen by displacing it from the passable rocks by the coolant in the process of drilling a well using a drill pipe string and a coolant supply column, the extraction is carried out by washing the natural bitumen coolant with the simultaneous destruction of rocks.
Способ добычи битума методом намыва отличается своей технологией в зависимости от свойств горной породы, в которой залегает природный битум (ПБ).The method of extraction of bitumen by the wash method differs in its technology, depending on the properties of the rock in which natural bitumen (PB) is deposited.
Заявляемый способ поясняется фиг.1-7.The inventive method is illustrated in Fig.1-7.
При добыче из пласта, сложенного из рыхлого несцементированного ПБ, предлагается компоновка, изображенная на фиг.1. Она состоит из обсадной колонны 1, внутри которой размещена колонна бурильных труб 2 и колонна 3 для подачи теплоносителя. При расположении внутри колонны бурильных труб колонны для теплоносителя на конце последней устанавливается гидромониторная насадка 4.When mining from a reservoir composed of loose uncemented PB, the layout shown in Fig. 1 is proposed. It consists of a
Способ реализуется следующим образом. Сначала в скважине обеспечивается круговая циркуляция теплоносителя. Затем компоновка спускается к забою скважины и осуществляется одновременное вращение бурильной колонны 2 и колонны для теплоносителя 3. В качестве теплоносителя используется горячая вода или солевой раствор и создается круговая циркуляция. Благодаря потоку жидкости, вытекающей из гидромониторной насадки 4, рыхлый несцементированный ПБ на забое разрушается и вместе с теплоносителем транспортируется на поверхность.The method is implemented as follows. First, a circular coolant circulation is provided in the well. Then the layout goes down to the bottom of the borehole and the
При расположении ПБ близко к поверхности на небольшой глубине отпадает необходимость в постоянной подаче теплоносителя, вследствие чего колонна для подачи теплоносителя опускается к забою по мере технологической необходимости.When the PB is located close to the surface at a shallow depth, there is no need for a constant supply of coolant, as a result of which the column for supplying the coolant is lowered to the bottom as the technological need.
В этом случае предлагается компоновка, изображенная на фиг.2, включающая обсадную колонну 1, колонну бурильных труб 2 и колонну для теплоносителя 5, размещенную не внутри, а в кольцевом пространстве между бурильной и обсадной колонной.In this case, the proposed arrangement shown in figure 2, including the
При добыче из пласта, сложенного из рыхлого, с включением сцементированных отдельных частиц ПБ, применяется компоновка, показанная на фиг.3. Она состоит из обсадной колонны 1, колонны бурильных труб 2 и транспортной колонны 6. На нижнем конце бурильной колонны установлено эжекторное устройство, состоящее из корпуса 7 с кольцевой полостью 8. Корпус имеет наружные 9 и внутренние 10 радиальные отверстия, а также осевые отверстия 11 и 12, выполненные в виде насадок. Отверстие 12 служит для размыва частиц разбуренной породы, а отверстие 11 предназначено для создания эжекторного эффекта с целью подачи пульпы внутрь транспортной колонны 6.When mining from a reservoir composed of loose, with the inclusion of cemented individual particles of PB, the layout shown in figure 3 is applied. It consists of a
Для разрушения забоя нижний торец корпуса 7 оснащен зубцами 13. Между бурильной колонной 2 и транспортной колонной 6 установлена пакерующая манжета 14.To destroy the bottom of the bottom end of the
Способ реализуется следующим образом. Сначала в скважине обеспечивается круговая циркуляция теплоносителя. Затем компоновка спускается до забоя и начинается вращение бурильной колонны. Теплоноситель с поверхности через кольцевое пространство, образованное колоннами 2 и 6, через отверстия 10 поступает в кольцевую полость 8 и далее в отверстия (насадки) 11 и 12. Отверстие 12 совместно с зубцами 13 обеспечивает размыв и разбуривание битумной пульпы, которая через отверстия 9 попадает в нижнюю часть транспортной колонны 6 и увлекается потоком теплоносителя на поверхность под воздействием струи, вытекающей из отверстия 11.The method is implemented as follows. First, a circular coolant circulation is provided in the well. Then the layout goes down to the bottom and the rotation of the drill string begins. The coolant from the surface through the annular space formed by the
