[go: up one dir, main page]

RU2597303C1 - Method of high-viscosity oil and bitumen deposits development - Google Patents

Method of high-viscosity oil and bitumen deposits development Download PDF

Info

Publication number
RU2597303C1
RU2597303C1 RU2015136426/03A RU2015136426A RU2597303C1 RU 2597303 C1 RU2597303 C1 RU 2597303C1 RU 2015136426/03 A RU2015136426/03 A RU 2015136426/03A RU 2015136426 A RU2015136426 A RU 2015136426A RU 2597303 C1 RU2597303 C1 RU 2597303C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
horizontal
heating
wells
shafts
Prior art date
Application number
RU2015136426/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марат Инкилапович Амерханов
Олег Вячеславович Салимов
Радик Зяузятович Зиятдинов
Original Assignee
Публичное 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 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2015136426/03A priority Critical patent/RU2597303C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2597303C1 publication Critical patent/RU2597303C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry and is intended for development of high-viscosity oil and bitumen deposits by heating. Technical result is increase of efficiency of deposit heating, increased coverage of deposit heating, higher volumes of extraction of oil and bitumen, reliability of the method. Method of high-viscosity oil and bitumen deposit development includes drilling of two process wells and one production well with horizontal shafts, installation of electrodes in horizontal shafts of process wells, connection of electrodes to electric substation at wellhead, placing of electric centrifugal pump in the horizontal shaft of production well, heating of the deposit with electric current with the help of electrodes installed in horizontal shafts of process wells, extraction of heated oil and bitumen from deposit by electric centrifugal pump from horizontal shaft of production well. Initially at least one production well and one heating well with horizontal shafts are drilled arranged in parallel to each other at distance of 15 m. Then in the upper horizontal shaft of the heating well hydraulic fracturing is performed with formation of longitudinal cracks and attachment of current-conducting material. Then, perpendicular to the initial section of horizontal shaft of heating well first process well with horizontal shaft is drilled, and perpendicular to the end section of horizontal shaft of the heating well second process well with horizontal shaft is drilled, wherein, horizontal shafts of process wells are placed within the limits of cracks of hydraulic fracturing of formation. Then between process wells parallel to their vertical shafts and perpendicular to their horizontal shafts of heating and production wells two additional production wells are drilled. Horizontal shafts of additional production wells are arranged in parallel and between the upper and lower horizontal shafts of heating and production wells. Pump string rods are used as electrodes. Lower horizontal shaft of production well and horizontal shafts of the additional production wells are equiped with electric-centrifugal pumps. Deposit is heated by means of upper horizontal shaft of heating well, and heated oil and bitumen are extracted by electric centrifugal pumps through the lower horizontal shaft of production well and horizontal shafts of additional production wells.
EFFECT: proposed method of development increases efficiency of heating of high-viscosity oil and bitumen, simplifies technological process of method implementation, increases coverage of deposit heating, increases volume of heated oil and bitumen extraction, reliability of method implementation.
1 cl, 2 dwg

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разработки залежи высоковязкой нефти и битума путем нагревания.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended for the development of deposits of high viscosity oil and bitumen by heating.

Известен способ разработки залежи 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 the reservoirs. - M .: Nedra, 1985, p. 192-194), including the impact of an electric field on the reservoir through the wells.

Недостатком способа является низкая эффективность разработки залежи 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 залежи высоковязкой нефти и битума (патент RU №2418163, МПК E21B 43/24, опубл. 10.05.2011 г., бюл. №13), 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 E21B 43/24, publ. 05/10/2011, bull. No. 13), 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 collector with an underground reservoir, heating the reservoir, collecting products in the underground reservoir and pumping them to the surface with pumps, while heating the reservoir to bring its products to a fluid state is carried out by the combined action of electromagnetic and acus 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 unheated fields of the reservoir with the heat of the flowing product, the optimum temperature of which they are achieved by controlling the flow rate by remotely controlled valves, while the production of the formation in the gravitational mode and under the influence of 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 under development, covering its entire area, and oyaniya therebetween selected lengths more double horizontal wells.

Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:

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

- во-вторых, дороговизна осуществления способа, связанная с применением большого количества технологического оборудования (наземных генераторов высокочастотных и акустических колебаний, излучателей, подземной емкости и т.д.) и строительством дополнительной скважины. Эти затраты повышают себестоимость добычи нефти;- secondly, 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 tanks, etc.) and the construction of an additional well. These costs increase the cost of oil production;

- в-третьих, небольшой охват тепловым воздействием залежи и, как следствие, низкие коэффициенты охвата и нефтеотдачи залежи высоковязкой нефти и битума.- thirdly, a small thermal exposure of the reservoir and, as a result, low coverage and oil recovery coefficients of the highly viscous oil and bitumen deposits.

