[go: up one dir, main page]

RU2560016C1 - Method to produce high-viscosity oil and bitumen - Google Patents

Method to produce high-viscosity oil and bitumen Download PDF

Info

Publication number
RU2560016C1
RU2560016C1 RU2014127425/03A RU2014127425A RU2560016C1 RU 2560016 C1 RU2560016 C1 RU 2560016C1 RU 2014127425/03 A RU2014127425/03 A RU 2014127425/03A RU 2014127425 A RU2014127425 A RU 2014127425A RU 2560016 C1 RU2560016 C1 RU 2560016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
horizontal
electrodes
wells
centrifugal pump
Prior art date
Application number
RU2014127425/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ильгизар Хасимович Махмутов
Олег Вячеславович Салимов
Радик Зяузятович Зиятдинов
Ильдар Ильясович Гирфанов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2014127425/03A priority Critical patent/RU2560016C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2560016C1 publication Critical patent/RU2560016C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: method includes pad drilling of the upper, middle and lower well with vertical sections and horizontal bores placed in parallel to each other, installing electrodes and submersible centrifugal pump into the wells, heating reservoir with electric current through the installed electrodes, extracting heated high-viscous oil and bitumen by submersible centrifugal pump. Horizontal bores of the wells are drilled in direction of maximum stress σmax in rocks composing the reservoir. Along the whole length of horizontal in the upper well hydraulic fracturing is performed with longitudinal cracks and their further fixing with proppant agent made of current-conductive material. Vertical wells are drilled with crossing of initial and final sections in the upper well horizontal bore within the interval of hydraulic fracturing. To vertical wells, to the interval of crossing with the upper well horizontal bore electrodes are run down, and sucker-rod strings are used as the above electrodes. At the well mouth electrodes are connected to the electric substation, and then to the vertical section of the middle well a submersible centrifugal pump is run down at the pipe string. The reservoir is heated through horizontal bore of the upper well and heated high-viscosity oil and bitumen are extracted from the middle well horizontal bore through the pipe string by the submersible centrifugal pump. Upon completed workout of high-viscosity oil and bitumen are extracted from at the section between horizontal bores of the upper and middle well the electrodes are disconnected from the electric substation and removed from vertical wells, and from vertical section of the middle well the pipe string with the submersible centrifugal pump is removed. Then in horizontal section of the middle well hydraulic fracturing is performed with longitudinal cracks and their further fixing with proppant agent made of current-conductive material. Vertical wells are drilled additionally to crossing with initial and final sections of the middle well in the interval of hydraulic fracturing; to vertical wells in interval with their crossing with horizontal section of the middle well electrodes are run down and at well mouths electrodes are connected to the electric substation. The submersible centrifugal pump is run down to the vertical section of the lower well; the reservoir is heated through middle well horizontal bore and heated oil is extracted from the lower well horizontal bore through the pipe string by the submersible centrifugal pump.
EFFECT: improved efficiency of heating for the reservoir with high-viscosity oil and bitumen, increased coverage of the reservoir by thermal effect and uniform heating, increased yield of heated oil and improved reliability of the method implementation.
2 dwg

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для добычи высоковязкой нефти и битума с помощью теплового воздействия на пласт.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended for the production of highly viscous oil and bitumen by thermal action on the reservoir.

Известен способ разработки залежей высоковязкой нефти и битума (Вахитов Г.Г., Симкин Э.М. Использование физических полей для извлечения нефти из пластов. - М.: Недра, 1985. - С. 192-194), включающий воздействие электрическим полем на пласт через скважины.A known method of developing deposits of highly viscous oil and bitumen (Vakhitov G.G., Simkin E.M. Use of physical fields to extract oil from formations. - M .: Nedra, 1985. - P. 192-194), including exposure to an electric field on formation through wells.

Недостатком способа является низкая эффективность разработки залежей высоковязкой нефти и битума из-за недостаточного охвата пласта электрическим полем и прогреванием.The disadvantage of this method is the low efficiency of the development of deposits of highly viscous oil and bitumen due to insufficient coverage of the formation by an electric field and heating.