На фиг.4 представлена компоновка для добычи ПБ из пласта, сложенного из крупноразмерного песка и гальки. Устройство состоит из обсадной колонны 1, внутри которой располагаются колонна бурильных труб 2 и транспортная колонна 15. Между колоннами 2 и 15 в нижней части устанавливается кольцо 16 с размещенными по периферии несколькими гидромониторными насадками 4. В нижней части бурильной колонны 2 размещен раструб 17, торец которого выполнен в виде фрезы 13. Внутри колонны 15 монтируются штуцеры 18.Figure 4 presents the layout for the extraction of PB from the reservoir, composed of coarse sand and pebbles. The device consists of a
Способ реализуется следующим образом. Компоновка спускается в скважину, обеспечивается круговая циркуляция теплоносителя и начинается вращение бурильной колонны. ПБ, будучи разрушенным под воздействием гидромониторного эффекта и зубцов 13 на раструбе 17, направляется внутрь транспортной колонны 15. Раструб способствует захвату разрушенного ПБ. Теплоноситель направляется к забою, формируя сосредоточенный в жидкости крупноразмерный ПБ в равномерную пульпу, и затем по транспортной трубе 15 поднимается на поверхность. Необходимость применения гидромониторной системы с несколькими насадками определяется трудностью равномерной подачи ПБ с крупноразмерным песком и галькой в транспортную трубу без их скопления на входе и тем самым закупоривания колонны для транспортировки ПБ на поверхность. Благодаря штуцерам 18, установленным во внутренней трубе, происходит перемешивание крупных частиц с созданием равномерного потока пульпы с рассредоточенными частицами крупноразмерного песка, гальки и конгломератов ПБ. Данная компоновка особенно эффективна при эксплуатации горизонтальных скважин.The method is implemented as follows. The layout is lowered into the well, a circular circulation of the coolant is provided and the rotation of the drill string begins. PB, being destroyed under the influence of the hydro-monitor effect and
При добыче битума из пласта, скелет которого представлен плотными проницаемыми породами, применяется компоновка, изображенная на фиг.5. Она включает обсадную колонну 1, через которую проходят колонна бурильных труб 2 и колонна 5, предназначенная для подачи теплоносителя. Колонна 5 может быть размещена как внутри бурильной колонны 2, так и в кольцевом пространстве между бурильной и обсадной колоннами.When extracting bitumen from the reservoir, the skeleton of which is represented by dense permeable rocks, the layout shown in Fig. 5 is used. It includes a
На конце колонны 5 установлена гидромониторная насадка 4, а на нижнем конце бурильной колонны 2 установлен электробур 20, полый выходной вал которого (не показан) соединен с насосом 21 и долотом 22.A
Способ реализуется следующим образом. Компоновка спускается в скважину и обеспечивается круговая циркуляция теплоносителя. Через кабель, расположенный внутри бурильной колонны, подается напряжение к электробуру 20. Электробур с долотом 22 включаются в работу. Разрушаемая долотом порода с ПБ вместе с теплоносителем поступает в полый вал электробура и далее насосом 21 подается на поверхность по бурильной колонне 2.The method is implemented as follows. The layout is lowered into the well and circular circulation of the coolant is provided. Through a cable located inside the drill string, voltage is supplied to the
При небольших глубинах расположения ПБ целесообразно применять технологическую схему с наружным расположением колонны для подачи теплоносителя, при этом во время закачивания теплоносителя может быть осуществлен подъем колонны из скважины. Такая необходимость возникает в связи с осложнениями в скважине в виде затяжек компоновки при спускоподъемных операциях и т.п.At small depths of the location of the PB, it is advisable to apply a technological scheme with an external arrangement of the column for supplying the coolant, while during the pumping of the coolant, the column can be lifted from the well. Such a need arises in connection with complications in the well in the form of assembly puffs during tripping operations, etc.