Наиболее близким по технической сущности является способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума (патент RU №2085715, МПК E21B 43/24, опубл. 27.07.1997 г., бюл. №21), включающий разбуривание залежи двумя технологическими скважинами и добывающей скважиной с горизонтальными стволами, направленными параллельно друг другу, при этом в горизонтальные стволы технологических скважин устанавливают электроды, а на устье скважины соединяют электроды с высокочастотной установкой, в горизонтальный ствол добывающей скважины спускают электроцентробежный насос двустороннего действия, производят прогрев залежи электрическим током с помощью установленных в горизонтальных стволах технологических скважин электродов - анода и катода, после прогрева залежи разогретую продукцию из горизонтального ствола добывающей скважины направляют в неохваченную электрическим полем часть залежи с последующей откачкой путем реверса насоса разогретой нефти на дневную поверхность.The closest in technical essence is the method of developing deposits of highly viscous oil and bitumen (patent RU No. 2085715, IPC E21B 43/24, publ. 07/27/1997, bull. No. 21), including drilling the deposits with two production wells and a production well with horizontal trunks directed parallel to each other, while electrodes are installed in the horizontal wells of the technological wells, and electrodes are connected to the high-frequency installation at the wellhead, and the electric centrifugal pump is lowered into the horizontal well of the producing well double-acting action, the reservoir is heated by electric current using the electrodes installed in the horizontal boreholes of the technological wells — the anode and cathode; after the reservoir is warmed up, the heated products from the horizontal well of the producing well are sent to the part of the reservoir not covered by the electric field, followed by pumping out of the heated oil pump to the daytime surface.

Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:

- во-первых, низкая эффективность прогревания залежи электрическим током, создаваемым высокочастотной установкой, обусловленная точечным прогреванием электродами ограниченной площади залежи в начальном участке (со стороны устья) горизонтальной скважины с получением ограниченного объема разогретой продукции, и последующей закачкой реверсивным насосом этого объема разогретой продукции через перфорационные отверстия, выполненные в конечном участке (со стороны забоя) горизонтальных скважин с целью разогревания залежи высоковязкой нефти и битума на забоях горизонтальных скважин. Кроме того, все это осложняет технологический процесс реализации способа;- firstly, the low efficiency of heating a deposit with electric current generated by a high-frequency installation, due to the spot electrodes heating a limited area of the reservoir in the initial section (from the mouth side) of a horizontal well to obtain a limited volume of heated products, and then pumping this volume of heated products with a reversible pump perforations made in the final section (from the bottom side) of horizontal wells in order to heat the reservoir with highly viscous ty and bitumen on the faces of horizontal wells. In addition, all this complicates the process of implementing the method;

- во-вторых, небольшой охват (10-12 м) залежи прогреванием электрическим полем в начальном участке горизонтальной скважины и еще меньший охват (5-6 м) залежи прогреванием разогретой продукции в конечном участке горизонтальной скважины и, как следствие, неравномерный прогрев залежи, приводящий к низкой нефтеотдаче залежи высоковязкой нефти и битума;- secondly, a small coverage (10-12 m) of the deposit by heating with an electric field in the initial section of the horizontal well and even less coverage (5-6 m) of the deposit by heating the heated products in the final section of the horizontal well and, as a result, uneven heating of the deposit, leading to low oil recovery deposits of highly viscous oil and bitumen;

- в-третьих, низкие объемы отбора (дебит) разогретых нефти и битума из добывающих скважин при разработке залежи обусловлены тем, что перед отбором поднятая на поверхность разогретая продукция закачивается обратно в залежь с целью ее прогревания, где частично успевает остыть и обратно уже не отбирается;- thirdly, the low volumes of extraction (flow rate) of heated oil and bitumen from production wells during the development of the deposit are due to the fact that before the selection, the heated products raised to the surface are pumped back into the reservoir with the aim of warming them up, where they manage to partially cool down and are not taken back ;

- в-четвертых, низкая надежность реализации способа, так как необходимо применять насосы специальной конструкции для реверсирования продукции в скважине, которые будут работать в неблагоприятных горизонтальных условиях, и для разработки всей залежи потребуется большое количество дорогой насосной техники.- 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 horizontal conditions, and a large amount of expensive pumping equipment will be required to develop the entire deposit.

Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности прогревания залежи высоковязкой нефти и битума, упрощение технологического процесса реализации способа, увеличение охвата залежи прогреванием, повышение объемов отбора разогретых нефти и битума и повышение надежности реализации способа.The technical objectives of the invention are to increase the efficiency of heating deposits of highly viscous oil and bitumen, simplifying the process of implementing the method, increasing the coverage of deposits by heating, increasing the selection of heated oil and bitumen and increasing the reliability of the method.