Известен способ разработки залежей высоковязкой нефти и битума (патент RU №2418163, МПК Е21В 43/24, опубл. 10.05.2011 г.), включающий строительство скважины с подземной емкостью, вскрытие пласта горизонтальными скважинами, устья которых обвязаны через дистанционно управляемые задвижки и коллектор с подземной емкостью, прогрев пласта, сбор продукции в подземной емкости и ее откачку на поверхность насосами, при этом прогрев пласта для приведения его продукции в текучее состояние осуществляют комбинированным воздействием электромагнитных и акустических полей, создаваемых излучателями, помещенными в горизонтальные скважины с возможностью периодического перемещения и соединенными через устьевые уплотнители и соответствующие линии передач внутри скважины с наземными генераторами высокочастотных и акустических колебаний, причем прогрев участков пласта начинают согласно принятой технологии добычи от устья горизонтальных скважин до забоя для попутного прогрева в последующем неохваченных полями участков пласта теплом протекающей продукции, оптимальной температуры которой достигают регулированием дебита дистанционно управляемыми задвижками, при этом продукция пласта в гравитационном режиме и под действием пластового давления поступает в подземную емкость, а насосы для откачки продукции помещают в дополнительную скважину, соединенную с наземной системой улавливания легких фракций и перфорированную в зоне подземной емкости, при этом генераторы высокочастотных и акустических колебаний помещают в зоне пласта в скважине, а на разрабатываемом месторождении строят скважины, охватывая всю его площадь, а расстояния между ними выбирают больше двойных длин горизонтальных скважин.A known method of developing deposits of highly viscous oil and bitumen (patent RU No. 2418163, IPC ЕВВ 43/24, published on 05/10/2011), including the construction of a well with an underground capacity, opening the formation with horizontal wells, the mouth of which is tied through remotely controlled valves and a reservoir with an underground reservoir, heating the formation, collecting products in the underground reservoir and pumping them to the surface with pumps, while heating the reservoir to bring its products into a fluid state is carried out by the combined action of electromagnetic and acoustic their fields created by emitters placed in horizontal wells with the possibility of periodic movement and connected through wellhead seals and corresponding transmission lines inside the well with ground-based generators of high-frequency and acoustic vibrations, and heating of the formation sections begins according to the accepted production technology from the mouth of horizontal wells to the bottom for associated subsequent warming up of unhearted fields of the reservoir with the heat of the flowing product, the optimum temperature of which has reached They are controlled by flow rates by remotely controlled valves, while the production of the formation in the gravitational mode and under the influence of the reservoir pressure enters the underground tank, and pumps for pumping the products are placed in an additional well connected to the ground-based system for trapping light fractions and perforated in the zone of the underground tank, generators of high-frequency and acoustic vibrations are placed in the formation zone in the well, and wells are being built at the field being developed, covering its entire area and distances between them choose more than double the lengths of horizontal wells.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- во-первых, сложный технологический процесс реализации способа;- firstly, a complex process of implementing the method;

- во-вторых, неравномерный прогрев пласта, небольшой охват тепловым воздействием залежи и, как следствие, низкие коэффициенты охвата и нефтеотдачи залежи высоковязкой нефти и битума;- secondly, uneven heating of the reservoir, low thermal exposure of the reservoir and, as a result, low coverage and oil recovery coefficients of the reservoir of highly viscous oil and bitumen;

- в-третьих, дороговизна осуществления способа, связанная с применением большого количества технологического оборудования (наземные генераторы высокочастотных и акустических колебаний, излучатели, подземная емкость и т.д.) и строительством дополнительной скважины. Все эти затраты значительно повышают себестоимость добычи нефти.- thirdly, the high cost of implementing the method associated with the use of a large number of technological equipment (ground-based generators of high-frequency and acoustic vibrations, emitters, underground capacity, etc.) and the construction of an additional well. All these costs significantly increase the cost of oil production.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки залежей высоковязкой нефти и битума (патент RU №2085715, МПК Е21В 43/24, опубл. 27.07.1997 г.), включающий прогрев электрическим током пласта посредством установленных в скважине электродов. Предварительно разбуривают кустовым способом не менее трех скважин с вертикальными и горизонтальными участками стволов, направленными параллельно друг другу, при этом в крайние скважины устанавливают электроды, а в промежуточную - электроцентробежный насос двустороннего действия, после прогрева пласта разогретую продукцию промежуточно расположенной скважины направляют в неохваченную электрическим полем часть пласта с последующей откачкой путем реверса насоса разогретой нефти на поверхность.The closest in technical essence is the method of developing deposits of highly viscous oil and bitumen (patent RU No. 2085715, IPC ЕВВ 43/24, publ. 07.27.1997), including heating the formation with electric current through the electrodes installed in the well. At least three wells with vertical and horizontal sections of the shafts parallel to each other are pre-drilled using a cluster method, while electrodes are installed in the extreme wells, and a double-acting electric centrifugal pump is installed in the intermediate wells, after the formation is heated, the heated products of the intermediate well are directed into an uncovered electric field part of the reservoir, followed by pumping by reversing the heated oil pump to the surface.

Недостатки способа:The disadvantages of the method:

- во-первых, низкая эффективность прогревания пласта электрическим полем, обусловленная точечным прогреванием электродами ограниченного участка пласта в «пятке» горизонтальной скважины с получением ограниченного объема разогретой нефти и последующей закачкой реверсивным насосом этого объема разогретой нефти через перфорационные отверстия, выполненные в «носке» горизонтальных скважин с целью прогревания пласта на забоях горизонтальных скважин;- firstly, the low efficiency of heating the formation by an electric field, due to the spot heating by electrodes of a limited section of the formation in the heel of a horizontal well with the receipt of a limited volume of heated oil and subsequent injection of a volume of heated oil by a reversing pump through perforations made in the horizontal "sock" wells for the purpose of heating the formation at the bottom of horizontal wells;

- во-вторых, небольшой охват тепловым воздействием и неравномерный прогрев пласта, обусловленные небольшим охватом (10-12 м) залежи прогреванием электрическим полем в «пятке» горизонтальной скважины и еще меньшим охватом (5-6 м) залежи прогреванием разогретой нефтью в «носке» горизонтальной скважины, что приводит к низкой нефтеотдаче залежи высоковязкой нефти и битума, вследствие чего часть запасов высоковязкой нефти и битума остаются неизвлеченными в пласте;- secondly, a small coverage by heat and uneven heating of the formation due to the small coverage (10-12 m) of the deposit by heating with an electric field in the heel of a horizontal well and even less coverage (5-6 m) of the deposit by heating with heated oil in the “sock” »Horizontal wells, which leads to low oil recovery deposits of highly viscous oil and bitumen, as a result of which part of the reserves of high viscosity oil and bitumen remain unexcited in the reservoir;

