Способ термической добычи нефти

 

Изобретение относится к термическим методам отработки нефтеносной залежи с использованием угольных пластов, залегающих выше или ниже нефтеносного пласта. Обеспечивает повышение эффективности отработки угленефтеносной залежи за счет снижения тепловых потерь при подаче теплоносителя в нефтеносный пласт. Сущность изобретения: по способу вскрывают нефтеносный и выше- или нижележащий угольный пласт дутьевыми, газоотводящими и эксплуатационными скважинами. Газоотводящие скважины обсаживают колоннами с перфорацией. Осуществляют сбойку скважин между собой. В угольном пласте создают газогенератор. Через газоотводящие скважины нагнетают в нефтеносный пласт теплоноситель и извлекают нефтегазовую смесь. При этом нижний участок газоотводящих скважин от кровли вышележащего угольного или нефтеносного пласта бурят и обсаживают трубами меньшего диаметра, чем верхний участок. Ввод теплоносителя в нефтеносный пласт производят в нижней части этого пласта. Перфорацию производят в обсадной колонне нижнего участка газоотводящей скважины на всю мощность угольного или нефтеносного пласта и ниже на величину возможного термического удлинения обсадной колонны. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к термическим методам отработки угленефтеносной залежи с использованием угольных пластов, залегающих выше или ниже нефтеносного пласта.

Известен способ термической добычи нефти [1], включающий вскрытие нефтеносного и вышерасположенного газонасыщенного пластов скважинами, создание в газонасыщенном пласте очага горения и нагнетание горячего теплоносителя в нефтеносный пласт с последующим извлечением разжиженной нефти. Однако этот способ не может быть применен в тех случаях, когда над или под нефтеносными пластами залегают угольные пласты.

Наиболее близким к изобретению является способ термической добычи нефти [2] , включающий вскрытие нефтеносного и выше- или нижележащего угольного пластов дутьевыми, газоотводящими и эксплуатационными скважинами, обсадку газоотводящих скважин обсадными колоннами с перфорацией, сборку скважин между собой, создание в угольном пласте газогенератора, нагнетание в нефтеносный пласт через газоотводящие скважины теплоносителя и извлечение нефтегазовой смеси. Недостатком этого способа является возможность больших тепловых потерь при прорыве теплоносителя в кровлю нефтеносного или другого пласта по длине необсаженной скважины и нарушения (например, завала) ствола необсаженной газоотводящей скважины из-за ползучести или разрушения пород на больших глубинах (1000 - 2000 м).

Задачей изобретения является повышение эффективности отработки угленефтеносной залежи за счет снижения тепловых потерь при подаче теплоносителя в нефтеносный пласт и обеспечения сохранности газоотводящих скважин.

Для решения этой задачи в способе термической добычи нефти, включающем вскрытие нефтеносного и выше- или нижележащего угольного пластов дутьевыми, газоотводящими и эксплуатационными скважинами, обсадку газоотводящих скважин обсадными колоннами с перфорацией, сборку скважин между собой, создание в угольном пласте газогенератора, нагнетание в нефтеносный пласт через газоотводящие скважины теплоносителя и извлечение нефтегазовой смеси, нижний участок газоотводящих скважин от кровли вышележащего угольного или нефтеносного пласта бурят и обсаживают колонной труб меньшего диаметра, чем верхний участок, а ввод теплоносителя в нефтеносный пласт производят в нижней части этого пласта, при этом перфорацию производят в обсадной колонне нижнего участка газоотводящей скважины на всю мощность угольного или нефтеносного пласта и ниже на величину возможного термического удлинения обсадной колонны.

При расположении угольного пласта над нефтеносным обсадную колонну нижнего участка газоотводящей скважины доводят по меньшей мере до половины мощности нефтеносного пласта.

При расположении угольного пласта под нефтеносным обсадную колонну верхнего участка газоотводящей скважины доводят по меньшей мере до половины мощности нефтеносного пласта.

При залегании угольного пласта ниже нефтеносного канал газификации создают бурением наклонно-горизонтальной скважины по угольному пласту.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа при расположении угольного пласта выше нефтеносного; на фиг. 2 - то же при расположении угольного пласта ниже нефтеносного.

Угольный 1 и нефтеносный 2 пласты вскрывают системой скважин 3 (дутьевая), 4 (газоотводящая) и 5 (эксплуатационная).