Поставленные технические задачи решаются способом разработки залежи высоковязкой нефти и битума, включающим разбуривание залежи двумя технологическими скважинами и добывающей скважиной с горизонтальными стволами, установку в горизонтальные стволы технологических скважин электродов, соединение электродов с электрической подстанцией на устье скважины, спуск в горизонтальный ствол добывающей скважины электроцентробежного насоса, прогрев залежи электрическим током с помощью установленных в горизонтальных стволах технологических скважин электродов, отбор разогретых нефти и битума из залежи электроцентробежным насосом из горизонтального ствола добывающей скважины.The stated technical problems are solved by the method of developing a highly viscous oil and bitumen deposit, including drilling the deposits with two technological wells and a producing well with horizontal shafts, installing electrodes in horizontal shafts of technological wells, connecting electrodes to an electrical substation at the wellhead, and launching an electric centrifugal pump into the horizontal well of a producing well , heating deposits with electric current using technological s installed in horizontal trunks bore holes of electrodes, selection of heated oil and bitumen from a deposit by an electric centrifugal pump from a horizontal wellbore of a producing well.

Новым является то, что первоначально бурят как минимум одну добывающую и одну нагревательную скважины с горизонтальными стволами, расположенными параллельно и друг под другом на расстоянии 15 м, затем в верхнем горизонтальном стволе нагревательной скважины производят гидравлический разрыв пласта с образованием продольной трещины с последующим ее креплением токопроводящим материалом, затем перпендикулярно начальному участку горизонтального ствола нагревательной скважины бурят первую технологическую скважину с горизонтальным стволом, а перпендикулярно конечному участку горизонтального ствола нагревательной скважины бурят вторую технологическую скважину с горизонтальным стволом, причем горизонтальные стволы технологических скважин размещают в пределах трещин гидравлического разрыва пласта, затем между технологическими скважинами параллельно их вертикальным стволам и перпендикулярно горизонтальным стволам пары нагревательной и добывающей скважин бурят две дополнительные добывающие скважины, горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин размещают параллельно и между верхним и нижним горизонтальными стволами нагревательной и добывающей скважин, в качестве электродов, спускаемых в скважину, используют колонны насосных штанг, оснащают нижний горизонтальный ствол добывающей скважины и горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин электроцентробежными насосами, осуществляют прогрев залежи с помощью верхнего горизонтального ствола нагревательной скважины, а отбор разогретых нефти и битума осуществляют с помощью электроцентробежных насосов через нижний горизонтальный ствол добывающей скважины и горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин.It is new that at least one production and one heating well is drilled with horizontal shafts located parallel and one below the other at a distance of 15 m, then a hydraulic fracturing of the formation is made in the upper horizontal well of the heating well with the formation of a longitudinal crack followed by its fastening with conductive material, then perpendicular to the initial section of the horizontal well of the heating well, drill the first production well with a horizontal well ohm, and perpendicular to the end portion of the horizontal well of the heating well, a second technological well is drilled with a horizontal well, the horizontal wells of technological wells being placed within the hydraulic fractures, then between the technological wells parallel to their vertical wells and perpendicular to the horizontal wells, two pairs of heating and producing wells are drilled additional production wells, horizontal shafts of additional production wells They run parallel to and between the upper and lower horizontal shafts of the heating and production wells, pump rods are used as electrodes lowered into the well, the lower horizontal well of the producing well and the horizontal shafts of additional producing wells are equipped with electric centrifugal pumps, and the deposits are heated using the upper horizontal well a heating well, and the selection of heated oil and bitumen is carried out using electric centrifugal pumps through the lower horizon ny barrel production well and horizontal trunks of additional production wells.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы предлагаемого способа разработки залежи высоковязкой нефти и битума.In FIG. 1 and 2 depict diagrams of the proposed method for developing deposits of high viscosity oil and bitumen.

Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума реализуют следующим образом.The method of developing deposits of high viscosity oil and bitumen is implemented as follows.

На залежи 1 (см. фиг. 1 и 2) высоковязкой нефти и битума на расстоянии, например, 50 м друг от друга, бурят пары нагревательных 2′, 2″, 2″′, …2n и добывающих 3′, 3″, 3″′, …3n скважин с параллельными горизонтальными стволами 4′, 4″, 4″′, …4n и 5′, 5″, 5″′, …5n соответственно, расположенными друг под другом на расстоянии A=15 м.In reservoir 1 (see FIGS. 1 and 2) of highly viscous oil and bitumen at a distance of, for example, 50 m from each other, pairs of heating 2 ′, 2 ″, 2 ″ ′, ... 2 n and producing 3 ′, 3 ″ are drilled , 3 ″ ′, ... 3 n wells with parallel horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ′, ... 4 n and 5 ′, 5 ″, 5 ″ ’, ... 5 n, respectively, located one below the other at a distance A = 15 m

Затем в верхних горизонтальных стволах 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n производят гидравлический разрыв пласта (ГРП) с образованием продольных трещин 6′, 6″, 6″′, …6n с последующим их креплением токопроводящим материалом.Then, in the upper horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ′, ... 4 n of the heating wells 2 ′, 2 ″, 2 ″ ′, ... 2 n , hydraulic fracturing is performed with formation of longitudinal cracks 6 ′, 6 ″, 6 '', ... 6 n and their subsequent fastening a conductive material.