- в-третьих, низкий дебит высоковязкой нефти и битума, обусловленный тем, что перед отбором высоковязкой нефти и битума, разогретых в начальном участке пласта, они закачиваются обратно в пласт с целью прогревания конечного участка пласта, где частично успевают остыть и уже обратно на поверхность не извлекаются;- thirdly, the low flow rate of high-viscosity oil and bitumen, due to the fact that before the selection of high-viscosity oil and bitumen, heated in the initial section of the reservoir, they are pumped back into the reservoir in order to warm up the final section of the reservoir, where they partially manage to cool and are already back to the surface not retrieved;

- в-четвертых, низкая надежность реализации способа, так как необходимо применять насосы специальной конструкции для реверсирования продукции в скважине, которые будут работать в неблагоприятных условиях вследствие расположения насосов непосредственно в горизонтальных стволах скважин, что ведет к быстрому выходу насосов из строя.- fourthly, the low reliability of the implementation of the method, since it is necessary to use pumps of a special design for reversing products in the well, which will work in adverse conditions due to the location of the pumps directly in the horizontal boreholes, which leads to a quick failure of the pumps.

Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности прогревания пласта высоковязкой нефти и битума, а также увеличение охвата пласта тепловым воздействием с его равномерным прогревом, повышение дебита разогретых высоковязкой нефти и битума и надежности реализации способа.The technical objectives of the invention are to increase the efficiency of heating the formation of highly viscous oil and bitumen, as well as increasing the coverage of the formation by heat exposure with its uniform heating, increasing the flow rate of heated highly viscous oil and bitumen and the reliability of the method.

Поставленные технические задачи решаются способом добычи высоковязкой нефти и битума, включающим бурение кустовым способом верхней, средней и нижней скважин с вертикальными участками и горизонтальными стволами, расположенными параллельно друг другу, установку в скважины электродов и погружного электроцентробежного насоса, прогревание пласта электрическим током посредством установленных в скважине электродов, отбор разогретых высоковязкой нефти и битума погружным электроцентробежным насосом.The stated technical problems are solved by the method of producing highly viscous oil and bitumen, including cluster drilling of the upper, middle and lower wells with vertical sections and horizontal shafts parallel to each other, installation of electrodes and a submersible electric centrifugal pump in the wells, heating of the formation with electric current through installed in the well electrodes, selection of warmed up high-viscosity oil and bitumen by submersible electric centrifugal pump.

Новым является то, что горизонтальные стволы скважин бурят в направлении максимального напряжения σmax горных пород, слагающих пласт, по всей длине горизонтального ствола верхней скважины выполняют гидравлический разрыв пласта с образованием продольных трещин с последующим их креплением расклинивающим агентом из токопроводящего материала, затем бурят вертикальные скважины с пересечением в начальном и в конечном участках горизонтального ствола верхней скважины в интервале проведения гидравлического разрыва пласта, в вертикальные скважины в интервал пересечения с горизонтальным стволом верхней скважины спускают электроды, в качестве которых применяют колонны насосных штанг, на устье скважин электроды обвязывают с электрической подстанцией, затем в вертикальный участок средней скважины спускают на колонне труб погружной центробежный насос, осуществляют прогревание пласта через горизонтальный ствол верхней скважины, а добычу разогретых высоковязкой нефти и битума осуществляют из горизонтального ствола средней скважины по колонне труб погружным электроцентробежным насосом, по окончании выработки высоковязкой нефти и битума из пласта на участке между горизонтальными стволами верхней и средней скважин отсоединяют электроды от электрической подстанции и извлекают электроды из вертикальных скважин, а из вертикального участка ствола средней скважины извлекают колонну труб с погружным электроцентробежным насосом, затем в горизонтальном участке средней скважины выполняют гидравлический разрыв пласта с образованием продольных трещин с последующим их креплением расклинивающим агентом из токопроводящего материала, далее добуривают вертикальные скважины с пересечением в начальном и в конечном участках горизонтального ствола средней скважины в интервале проведения гидравлического разрыва пласта, в вертикальные скважины в интервал их пересечения с горизонтальным стволом средней скважины спускают электроды и на устьях скважин обвязывают электроды с электрической подстанцией, затем спускают погружной центробежный насос в вертикальный участок ствола нижней скважины, осуществляют прогревание пласта через горизонтальный ствол средней скважины, а добычу разогретой нефти осуществляют из горизонтального ствола нижней скважины по колонне труб погружным электроцентробежным насосом.What is new is that horizontal boreholes are drilled in the direction of maximum stress σ max of the rocks composing the formation, along the entire length of the horizontal bore of the upper well, hydraulic fracturing is performed with the formation of longitudinal cracks followed by their fastening with a proppant of conductive material, then vertical wells are drilled with the intersection in the initial and final sections of the horizontal wellbore of the upper well in the interval of hydraulic fracturing, into vertical important, in the interval of intersection with the horizontal well of the upper well, electrodes are lowered, which are used as sucker rod string, electrodes are connected to the electrical substation at the wellhead, then the submersible centrifugal pump is lowered into the vertical section of the middle well in the pipe string, and the formation is heated through the horizontal upper well wells, and the production of warmed up high-viscosity oil and bitumen is carried out from the horizontal well of the middle well through a pipe string by a submersible electric centrifuge With the help of a pump, upon completion of the production of highly viscous oil and bitumen from the reservoir in the area between the horizontal shafts of the upper and middle wells, the electrodes are disconnected from the electrical substation and the electrodes are removed from the vertical wells, and a pipe string with a submersible electric centrifugal pump is removed from the vertical section of the middle well shaft. a horizontal section of the middle well performs hydraulic fracturing with the formation of longitudinal cracks with their subsequent fastening by a proppant from a tocop conductive material, then drill vertical wells with the intersection in the initial and final sections of the horizontal well of the middle well in the interval of hydraulic fracturing, in the vertical wells in the interval of their intersection with the horizontal well of the middle well, lower the electrodes and tie the electrodes to the electrical substation at the mouths, then the submersible centrifugal pump is lowered into the vertical section of the lower wellbore, the formation is heated through the horizontal well l medium wells and extraction is carried out a preheated oil horizontal wellbore bottom wells on a pipe string with an electric submersible pump.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы предлагаемого способа добычи высоковязкой нефти и битума.In FIG. 1 and 2 depict diagrams of the proposed method for the production of highly viscous oil and bitumen.