Если угольный пласт залегает выше нефтеносного, то вертикальную дутьевую скважину 3 бурят с обсадкой до почвы угольного пласта 1, а газоотводящую скважину 4 сначала бурят до кровли угольного пласта 1, обсаживают и цементируют затрубное пространство, а затем добуривают меньшим диаметром с входом в нефтеносный пласт, например, на 2/3 мощности от его кровли и обсаживают колонной труб 6, диаметр которых меньше диаметра обсадной колонны верхнего участка скважины 4. Верхняя часть колонны 6 в пределах мощности угольного пласта и ниже на величину возможного термического удлинения обсадной колонны снабжена перфорацией 7. В обсадной колонне 6 ниже почвы пласта 1 располагают временный термостойкий пакер 8 (или цементную пробку) для изоляции участка скважины между угольным и нефтеносным пластами. После этого через скважину 3 производят розжиг угольного пласта 1. Затем в скважину 3 подают дутье с отбором газа из скважины 4 для проработки канала 9 газификации и повышения температуры газа. После этого ликвидируют пакер 8 и закрывают оголовок скважины 4. Газ с большим содержанием углекислоты и паров воды с температурой 800 - 1000^oC закачивают в нефтеносный пласт 2, прогревая горизонтальную часть 10 скважины 5 с целью увеличения нефтеотдачи.

Обсадка скважины 4 до нижней части нефтеносного пласта (не менее чем наполовину его мощности) необходима для предотвращения прорыва теплоносителя в породы кровли этого пласта по трассе скважины, а также для сохранения ствола скважины, так как на глубинах 1000 - 2000 м (на которых обычно залегают такие пласты) необсаженный ствол скважины может быть перекрыт или разрушен из-за ползучести или разрушения слабых слоев пород под действием горного давления. Обсадка нижнего участка скважины 4 трубами меньшего диаметра обеспечивает свободное удлинение обсадной колонны под действием высоких температур.

При залегании угольного пласта 1 ниже нефтеносного 2 (например, в Камском бассейне - сочетание куполов и прогибов толщи) газоотводящую скважину 4 бурят на глубину 2/3 (но не менее половины) от мощности нефтеносного пласта 2, обсаживают и цементируют затрубное пространство. Затем скважину 4 добуривают меньшим диаметром и обсаживают колонной труб 6 (также меньшего диаметра) до глубины 2/3 от мощности угольного пласта 1. Обсадная колоннa 6 должна вxoдить в верхнюю обсадную колонну с учетом возможности ее осадки при выгорании угольного пласта (в данном случае на величину более 1/3 мощности угольного пласта 1). Перфорацию колоны 6 выполняют на всю мощность нефтеносного пласта 2 и ниже его на величину расчетного удлинения обсадной колоны под действием высоких температур. Канал газификации угольного пласта создают бурением наклонно-горизонтальной скважины 11 по угольному пласту, что обеспечивает эффективную сбойку скважины 3 и 4 на большой глубине, где угольные пласты могут иметь низкую проницаемость и соединение их воздушной сбойкой затруднительно.

После проработки канала газификации закрывают головку скважины 4 и горячий газ под давлением подают в нефтеносный пласт 2 через перфорацию 7 в колонне 6. В этом случае не требуется перекрытия скважины 4 временным пакером 8.

Источники информации 1. Термические способы добычи нефти. М., ЦНИИПИ, 1965, с. 30.

2. Патент РФ N 2057917, E 21 B 43/243, 1996.

Формула изобретения

1. Способ термической добычи нефти, включающий вскрытие нефтеносного и выше- или нижележащего угольного пластов дутьевыми, газоотводящими и эксплуатационными скважинами, обсадку газоотводящих скважин обсадными колоннами с перфорацией, сбойку скважин между собой, создание в угольном пласте газогенератора, нагнетание в нефтеносный пласт через газоотводящие скважины теплоносителя и извлечение нефтегазовой смеси, отличающийся тем, что нижний участок газоотводящих скважин от кровли вышележащего угольного или нефтеносного пласта бурят и обсаживают трубами меньшего диаметра, чем верхний участок, а ввод теплоносителя в нефтеносный пласт производят в нижней части этого пласта, при этом перфорацию производят в обсадной колонне нижнего участка газоотводящей скважины на всю мощность угольного или нефтеносного пласта и ниже на величину возможного термического удлинения обсадной колонны.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при расположении угольного пласта над нефтеносным обсадную колонну нижнего участка газоотводящей скважины доводят по меньшей мере до половины мощности нефтеносного пласта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при расположении угольного пласта под нефтеносным обсадную колонну верхнего участка газоотводящей скважины доводят по меньшей мере до половины мощности нефтеносного пласта.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что при залегании угольного пласта ниже нефтеносного канал газификации создают бурением наклонно-горизонтальной скважины по угольному пласту.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2