Для получения продольных трещин 6′, 6″, 6″′, …6n бурят горизонтальные стволы 4′, 4″, 4″′, …4n соответствующих нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n в направлении максимального напряжения σmax в залежи 1.For longitudinal fractures 6 ', 6 ", 6'', ... 6 n drilled horizontal stems 4', 4", 4 "', ... 4 n respective heater wells 2', 2", 2 "', ... 2 n in the direction of the maximum stress σ max in reservoir 1.

ГРП производят любым известным способом, например, как описано в патенте RU №2485306, МПК E21B 43/26, опубл. 20.06.2013 г., бюл. №17.Hydraulic fracturing is carried out by any known method, for example, as described in patent RU No. 2485306, IPC E21B 43/26, publ. 06/20/2013, bull. Number 17.

В качестве токопроводящего материала, закачиваемого в продольные трещины 6 горизонтальных стволов 4 и 5 соответствующих скважин 2 и 3 с целью их крепления, например, используют искусственный графит, смешанный с алюминиевой пудрой в соотношении 3:1 по массе. Графит искусственный имеет следующие физико-химические свойства:As conductive material, injected into the longitudinal cracks 6 of the horizontal shafts 4 and 5 of the corresponding wells 2 and 3 for the purpose of fixing them, for example, artificial graphite mixed with aluminum powder in a ratio of 3: 1 by weight is used. Artificial graphite has the following physicochemical properties:

- насыпная масса, г/см, не менее 0,05;- bulk density, g / cm, not less than 0.05;

- углерод, %, не менее 99,0;- carbon,%, not less than 99.0;

- влажность, %, не более 1,0;- humidity,%, not more than 1.0;

- сера, %, не более 0,05;- sulfur,%, not more than 0.05;

- зольность, %, не более 1,0.- ash content,%, not more than 1.0.

Пудра алюминиевая выпускается по ГОСТ 5494-95.Aluminum powder is produced in accordance with GOST 5494-95.

Например, для крепления одного горизонтального ствола длиной 200 м необходимо использовать 12 т графита гранулированного и 4 т пудры алюминиевой.For example, to attach one horizontal trunk 200 m long, it is necessary to use 12 tons of granular graphite and 4 tons of aluminum powder.

Смешивание графита искусственного массой 12 т и алюминиевой пудры массой 4 т производят на устье скважины в бункере смесительного агрегата (на фиг. 1 и 2 не показан).Mixing artificial graphite weighing 12 tons and aluminum powder weighing 4 tons is carried out at the wellhead in the hopper of the mixing unit (not shown in Figs. 1 and 2).

Далее перпендикулярно начальному участку верхних горизонтальных стволов 4′, 4″, 4″′, …4n (см. фиг. 1 и 2) нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n бурят первую технологическую скважину 7 с горизонтальным стволом 7′, а перпендикулярно конечному участку верхних горизонтальных стволов 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n бурят вторую технологическую скважину 8 с горизонтальным стволом 8′.Then, perpendicular to the initial section of the upper horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ′, ... 4 n (see FIGS. 1 and 2) of the heating wells 2 ′, 2 ″, 2 ″ ′, ... 2 n drill the first production well 7 s horizontal well 7 ′, and perpendicular to the end portion of the upper horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ’, ... 4 n heating wells 2 ′, 2 ″, 2 ″’, ... 2 n drill the second production well 8 with horizontal well 8 ′ .

Горизонтальные стволы 7′ и 8′ технологических скважин 7 и 8 соответственно пробурены в пределах трещин ГРП 6′, 6″, 6″′, …6n. Закрепленные трещины ГРП 6′, 6″, 6″′, …6n могут иметь высоту до 7 м.Horizontal shafts 7 ′ and 8 ′ of production wells 7 and 8, respectively, were drilled within the hydraulic fractures 6 ′, 6 ″, 6 ″ ′, ... 6 n . The fixed hydraulic fractures 6 ′, 6 ″, 6 ″ ′, ... 6 n can have a height of up to 7 m.

Между технологическими скважинами 7 и 8 бурят дополнительные добывающие скважины 9′ и 9″ перпендикулярно горизонтальным стволам пар нагревательных 2′, 2″, 2″′, …2n и добывающих 3′, 3″, 3″′, …3n скважин с параллельными горизонтальными стволами 4′, 4″, 4″′, …4n и 5′, 5″, 5″′, …5n соответственно.Between production wells 7 and 8, additional production wells 9 ′ and 9 ″ are drilled perpendicular to the horizontal shafts of heating pairs 2 ′, 2 ″, 2 ″ ″, ... 2 n and production 3 ′, 3 ″, 3 ″ ’, ... 3 n wells with parallel horizontal trunks 4 ′, 4 ″, 4 ″ ′, ... 4 n and 5 ′, 5 ″, 5 ″ ′, ... 5 n, respectively.

Горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин 9′ и 9″ размещают посередине между верхними 4′, 4″, 4″′, …4n и нижними 5′, 5″, 5″′, …5n горизонтальными стволами нагревательных 2′, 2″, 2″′, …2n и добывающих 3′, 3″, 3″′, …3n скважин соответственно.The horizontal trunks of the additional production wells 9 ′ and 9 ″ are placed in the middle between the upper 4 ′, 4 ″, 4 ″ ″, ... 4 n and the lower 5 ′, 5 ″, 5 ″ ’, ... 5 n horizontal trunks of the heating 2 ′, 2 ″ , 2 ″ ′, ... 2 n and production 3 ′, 3 ″, 3 ″ ′, ... 3 n wells, respectively.

Например, при длине L=150 м горизонтальных стволов 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n на равноудаленном расстоянии бурят две дополнительные добывающие скважины 9′ и 9″, т.е. на расстоянии b=50 м от первой 7 и второй 8 технологических скважин соответственно, а также на расстоянии b=50 м между дополнительными добывающими скважинами 9′ и 9″ с горизонтальными стволами, размещенными посередине, т.е. на расстоянии c=15/2=7,5 м между верхними 4′, 4″, 4″′, …4n и нижними 5′, 5″, 5″′, …5n горизонтальными стволами нагревательных 2′, 2″, 2″′, …2n и добывающих 3′, 3″, 3″′, …3n скважин соответственно.For example, with a length L = 150 m of horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ″, ... 4 n of heating wells 2 ′, 2 ″, 2 ″ ’, ... 2 n two additional production wells 9 and 9 are drilled at equidistant distances ″, I.e. at a distance of b = 50 m from the first 7 and second 8 technological wells, respectively, as well as at a distance of b = 50 m between additional production wells 9 ′ and 9 ″ with horizontal shafts located in the middle, i.e. at a distance c = 15/2 = 7.5 m between the upper 4 ′, 4 ″, 4 ″ ′, ... 4 n and the lower 5 ′, 5 ″, 5 ″ ′, ... 5 n horizontal trunks of the heating 2 ′, 2 ″ , 2 ″ ′, ... 2 n and production 3 ′, 3 ″, 3 ″ ′, ... 3 n wells, respectively.

В горизонтальном стволе 7′ первой технологической скважины 7 устанавливают электрод 10 - катод «+».In the horizontal wellbore 7 ′ of the first production well 7, an electrode 10 is installed - the cathode “+”.

В горизонтальном стволе 8′ второй технологической скважины 8 устанавливают электрод 11 - анод «-».In the horizontal shaft 8 ′ of the second production well 8, an electrode 11 is installed - an anode “-”.

Электроды 10 и 11 пересекают трещины ГРП 6′, 6″, 6″′, …6n в верхних горизонтальных стволах 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n и взаимодействуют с токопроводящим материалом, заполняющим трещины ГРП 6′, 6″, 6″′, …6n.Electrodes 10 and 11 intersect hydraulic fractures 6 ′, 6 ″, 6 ″ ′, ... 6 n in the upper horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ’, ... 4 n heating wells 2 ′, 2 ″, 2 ″’, ... 2 n and interact with the conductive material filling the hydraulic fractures 6 ′, 6 ″, 6 ″ ′, ... 6 n .

В качестве электродов, спускаемых в скважину, используют колонну насосных штанг диаметром 22 мм. На устье скважин соединяют электроды 10 и 11 с электрической подстанцией 12 любого известного производителя.As electrodes lowered into the well, a column of sucker rods with a diameter of 22 mm is used. At the wellhead, electrodes 10 and 11 are connected to an electrical substation 12 of any well-known manufacturer.

Оснащают нижние горизонтальные стволы 5′, 5″, 5″′, …5n добывающих скважин 3′, 3″, 3″′, …3n и горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин 9′, 9″ электроцентробежными насосами.They equip the lower horizontal shafts 5 ′, 5 ″, 5 ″ ″, ... 5 n production wells 3 ′, 3 ″, 3 ″ ’, ... 3 n and horizontal shafts of additional production wells 9 ′, 9 ″ with electric centrifugal pumps.

Начинают разработку залежи 1. Запускают электрическую подстанцию 12 в работу, которая подает электрический ток на электроды 10 и 11, по которым электрический ток проходит через закрепленные токопроводящим материалом трещины 6′, 6″, 6″′, …6n по всей длине (L=150 м) горизонтальных стволов 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n, при этом закрепленные токопроводящим материалом трещины 6″, 6″′, …6n работают как нагревательные элементы.The development of deposit 1 is started. The electric substation 12 is launched into operation, which supplies electric current to the electrodes 10 and 11, through which the electric current passes through cracks 6 ′, 6 ″, 6 ″ ′, ... 6 n fixed by the conductive material along the entire length (L = 150 m) of horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ″, ... 4 n of heating wells 2 ′, 2 ″, 2 ″ ’, ... 2 n , while cracks 6 ″, 6 ″ ″, 6 fixed by conductive material n work as heating elements.