Способ добычи высоковязкой нефти и битума включает бурение кустовым способом верхней 1 (см. фиг. 1 и 2), средней 2 и нижней 3 скважин с соответствующими вертикальными участками 1′, 2′, 3′ и горизонтальными стволами 1", 2", 3", расположенными параллельно друг другу, например, на расстоянии 15 м, причем горизонтальные стволы 1", 2", 3" бурят в направлении максимального напряжения σmax горных пород, слагающих пласт 4.A method for producing high-viscosity oil and bitumen involves drilling a top 1 (see FIGS. 1 and 2), middle 2 and lower 3 wells with corresponding vertical sections 1 ′, 2 ′, 3 ′ and horizontal shafts 1 ”, 2”, 3 using a cluster method "located parallel to each other, for example, at a distance of 15 m, and the horizontal shafts 1", 2 ", 3" are drilled in the direction of the maximum stress σ max of the rocks composing the formation 4.

По всей длине горизонтального ствола 1" верхней скважины 1 спуском через ее вертикальный участок 1′ технологической колонны труб (на фиг. 1 и 2 не показана) выполняют гидравлический разрыв пласта с образованием продольных трещин 5 длиной до 5-7 м относительно горизонтального ствола 1, вследствие бурения горизонтального ствола 1 в направлении максимального напряжения σmax горных пород, слагающих пласт 4.The entire length of the horizontal wellbore 1 ’of the upper well 1 is run through a vertical section 1 ′ of the process pipe string (not shown in FIGS. 1 and 2), hydraulic fracturing is performed with the formation of longitudinal cracks 5 up to 5-7 m in length relative to the horizontal wellbore 1, due to the drilling of the horizontal wellbore 1 in the direction of the maximum stress σmax of the rocks composing the formation 4.

Гидравлический разрыв пласта производят любым известным способом, например, как описано в патенте RU №2485306, МПК Е21В 43/26, опубл. 20.06.2013.Hydraulic fracturing is performed by any known method, for example, as described in patent RU No. 2485306, IPC ЕВВ 43/26, publ. 06/20/2013.

Производят крепление продольных трещин 5 расклинивающим агентом из токопроводящего материала 6, например, используют тонко покрытый металлом песок.The longitudinal cracks 5 are fastened with a proppant from conductive material 6, for example, thinly coated sand is used.

Затем бурят вертикальные скважины 7 и 8 с пересечением в начальном и в конечном участках горизонтального ствола 1" верхней скважины 1 в интервале проведения гидравлического разрыва пласта.Then drill vertical wells 7 and 8 with the intersection in the initial and final sections of the horizontal wellbore 1 "of the upper well 1 in the interval of hydraulic fracturing.

В вертикальные скважины 7 и 8 в интервал их пересечения с горизонтальным стволом 1" верхней скважины 1 спускают электроды 9 (катод «+») и 10 (анод «-»), в качестве которых применяют колонны насосных штанг, например диаметром 22 мм, заизолированных на устье вертикальных скважин 7 и 8.Electrodes 9 (cathode "+") and 10 (anode "-") are lowered into vertical wells 7 and 8 in the interval of their intersection with the horizontal well 1 "of the upper well 1, which are used as sucker rod columns, for example, 22 mm in diameter, insulated at the mouth of vertical wells 7 and 8.

На устье вертикальных скважин 7 и 8 соединяют соответственно электроды 9 и 10 с электрической подстанцией 11, например, подстанцией КТП ТВ 630/10/0,4, выпускаемой ООО «УралТрансформатор» (г. Екатеринбург, Россия).At the mouth of vertical wells 7 and 8, respectively, electrodes 9 and 10 are connected to electrical substation 11, for example, substation KTP TV 630/10 / 0.4, manufactured by UralTransformer LLC (Yekaterinburg, Russia).