Особенность данной компоновки, изображенной на фиг.6, состоит в том, что колонна 5 для подачи теплоносителя к забою размещена не внутри бурильной колонны, а в кольцевом пространстве между обсадной колонной 1 и колонной бурильных труб 2, а также в установке дополнительного насоса 23 и подогревателя 24 движущейся пульпы, расположенных в вертикальной части ствола скважины.A feature of this arrangement, depicted in Fig.6, is that the
Принцип работы данной компоновки аналогичен описанному выше и представленному на фиг.5.The principle of operation of this arrangement is similar to that described above and presented in figure 5.
На фиг.7 представлена схема добычи ПБ из битуминозного пласта большой мощности с помощью многозабойных скважин с разветвлениями от основных обсаженных стволов в виде многочисленных открытых стволов меньшего диаметра. В таких случаях бурение основного ствола на всю мощность пласта ведется одновременно со спуском обсадной колонны, что по окончании бурения дает возможность, не поднимая ее, провести крепление и затем вести боковые стволы через вырезанные в ней окна, используя основной ствол для притока ПБ со всей системы разветвленных открытых стволов.Figure 7 presents a diagram of the production of PB from a large-capacity bituminous formation using multilateral wells with branches from the main cased trunks in the form of numerous open trunks of smaller diameter. In such cases, the main shaft is drilled at the entire thickness of the formation at the same time as the casing is lowered, which, at the end of the drilling, makes it possible, without lifting it, to fasten and then guide the lateral shafts through the windows cut into it, using the main shaft to inflow PB from the entire system branched open trunks.
Пласты с ПБ на большинстве месторождений имеют большую мощность. Эффективная добыча достигается, если на протяжении мощности битумного пласта бурят дополнительные ярусы в виде горизонтальных стволов. Благодаря этому создается система интенсивного притока ПБ из них к центральному стволу, из которого ПБ поднимается на поверхность посредством тепловых или насосных методов эксплуатации.Formations with PB in most fields have a large capacity. Efficient production is achieved if additional layers in the form of horizontal shafts are drilled over the thickness of the bitumen reservoir. Due to this, a system of intensive inflow of PB from them to the central trunk is created, from which the PB rises to the surface through thermal or pumping methods of operation.
Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account
1. Шандрыгин А.Н., Нухаев М.Т., Тертычный В.В. Разработка залежей тяжелой нефти и природного битума методом парогравитационного дренажа. Нефтяное хозяйство, №6, 2006, с.94.1. Shandrygin A.N., Nukhaev M.T., Tertychny V.V. Development of heavy oil and natural bitumen deposits by the method of steam gravity drainage. Oil industry, No. 6, 2006, p. 94.
2. Табаков В.П., Гуров Е.И. Термошахтный метод разработки нефтяных и битумных залежей. Нефтяное хозяйство, №3, 1993, с.43 (прототип).2. Tabakov V.P., Gurov E.I. Thermal mine method for developing oil and bitumen deposits. Oil industry, No. 3, 1993, p. 43 (prototype).