Вырабатываемое тепло от трещин 6′, 6″, 6″′, …6n передается в окружающую горную породу (залежь 1), вызывая их прогревание. В результате высоковязкая нефть и битум, находящиеся в залежи 1, разогреваются до температуры, достаточной для ее течения в залежи 1 под действием сил гравитации. Запускают в эксплуатацию насосы, размещенные в нижних горизонтальных стволах 5′, 5″, 5″′, …5n добывающих скважин 3′, 3″, 3″′, …3n, а также в горизонтальных стволах дополнительных добывающих скважин 9′, 9″.The heat generated from cracks 6 ′, 6 ″, 6 ″ ′, ... 6 n is transferred to the surrounding rock (deposit 1), causing them to heat up. As a result, high-viscosity oil and bitumen located in reservoir 1 are heated to a temperature sufficient for its flow in reservoir 1 under the influence of gravitational forces. The pumps placed in the lower horizontal shafts 5 ′, 5 ″, 5 ″ ″, ... 5 n production wells 3 ′, 3 ″, 3 ″ ’, ... 3 n , as well as in horizontal shafts of the additional production wells 9 ′, are put into operation, 9".

Повышается эффективность прогревания залежи высоковязкой нефти и битума вследствие того, что прогреванием охватывается вся площадь залежи 1. Это происходит по всей длине (L=150 м) горизонтальных стволов 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n, а также по всей ширине залежи 1 на расстоянии a=50 м между параллельными горизонтальными стволами 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n, при этом исключается точечное прогревание залежи электрическим полем, создаваемым между электродами электрической подстанции с последующей закачкой ограниченного объема разогретых нефти и битума в другую часть залежи, поэтому упрощается технологический процесс реализации способа.The efficiency of heating a highly viscous oil and bitumen deposit increases due to the fact that heating covers the entire area of reservoir 1. This occurs along the entire length (L = 150 m) of horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ″, ... 4 n heating wells 2 ′, 2 ″, 2 ″ ′, ... 2 n , as well as over the entire width of deposit 1 at a distance of a = 50 m between parallel horizontal shafts 4 ′, 4 ″, 4 ″ ’, ... 4 n of heating wells 2 ′, 2 ″, 2 '', ... 2 n, wherein a heating point is excluded deposits electric field generated between the electrodes with the electrical substation after uyuschey pumping limited amount of oil and heated bitumen reservoir to another part, so simplifies the technological process of the method.

В результате реализации способа в верхних горизонтальных стволах 4′, 4″, 4″′, …4n нагревательных скважин 2′, 2″, 2″′, …2n образуются соответствующие продольные трещины 6′, 6″, 6″′, …6n высотой до 7 м, что позволяет увеличить охват залежи тепловым воздействием до 15 м, при этом происходит равномерное прогревание залежи по всей длине горизонтального ствола, увеличивается нефтеотдача залежи высоковязкой нефти и битума.As a result of the process in the upper horizontal shafts 4 ', 4 ", 4"', ... 4 n heater wells 2 ', 2 ", 2"', ... 2 n are formed respective longitudinal crack 6 ', 6 ", 6"', ... 6 n up to 7 m high, which allows to increase the reservoir coverage by heat exposure up to 15 m, while the reservoir is uniformly heated along the entire length of the horizontal trunk, the oil recovery of the highly viscous oil and bitumen deposits increases.

Разогретые высоковязкая нефть и битум под действием сил гравитации стекают вниз в нижние горизонтальные стволы 5′, 5″, 5″′, …5n добывающих скважин 3′, 3″, 3″′, …3n и в горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин 9′, 9″. Откуда погружными электроцентробежными насосами (на фиг. 2 показаны условно) отбираются на дневную поверхность.Heated high-viscosity oil and bitumen under the influence of gravity flow down into the lower horizontal shafts 5 ′, 5 ″, 5 ″ ’, ... 5 n producing wells 3 ′, 3 ″, 3 ″’, ... 3 n and into horizontal shafts of additional producing wells 9 ′, 9 ″. From where submersible electric centrifugal pumps (shown in Fig. 2 conventionally) are selected on the day surface.

Исключается обратная закачка разогретых нефти и битума в залежь, где они успевают частично остыть, а наличие двух дополнительных горизонтальных добывающих скважин 9′, 9″ (см. фиг. 1 и 2), пробуренных параллельно на равноудаленном расстоянии друг от друга и между верхними 4′, 4″, 4″′, …4n и нижними 5′, 5″, 5″′, …5n горизонтальными стволами нагревательных 2′, 2″, 2″′, …2n, и добывающих 3′, 3″, 3″′, …3n скважин соответственно, позволяет увеличить объемы отбора (дебит) разогретых нефти и битума из залежи 1.The re-injection of heated oil and bitumen into the reservoir is eliminated, where they manage to partially cool, and the presence of two additional horizontal production wells 9 ′, 9 ″ (see Figs. 1 and 2), drilled in parallel at an equidistant distance from each other and between the upper 4 ′, 4 ″, 4 ″ ′, ... 4 n and lower 5 ′, 5 ″, 5 ″ ′, ... 5 n with horizontal shafts of heating 2 ′, 2 ″, 2 ″ ′, ... 2 n , and mining 3 ′, 3 ″, 3 ″ ′, ... 3 n wells, respectively, allows to increase the volumes of extraction (flow rate) of heated oil and bitumen from reservoir 1.