Затем в вертикальный участок 2′ ствола средней скважины 2 спускают на колонне труб 13 погружной центробежный насос 12.Then, a submersible centrifugal pump 12 is lowered onto a pipe string 13 into a vertical section 2 ′ of the middle wellbore 2.

Осуществляют прогревание пласта 4 через горизонтальный ствол 1" верхней скважины 1. Для этого запускают электрическую подстанцию 11 в работу, которая подает электрический ток на электроды: катод «+» 9 и анод «-» 10 соответствующих вертикальных скважин 7 и 8, от которых электрический ток проходит через закрепленные токопроводящим материалом 6 продольные трещины 5 по всей длине - L1 горизонтального ствола 1" скважины 1, при этом закрепленные токопроводящим материалом 7 трещины 6 в горизонтальном стволе 1" скважины 1 работают как нагревательные элементы, вырабатывая тепло.The formation 4 is heated through the horizontal wellbore 1 "of the upper well 1. For this, the electric substation 11 is launched into operation, which supplies electric current to the electrodes: cathode" + "9 and anode" - "10 of the corresponding vertical wells 7 and 8, from which electric the current passes through longitudinal cracks 5 fixed by the conductive material 6 along the entire length L 1 of the horizontal well 1 "of the well 1, while the cracks 6 fixed by the conductive material 7 in the horizontal 1" well 1 of the well 1 work as heating elements you are generating heat.

Тепло от трещин 6 передается в окружающую горную породу - пласт 4, вызывая его прогревание. В результате высоковязкая нефть и битум, находящиеся в пласте 4, разогреваются до температуры, достаточной для их течения по пласту 1. Под действием сил гравитации разогретая нефть стекает в горизонтальный ствол 2" скважины 2.Heat from cracks 6 is transferred to the surrounding rock - layer 4, causing it to warm up. As a result, the highly viscous oil and bitumen located in the formation 4 are heated to a temperature sufficient for their flow through the formation 1. Under the influence of gravitational forces, the heated oil flows into the horizontal 2 "well 2.

Запускают погружной электроцентробежный насос 12. Добычу разогретой нефти из горизонтального ствола 2" средней скважины 2 на поверхность осуществляют по колонне труб 13 погружным электроцентробежным насосом 12.The submersible electric centrifugal pump 12 is launched. The production of heated oil from the horizontal well 2 "of the middle well 2 to the surface is carried out along the pipe string 13 by the submersible electric centrifugal pump 12.

По окончании извлечения высоковязкой нефти и битума из пласта 4 на участке между горизонтальными стволами 1" и 2" соответственно верхней 1 и средней 2 скважин отсоединяют электроды 9 и 10 от электрической подстанции 11, а затем из вертикальных скважин 7 и 8 извлекают электроды 9 и 10 соответственно.At the end of the extraction of highly viscous oil and bitumen from the reservoir 4 in the area between the horizontal shafts 1 "and 2", respectively, of the upper 1 and middle 2 wells, the electrodes 9 and 10 are disconnected from the electrical substation 11, and then the electrodes 9 and 10 are removed from the vertical wells 7 and 8 respectively.

Из вертикального участка 2′ средней скважины 2 извлекают колонну труб 13 с погружным электроцентробежным насосом 12.From the vertical section 2 ′ of the middle well 2, a pipe string 13 with a submersible electric centrifugal pump 12 is removed.

Затем в горизонтальном участке 2" средней скважины 2 выполняют гидравлический разрыв пласта с образованием продольных трещин 14 с длиной до 5-7 м с последующим их креплением расклинивающим агентом из токопроводящего материала 15, например, используют тонко покрытый металлом песок.Then, in the horizontal section 2 "of the middle well 2, hydraulic fracturing is performed with the formation of longitudinal cracks 14 with a length of up to 5-7 m, followed by their fastening with a proppant from conductive material 15, for example, thinly coated metal sand is used.

Далее добуривают 16 и 17 вертикальные скважины 7 и 8 с пересечением в начальном и в конечном участках горизонтального ствола 2" средней скважины 2 в интервале проведения гидравлического разрыва пласта.Next, drill 16 and 17 vertical wells 7 and 8 with the intersection in the initial and final sections of the horizontal well 2 "of the middle well 2 in the interval of hydraulic fracturing.

В вертикальные скважины 7 и 8 в интервал их пересечения с горизонтальным стволом 2" средней скважины 2 спускают электроды 9 (катод «+») и 10 (анод «-») соответственно.Electrodes 9 (cathode “+”) and 10 (anode “-”) are lowered into vertical wells 7 and 8 at the interval of their intersection with the horizontal well 2 "of the middle well 2, respectively.

На устье вертикальных скважин 7 и 8 вновь соединяют электроды с электрической подстанцией 11.At the mouth of vertical wells 7 and 8, the electrodes are again connected to the electrical substation 11.

Затем в вертикальный участок 3′ ствола средней скважины 3 спускают на колонне труб 12 погружной центробежный насос 13, а в горизонтальный ствол 1" верхней скважины 1 спускают оптико-волоконный кабель с датчиками температуры.Then, a submersible centrifugal pump 13 is lowered into the vertical section 3 ′ of the middle borehole 3 on the pipe string 12, and an optical fiber cable with temperature sensors is lowered into the horizontal barrel 1 ″ of the upper well 1.