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008132636/03A RU2375560C1 (en) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | Natural bitumen production method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008132636/03A RU2375560C1 (en) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | Natural bitumen production method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2375560C1 true RU2375560C1 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41489637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008132636/03A RU2375560C1 (en) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | Natural bitumen production method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2375560C1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4718485A (en) * | 1986-10-02 | 1988-01-12 | Texaco Inc. | Patterns having horizontal and vertical wells |
| RU2012760C1 (en) * | 1992-03-18 | 1994-05-15 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова | Device for ice full-hole drilling |
| RU2060378C1 (en) * | 1993-04-06 | 1996-05-20 | Александр Константинович Шевченко | Method for developing oil stratum |
| RU2225942C1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for extraction of bituminous deposit |
| RU2256796C1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-07-20 | Хрулев Александр Сергеевич | Method for extraction of mineral resources and device for realization of said method |
| RU2286445C1 (en) * | 2006-01-19 | 2006-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for highly-viscous oil or bitumen deposit development |
| RU2307926C1 (en) * | 2005-12-26 | 2007-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method for bitumen deposit development |
| RU2315168C1 (en) * | 2006-06-08 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for multilateral well construction |
-
2008
- 2008-08-07 RU RU2008132636/03A patent/RU2375560C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4718485A (en) * | 1986-10-02 | 1988-01-12 | Texaco Inc. | Patterns having horizontal and vertical wells |
| RU2012760C1 (en) * | 1992-03-18 | 1994-05-15 | Санкт-Петербургский государственный горный институт им.Г.В.Плеханова | Device for ice full-hole drilling |
| RU2060378C1 (en) * | 1993-04-06 | 1996-05-20 | Александр Константинович Шевченко | Method for developing oil stratum |
| RU2225942C1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-03-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for extraction of bituminous deposit |
| RU2256796C1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-07-20 | Хрулев Александр Сергеевич | Method for extraction of mineral resources and device for realization of said method |
| RU2307926C1 (en) * | 2005-12-26 | 2007-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" | Method for bitumen deposit development |
| RU2286445C1 (en) * | 2006-01-19 | 2006-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for highly-viscous oil or bitumen deposit development |
| RU2315168C1 (en) * | 2006-06-08 | 2008-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for multilateral well construction |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТАБАКОВ В. П. и др. Термошахтный метод разработки нефтяных и битумных залежей. Нефтяное хозяйство. - М.: Недра, 1993, №3, c.43. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2943268C (en) | Thermal energy delivery and oil production arrangements and methods thereof | |
| RU2199657C2 (en) | Underground-surface method of development of high- viscosity oil deposit | |
| US7367399B2 (en) | Loop systems and methods of using the same for conveying and distributing thermal energy into a wellbore | |
| CN103233713B (en) | Method and process for extracting shale oil gas through oil shale in situ horizontal well fracture chemical destructive distillation | |
| RU2295030C1 (en) | Method for extracting layer-zone-wise heterogeneous formation of highly viscous oil or bitumen | |
| US9567842B2 (en) | Radial fishbone SAGD | |
| RU2459934C1 (en) | Development method of multilayer non-homogeneous oil deposit | |
| NZ553077A (en) | Using geothermal energy for the production of power | |
| US20060175061A1 (en) | Method for Recovering Hydrocarbons from Subterranean Formations | |
| CN105863569A (en) | Single-well fracture gravity self-circulation dry-hot-rock geotherm mining method | |
| RU2289685C1 (en) | Method for extracting reservoirs of highly viscous oil or bitumen | |
| RU2387819C1 (en) | Method to develop sticky oil and bitumen accumulation | |
| RU2225942C1 (en) | Method for extraction of bituminous deposit | |
| CA2025996C (en) | Borehole mining process for recovery of petroleum from unconsolidated heavy oil formations | |
| KR20180013355A (en) | Enhanced Geothermal System Used For Deep Geothermal Power Generation Systems | |
| RU2191895C1 (en) | Method of increasing oil recovery from formation | |
| GB2549832A (en) | Geothermal power system | |
| RU2285116C2 (en) | Method for extracting deposits of bitumen and highly viscous oil and complex system of equipment for realization of said method | |
| US4368920A (en) | Method of thermal-mine working of oil reservoir | |
| CN111608624B (en) | Method for exploiting heavy oil reservoir by utilizing terrestrial heat | |
| CN110344801B (en) | Fracturing operation method for combustible ice exploitation, exploitation method and exploitation system | |
| RU2375560C1 (en) | Natural bitumen production method | |
| RU2307926C1 (en) | Method for bitumen deposit development | |
| RU2187630C2 (en) | Method of development of high-viscosity oil pool | |
| CN115929402B (en) | Method for transferring water storage resources by using loess of coal mining fracture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130808 |