При реализации предлагаемого способа исключается применение погружных электроцентробежных насосов специальной конструкции для реверсирования продукции в скважине, поэтому вследствие исключения реверсирования нет необходимости размещать насосы в горизонтальных условиях, в связи с чем улучшаются условия работы погружных электроцентробежных насосов и повышается 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, therefore, due to the exclusion of reversal, it is not necessary to place the pumps in horizontal conditions, and therefore the working conditions of submersible electric centrifugal pumps are improved and the reliability of the method is improved.

Предлагаемый способ разработки позволяет повысить эффективность прогревания залежи высоковязкой нефти и битума нагреванием, упростить технологический процесс реализации способа, увеличить охват залежи прогреванием, повысить объемы отбора разогретых нефти и битума, надежность реализации способа.The proposed development method allows to increase the efficiency of heating deposits of high viscosity oil and bitumen by heating, to simplify the process of implementing the method, to increase the coverage of the deposit by heating, to increase the volumes of selection of heated oil and bitumen, and the reliability of the method.

Claims (1)

Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума, включающий разбуривание залежи двумя технологическими скважинами и добывающей скважиной с горизонтальными стволами, установку в горизонтальные стволы технологических скважин электродов, соединение электродов с электрической подстанцией на устье скважины, спуск в горизонтальный ствол добывающей скважины электроцентробежного насоса, прогрев залежи электрическим током с помощью установленных в горизонтальных стволах технологических скважин электродов, отбор разогретых нефти и битума из залежи электроцентробежным насосом из горизонтального ствола добывающей скважины, отличающийся тем, что первоначально бурят как минимум одну добывающую и одну нагревательную скважины с горизонтальными стволами, расположенными параллельно и друг под другом на расстоянии 15 м, затем в верхнем горизонтальном стволе нагревательной скважины производят гидравлический разрыв пласта с образованием продольной трещины с последующим ее креплением токопроводящим материалом, затем перпендикулярно начальному участку горизонтального ствола нагревательной скважины бурят первую технологическую скважину с горизонтальным стволом, а перпендикулярно конечному участку горизонтального ствола нагревательной скважины бурят вторую технологическую скважину с горизонтальным стволом, причем горизонтальные стволы технологических скважин размещают в пределах трещин гидравлического разрыва пласта, затем между технологическими скважинами параллельно их вертикальным стволам и перпендикулярно горизонтальным стволам пары нагревательной и добывающей скважин бурят две дополнительные добывающие скважины, горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин размещают параллельно и между верхним и нижним горизонтальными стволами нагревательной и добывающей скважин, в качестве электродов, спускаемых в скважину, используют колонны насосных штанг, оснащают нижний горизонтальный ствол добывающей скважины и горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин электроцентробежными насосами, осуществляют прогрев залежи с помощью верхнего горизонтального ствола нагревательной скважины, а отбор разогретых нефти и битума осуществляют с помощью электроцентробежных насосов через нижний горизонтальный ствол добывающей скважины и горизонтальные стволы дополнительных добывающих скважин. A method for developing a deposit of high-viscosity oil and bitumen, including drilling a deposit with two technological wells and a producing well with horizontal shafts, installing electrodes in horizontal shafts of technological wells, connecting electrodes to an electrical substation at the wellhead, lowering an electric centrifugal pump into a horizontal well of a producing well, heating the deposit with an electric electric current using electrodes installed in horizontal trunks of technological wells, selection of heated oil and itum from a deposit by an electric centrifugal pump from a horizontal wellbore of a producing well, characterized in that at least one producing and one heating well with horizontal shafts located parallel and under each other at a distance of 15 m is drilled, then hydraulic fracturing is performed in the upper horizontal well of the heating well formation with the formation of a longitudinal crack with its subsequent fastening with conductive material, then perpendicular to the initial section of horizontal c the borehole of the heating well is drilled the first production well with a horizontal wellbore, and perpendicularly to the end portion of the horizontal well of the heating well is drilled the second technological well with a horizontal wellbore, and the horizontal wells of the technological wells are placed within hydraulic fractures, then between the technological wells are parallel to their vertical shafts and perpendicular horizontal trunks pairs of heating and producing wells are drilling two additional whole production wells, horizontal shafts of additional production wells are placed parallel and between the upper and lower horizontal shafts of the heating and production wells, pump rods are used as electrodes lowered into the well, the lower horizontal trunk of the production well and horizontal shafts of the additional production wells are equipped with electric centrifugal pumps , carry out the heating of the deposits using the upper horizontal shaft of the heating well, and the selection is heated x oil and bitumen is carried out using electrical submersible pump via the lower horizontal wellbore of the production well and the horizontal production wells additional trunks.
RU2015136426/03A 2015-08-27 2015-08-27 Method of high-viscosity oil and bitumen deposits development RU2597303C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136426/03A RU2597303C1 (en) 2015-08-27 2015-08-27 Method of high-viscosity oil and bitumen deposits development