Осуществляют прогревание пласта 4 через горизонтальный ствол 2" средней скважины 2.The formation 4 is heated through a horizontal well 2 "of the middle well 2.

Для этого запускают высокочастотную установку 11 в работу, которая подает электрический ток на электроды: катод «+» 9 и анод «-» 10 соответствующих вертикальных скважин 7 и 8, от которых электрический ток проходит через закрепленные токопроводящим материалом 15 трещины 14 в горизонтальном стволе 2" скважины 2, вырабатывая тепло.For this, a high-frequency installation 11 is launched into operation, which supplies electric current to the electrodes: the cathode “+” 9 and the anode “-” 10 of the corresponding vertical wells 7 and 8, from which the electric current passes through the cracks 14 fixed in the conductive material 15 in the horizontal shaft 2 "Well 2, generating heat.

Тепло от трещин 14 передается в окружающую горную породу - пласт 4, вызывая его прогревание. В результате высоковязкая нефть и битум, находящиеся в пласте 4, разогреваются до температуры, достаточной для их течения по пласту 1. Под действием сил гравитации разогретая нефть стекает в горизонтальный ствол 3" скважины 3.The heat from the cracks 14 is transferred to the surrounding rock - layer 4, causing it to warm up. As a result, the highly viscous oil and bitumen located in the formation 4 are heated to a temperature sufficient for their flow through the formation 1. Under the influence of gravitational forces, the heated oil flows into the horizontal 3 "well 3.

Запускают погружной электроцентробежный насос 12. Добычу разогретой нефти из горизонтального ствола 3" нижней скважины 3 на поверхность осуществляют по колонне труб 12 погружным электроцентробежным насосом 13, при этом через горизонтальный ствол 1" верхней скважины 1 ведут контроль температуры при разогревании высоковязкой нефти и битума в горизонтальном стволе 2" средней скважины 2.The submersible electric centrifugal pump 12 is launched. The heated oil is extracted from the horizontal well 3 "of the lower well 3 to the surface by a string of pipes 12 with the electric submersible electric centrifugal pump 13, and temperature is monitored through the horizontal well 1" of the upper well 1 while heating highly viscous oil and bitumen in a horizontal bore 2 "middle well 2.

По окончании извлечения высоковязкой нефти и битума из пласта 4 на участке между горизонтальными стволами 2" и 3" соответственно средней 2 и нижней 3 скважин из вертикальных скважин 7 и 8 извлекают электроды 9 и 10 соответственно и извлекают колонну труб 12 с погружным электроцентробежным насосом из скважины 3. Реализация способа окончена.After the extraction of high-viscosity oil and bitumen from the reservoir 4 in the section between the horizontal shafts 2 "and 3" of the middle 2 and lower 3 wells, respectively, from the vertical wells 7 and 8, the electrodes 9 and 10 are removed and the pipe string 12 with the submersible electric centrifugal pump is removed from the well 3. The implementation of the method is over.

При наличии оставшихся запасов высоковязкой нефти и битума в пласте 4 ниже горизонтального ствола 3" скважины 3 пробуривается дополнительная скважина с горизонтальным стволом (на фиг 1. и 2 не показан), параллельным горизонтальному стволу 3" скважины 3 (см. фиг. 2), и описанные выше технологические операции, начиная с гидравлического разрыва пласта и заканчивая отбором нефти из нижележащего горизонтального ствола, повторяются.In the presence of the remaining reserves of highly viscous oil and bitumen in the formation 4 below the horizontal well 3 "of well 3, an additional well is drilled with a horizontal well (not shown in Fig. 1 and 2) parallel to the horizontal 3" well 3 (see Fig. 2), and the above-described technological operations, starting with hydraulic fracturing and ending with the selection of oil from the underlying horizontal wellbore, are repeated.

Повышается эффективность прогревания залежи вследствие того, что прогревание залежи 1 происходит по всей длине L1 и L2 горизонтальных стволов 2" и 3" соответствующих скважин 2 и 3, при этом исключается точечное прогревание залежи электрическим полем, создаваемым между электродами высокочастотной установки с последующей закачкой ограниченного объема разогретой нефти в другую часть залежи.Increases the efficiency of heating the reservoir due to the fact that the heating of reservoir 1 occurs along the entire length L 1 and L 2 of the horizontal shafts 2 "and 3" of the corresponding wells 2 and 3, while the point heating of the reservoir by the electric field created between the electrodes of the high-frequency installation with subsequent injection is excluded limited volume of heated oil to another part of the reservoir.

В результате проведения гидравлического разрыва пласта в крайних скважинах образуются продольные трещины длиной до 5-7 м, что позволяет увеличить охват залежи тепловым воздействием до 15-20 м, при этом происходит равномерное прогревание залежи по всей длине L1 и L2 горизонтальных стволов 2" и 3" соответствующих скважин 2 и 3.As a result of hydraulic fracturing in extreme wells, longitudinal cracks are formed up to 5-7 m long, which allows to increase the coverage of the deposit by heat exposure up to 15-20 m, while the reservoir is uniformly heated along the entire length of L 1 and L 2 horizontal shafts 2 " and 3 "corresponding wells 2 and 3.

Исключается обратная закачка разогретой нефти обратно в пласт, где она успевает частично остыть, что позволяет увеличить дебит разогретой нефти из пласта 4.The re-injection of the heated oil back into the formation is eliminated, where it manages to partially cool, which allows to increase the flow rate of the heated oil from the formation 4.

При реализации предлагаемого способа исключается применение погружных электроцентробежных насосов специальной конструкции для реверсирования продукции в скважине, кроме того, погружные электроцентробежные насосы размещают не в горизонтальных стволах скважин, а на нижних частях вертикальных участков скважин с горизонтальными стволами, в связи с чем улучшаются условия работы погружных электроцентробежных насосов. Все это повышает надежность реализации способа.When implementing the proposed method, the use of submersible electric centrifugal pumps of a special design for reversing products in the well is excluded, in addition, submersible electric centrifugal pumps are placed not in horizontal wellbores, but on the lower parts of vertical sections of wells with horizontal shafts, and therefore the working conditions of submersible electric centrifugal pumps are improved pumps. All this increases the reliability of the implementation of the method.

Предлагаемый способ добычи высоковязкой нефти и битума позволяет повысить эффективность прогревания пласта высоковязкой нефти и битума, увеличить охват пласта тепловым воздействием с его равномерным прогревом, повысить дебит разогретой нефти и надежность реализации способа.The proposed method for the production of highly viscous oil and bitumen allows to increase the efficiency of heating the formation of highly viscous oil and bitumen, to increase the coverage of the formation by heat exposure with its uniform heating, to increase the flow rate of heated oil and the reliability of the method.

Claims (1)

Способ добычи высоковязкой нефти и битума, включающий бурение кустовым способом верхней, средней и нижней скважин с вертикальными участками и горизонтальными стволами, расположенными параллельно друг другу, установку в скважины электродов и погружного электроцентробежного насоса, прогревание пласта электрическим током посредством установленных в скважине электродов, отбор разогретых высоковязкой нефти и битума погружным электроцентробежным насосом, отличающийся тем, что горизонтальные стволы скважин бурят в направлении максимального напряжения σmax горных пород, слагающих пласт, по всей длине горизонтального ствола верхней скважины выполняют гидравлический разрыв пласта с образованием продольных трещин с последующим их креплением расклинивающим агентом из токопроводящего материала, затем бурят вертикальные скважины с пересечением в начальном и в конечном участках горизонтального ствола верхней скважины в интервале проведения гидравлического разрыва пласта, в вертикальные скважины в интервал пересечения с горизонтальным стволом верхней скважины спускают электроды, в качестве которых применяют колонны насосных штанг, на устье скважин электроды обвязывают с электрической подстанцией, затем в вертикальный участок средней скважины спускают на колонне труб погружной центробежный насос, осуществляют прогревание пласта через горизонтальный ствол верхней скважины, а добычу разогретых высоковязкой нефти и битума осуществляют из горизонтального ствола средней скважины по колонне труб погружным электроцентробежным насосом, по окончании выработки высоковязкой нефти и битума из пласта на участке между горизонтальными стволами верхней и средней скважин отсоединяют электроды от электрической подстанции и извлекают электроды из вертикальных скважин, а из вертикального участка ствола средней скважины извлекают колонну труб с погружным электроцентробежным насосом, затем в горизонтальном участке средней скважины выполняют гидравлический разрыв пласта с образованием продольных трещин с последующим их креплением расклинивающим агентом из токопроводящего материала, далее добуривают вертикальные скважины с пересечением в начальном и в конечном участках горизонтального ствола средней скважины в интервале проведения гидравлического разрыва пласта, в вертикальные скважины в интервал их пересечения с горизонтальным стволом средней скважины спускают электроды и на устьях скважин обвязывают электроды с электрической подстанцией, затем спускают погружной центробежный насос в вертикальный участок ствола нижней скважины, осуществляют прогревание пласта через горизонтальный ствол средней скважины, а добычу разогретой нефти осуществляют из горизонтального ствола нижней скважины по колонне труб погружным электроцентробежным насосом. A method for producing highly viscous oil and bitumen, including cluster drilling of the upper, middle and lower wells with vertical sections and horizontal shafts parallel to each other, installing electrodes and a submersible electric centrifugal pump in the wells, heating the formation with electric current through the electrodes installed in the well, selecting heated high viscosity oil and bitumen by submersible electric centrifugal pump, characterized in that the horizontal boreholes are drilled in the direction of maximum stress σ max rocks composing the formation, along the entire length of the horizontal wellbore of the upper well, hydraulic fracturing of the formation is carried out with the formation of longitudinal cracks followed by their fastening with a proppant from conductive material, then vertical wells are drilled with the intersection in the initial and final sections of the horizontal wellbore wells in the interval of hydraulic fracturing, into vertical wells in the interval of intersection with the horizontal well of the upper well electrodes, which are used as a string of pump rods, at the wellhead, the electrodes are connected to an electrical substation, then a submersible centrifugal pump is lowered onto a pipe string in a vertical section of the middle well, the formation is heated through the horizontal wellbore of the upper well, and the production of warmed up high-viscosity oil and bitumen is carried out from the horizontal well of the middle well along the pipe string with a submersible electric centrifugal pump, at the end of the production of high-viscosity oil and bitumen from the reservoir, per hour between the horizontal shafts of the upper and middle wells, disconnect the electrodes from the electrical substation and extract the electrodes from the vertical wells, and from the vertical section of the middle well shaft, remove the pipe string with a submersible electric centrifugal pump, then in the horizontal section of the middle well hydraulic fracturing is performed with the formation of longitudinal cracks with their subsequent fastening by a proppant of conductive material, then drill vertical wells with the intersection at the beginning In the horizontal and in the final sections of the horizontal well of the middle well in the interval of hydraulic fracturing, in the vertical wells in the interval of their intersection with the horizontal well of the middle well, the electrodes are lowered and the electrodes are tied to the electrical substation at the wellheads, then the submersible centrifugal pump is lowered into the vertical part of the lower well wells, the formation is heated through the horizontal well of the middle well, and the production of heated oil is carried out from the horizontal well la at the bottom of the well pipe string with an electric submersible pump.
RU2014127425/03A 2014-07-04 2014-07-04 Method to produce high-viscosity oil and bitumen RU2560016C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127425/03A RU2560016C1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 Method to produce high-viscosity oil and bitumen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014127425/03A RU2560016C1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 Method to produce high-viscosity oil and bitumen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2560016C1 true RU2560016C1 (en) 2015-08-20