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015136426/03A RU2597303C1 (en) 2015-08-27 2015-08-27 Method of high-viscosity oil and bitumen deposits development

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2597303C1 true RU2597303C1 (en) 2016-09-10

Family

ID=56892508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136426/03A RU2597303C1 (en) 2015-08-27 2015-08-27 Method of high-viscosity oil and bitumen deposits development

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2597303C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2085715C1 (en) * 1994-07-18 1997-07-27 Гамбар Закиевич Закиев Method for development of high-viscous oil and bitumen deposits
RU2203410C1 (en) * 2001-08-27 2003-04-27 Закрытое акционерное общество "Рэнес" Thermal-dynamic method of bottom hole zone stimulation of well
WO2010129174A1 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Exxonmobil Upstream Research Company Converting organic matter from a subterranean formation into producible hydrocarbons by controlling production operations based on availability of one or more production resources
RU2418163C1 (en) * 2010-01-11 2011-05-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of deposits of high-viscosity oils or bitumens
RU2494242C1 (en) * 2012-03-23 2013-09-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of high-viscosity oil deposit using in-situ combustion

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2085715C1 (en) * 1994-07-18 1997-07-27 Гамбар Закиевич Закиев Method for development of high-viscous oil and bitumen deposits
RU2203410C1 (en) * 2001-08-27 2003-04-27 Закрытое акционерное общество "Рэнес" Thermal-dynamic method of bottom hole zone stimulation of well
WO2010129174A1 (en) * 2009-05-05 2010-11-11 Exxonmobil Upstream Research Company Converting organic matter from a subterranean formation into producible hydrocarbons by controlling production operations based on availability of one or more production resources
RU2418163C1 (en) * 2010-01-11 2011-05-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of deposits of high-viscosity oils or bitumens
RU2494242C1 (en) * 2012-03-23 2013-09-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Development method of high-viscosity oil deposit using in-situ combustion

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2418163 C1, 10.05.2011; 2203410 С1, 27.04.2003 ; 2009/052047 A1, ;23.04.2009;ВАХИТОВ Г. Г. и др. Использование физических полей для извлечения нефти из пластов, Москва, ";Недра";, 1985, с. 192-194. *
WO 2009/052047 A1, ;23.04.2009;ВАХИТОВ Г. Г. и др. Использование физических полей для извлечения нефти из пластов, Москва, ";Недра";, 1985, с. 192-194. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3105545A (en) Method of heating underground formations
US20090139716A1 (en) Method of recovering bitumen from a tunnel or shaft with heating elements and recovery wells
CA2049627C (en) Recovering hydrocarbons from hydrocarbon bearing deposits
WO2014014390A2 (en) Method for developing deposits and extracting oil and gas from shale formations
RU2287679C1 (en) Method for extracting deposit of high viscosity oil or bitumen
US20220372854A1 (en) Method for enhancing oil recovery
RU2456441C1 (en) Production method of high-viscous oil by means of simultaneous pumping of steam and extraction of liquid from single horizontal well
RU2597303C1 (en) Method of high-viscosity oil and bitumen deposits development
RU2454532C1 (en) Development method of high-viscous oil deposit
RU2560040C1 (en) Development method of high-viscosity oil and bitumen deposit
CN108252699A (en) method of extracting oil
RU2286445C1 (en) Method for highly-viscous oil or bitumen deposit development
CA2169808C (en) Single horizontal wellbore process for the in-situ extraction of viscous oil by steam stimulation
RU2560016C1 (en) Method to produce high-viscosity oil and bitumen
RU2564311C1 (en) Method of production of high viscous oil and bitumen
RU2467161C1 (en) Thermal well method of developing fractured deposit of extra-heavy oil
RU2618542C1 (en) Method for development of oil deposits by hydraulic fracturing fractures
CA2963459A1 (en) The method of thermal reservoir stimulation
CN105370254B (en) Method and device for producing heavy oil
RU2268356C1 (en) Method for thermal action application to highly-viscous oil deposit
CA3062672C (en) Hydrocarbon resource heating system including internal fluidic choke and related methods
US10125587B1 (en) Systems and methods for the in situ recovery of hydrocarbonaceous products from oil shale and/or oil sands
RU2841435C1 (en) Method of operating a pair of wells producing high-viscosity oil
RU2669950C1 (en) Method for development of high-viscosity oil deposit
US9416639B2 (en) Combined RF heating and gas lift for a hydrocarbon resource recovery apparatus and associated methods