Family

ID=53880489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014127425/03A RU2560016C1 (en) 2014-07-04 2014-07-04 Method to produce high-viscosity oil and bitumen

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2560016C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599118C1 (en) * 2015-10-28 2016-10-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for development of high-viscosity oil deposit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1596112A1 (en) * 1988-05-10 1990-09-30 Комплексный Отдел Исследований И Внедрения Разработок Всесоюзного Нефтегазового Научно-Исследовательского Института Method of producing in formation a channel with mineralized fluid
RU2085715C1 (en) * 1994-07-18 1997-07-27 Гамбар Закиевич Закиев Method for development of high-viscous oil and bitumen deposits
RU2330950C1 (en) * 2006-12-11 2008-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of high vicous oil and bitumen deposits development
RU2405104C1 (en) * 2009-09-11 2010-11-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Development method of high-viscous oil deposit
RU2425969C1 (en) * 2010-08-18 2011-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Development method of high-viscous oil deposit
WO2012177346A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 Exxonmobil Upstream Research Company Electrically conductive methods for in situ pyrolysis of organic-rich rock formations

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1596112A1 (en) * 1988-05-10 1990-09-30 Комплексный Отдел Исследований И Внедрения Разработок Всесоюзного Нефтегазового Научно-Исследовательского Института Method of producing in formation a channel with mineralized fluid
RU2085715C1 (en) * 1994-07-18 1997-07-27 Гамбар Закиевич Закиев Method for development of high-viscous oil and bitumen deposits
RU2330950C1 (en) * 2006-12-11 2008-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of high vicous oil and bitumen deposits development
RU2405104C1 (en) * 2009-09-11 2010-11-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Development method of high-viscous oil deposit
RU2425969C1 (en) * 2010-08-18 2011-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Development method of high-viscous oil deposit
WO2012177346A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 Exxonmobil Upstream Research Company Electrically conductive methods for in situ pyrolysis of organic-rich rock formations

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599118C1 (en) * 2015-10-28 2016-10-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method for development of high-viscosity oil deposit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10436000B2 (en) Fishbone well configuration for SAGD
RU2334095C1 (en) Method of high-viscosity oil pool development
US9567842B2 (en) Radial fishbone SAGD
US11306570B2 (en) Fishbones, electric heaters and proppant to produce oil
US10077643B2 (en) Method of completing and producing long lateral wellbores
CA3061452C (en) Depressurizing oil reservoirs for sagd
RU2287679C1 (en) Method for extracting deposit of high viscosity oil or bitumen
RU2626845C1 (en) High-viscosity oil or bitumen recovery method, using hydraulic fractures
RU2528760C1 (en) Development of isometric natural bitumen deposits
RU2560016C1 (en) Method to produce high-viscosity oil and bitumen
RU2627345C1 (en) Development method of high-viscosity oil or bitumen deposit with application of hydraulic fracture
RU2564311C1 (en) Method of production of high viscous oil and bitumen
RU2555163C1 (en) Method of high-viscosity oil field production with horizontal wells
CA2169808C (en) Single horizontal wellbore process for the in-situ extraction of viscous oil by steam stimulation
RU2504646C1 (en) Method of oil deposit development using flooding
RU2560040C1 (en) Development method of high-viscosity oil and bitumen deposit
RU2342524C1 (en) Method of development of high viscous oil or bitumen deposit
RU2618542C1 (en) Method for development of oil deposits by hydraulic fracturing fractures
US9822622B2 (en) Hydrocarbon resource heating system including choke fluid dispensers and related methods
CN104563989A (en) Same-well injection-production thermal oil recovery method and its string for horizontal wells
RU2600255C1 (en) Method of further development of oil deposit
RU2841435C1 (en) Method of operating a pair of wells producing high-viscosity oil
CA2963459A1 (en) The method of thermal reservoir stimulation
RU2537456C1 (en) Development method of deposit of high-viscosity and heavy crude oil with thermal impact
RU2505668C1 (en) Method of developing oil pool using horizontal multibranch wells