1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) B (11) 29673
(51) E21B 43/243 (2006.01)
E21B 43/28 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
(21) 2012/1649.1
(22) 10.12.2010
(45) 16.03.2015, бюл. №3
(31) 2,698,454
(32) 30.03.2010
(33) CA
(85) 25.10.2012
(86) PCT/CA2010/001967, 10.12.2010
(72) АЯССЕ, Конрад (CA)
(73) АРЧОН ТЕКНОЛОДЖИС ЛТД (CA)
(74) Тагбергенова Модангуль Маруповна;
Тагбергенова Алма Таишевна; Касабекова Найля
Ертисовна
(56) WO 2009/090477 A2, 23.07.2009
CA 2621013 A1, 13.08.2009
US 5211230 A, 18.05.1993
RU 2360105 C2, 27.06.2009
KZ 19724 A, 15.07.2008
(54) СПОСОБ ДОБЫЧИ НЕФТИ ПРИ
ПОМОЩИ ВНУТРИПЛАСТОВОГО ГОРЕНИЯ
(ВАРИАНТЫ)
(57) В изобретении предлагается способ
внутрипластового горения, в котором не используют
одну или несколько отдельных скважин для
удаления газа. Образуют по меньшей мере одну
вертикальную добывающую скважину, имеющую
по существу вертикальной участок, идущий вниз в
коллектор, и участок горизонтальной ветви, идущий
горизонтально наружу от него, который закончен
относительно низко в коллекторе. По меньшей мере
одна вертикальная скважина для нагнетания
окисляющего газа, расположенная над
горизонтальной скважиной и со смещением от нее,
расположена ориентировочно в средней точке вдоль
горизонтальной скважины. В эту скважину
нагнетают окисляющий газ и создают при этом
фронты горения, которые распространяются наружу
от такой нагнетательной скважины во взаимно
противоположных направлениях вдоль
горизонтальной скважины. Преимущественно
используют множество нагнетательных скважин,
расположенных вдоль горизонтальной скважины,
причем окисляющий газ нагнетают в каждую из
нагнетательных скважин и создают фронты горения,
которые распространяются наружу и в
противоположных направлениях от каждой из
нагнетательных скважин, что побуждает нефть
стекать вниз в горизонтальную скважину, причем
указанную нефть вместе с горячими газообразными
продуктами сгорания поднимают на поверхность.
(19)KZ(13)B(11)29673

2. 29673
2

3. 29673
3

4. 29673
4

5. 29673
5

6. 29673
6

7. 29673
7

8. 29673
8

9. 29673
9

10. 29673
10

11. 29673
11

12. 29673
12

13. 29673
13

14. 29673
14

15. 29673
15

16. 29673
16

17. 29673
17

18. 29673
18

19. 29673
19

20. 29673
20

21. 29673
21

22. 29673
22

23. 29673
23

24. 29673
24

25. 29673
25

26. 29673
26

27. 29673
27

28. 29673
28

29. 29673
29
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ добычи нефти при помощи
внутрипластового горения для снижения вязкости
нефти, содержащейся в нефтеносном коллекторе,
отличающийся тем, что включает в себя
следующие операции:
(a) использование по меньшей мере одной
добывающей скважины, имеющей по существу
вертикальный участок, идущий вниз в указанный
коллектор, и имеющей участок горизонтальной
ветви, связанный с указанным вертикальным
участком движением флюидов и идущий
горизонтально наружу от него, причем указанный
участок горизонтальной ветви закончен
относительно низко в коллекторе;
(b) использование по меньшей мере одной
нагнетательной скважины в области между
противоположными концами указанного участка
горизонтальной ветви и со смещением от
указанного участка горизонтальной ветви,
расположенной по существу непосредственно над
указанным участком горизонтальной ветви и при
вертикальном совмещении с ним, для нагнетания
окисляющего газа в указанный коллектор над
указанным участком горизонтальной ветви и в
область между взаимно противоположными
концами указанного участка горизонтальной ветви;
(c) нагнетание окисляющего газа через
указанную по меньшей мере одну нагнетательную
скважину и инициирование горения углеводородов
в указанном коллекторе поблизости от указанной
нагнетательной скважины, с созданием по меньшей
мере одного или нескольких фронтов горения над
указанным участком горизонтальной ветви, причем
указанные один или несколько фронтов горения
вызывают снижение вязкости нефти в указанном
коллекторе и ее отекание вниз в указанный участок
горизонтальной ветви;
(d) создание условий для того, чтобы имеющие
высокую температуру газообразные продукты
сгорания вместе с указанной нефтью пониженной
вязкости накапливались вместе в указанном участке
горизонтальной ветви;
(e) подъем указанных имеющих высокую
температуру газов и нефти на поверхность; и
(f) отделение у пятки указанной горизонтальной
скважины или на поверхности нефти от имеющих
высокую температуру газообразных продуктов
сгорания.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
указанную по меньшей мере одну нагнетательную
скважину используют для нагнетания окисляющего
газа в указанный пласт под давлением меньше чем
давление разрыва пласта.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что
указанная по меньшей мере одна нагнетательная
скважина содержит по меньшей мере одну
вертикальную нагнетательную скважину,
расположенную вдоль длины горизонтальной
скважины и между ее взаимно противоположными
концами, идущую вниз с поверхности к указанному
участку горизонтальной ветви, причем после
нагнетания окисляющего газа и его воспламенения,
указанная нагнетательная скважина подает
указанный окисляющий газ по меньшей мере к двум
фронтам горения, которые движутся в
противоположных направлениях наружу от
указанной вертикальной нагнетательной скважины
и в направлении вдоль указанного участка
горизонтальной ветви указанной добывающей
скважины.
4. Способ по п.1, 2 или 3, отличающийся тем,
что множество вертикальных нагнетательных
скважин располагают над горизонтальной
скважиной и вдоль ее длины, а фронт горения,
который инициируют у каждой нагнетательной
скважины, распространяется наружу от каждой
нагнетательной скважины в противоположных
направлениях, вдоль длины указанной
горизонтальной скважины.

30. 29673
30
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что
указанная по меньшей мере одна нагнетательная
скважина содержит горизонтальную
нагнетательную скважину, идущую над и вдоль
указанного участка горизонтальной ветви указанной
добывающей скважины и предназначенную для
нагнетания указанного окисляющего газа над
указанным участком горизонтальной ветви
указанной добывающей скважины.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что
указанная по меньшей мере одна нагнетательная
скважина производит нагнетание окисляющего газа
в пласт во множестве местоположений над
указанным участком горизонтальной ветви, с
созданием в каждом местоположении по меньшей
мере пары фронтов горения, которые
распространяются вбок наружу от каждого
местоположения в противоположных направлениях
вдоль указанного участка горизонтальной ветви
указанной добывающей скважины.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что
указанные горячие газообразные продукты сгорания
впоследствии используют для нагревания воды.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что
нагретую воду впоследствии используют для
производства пара для выработки электроэнергии с
использованием турбин.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что
имеющие высокую температуру газообразные
продукты сгорания используют или дополнительно
сжигают для выработки электроэнергии с
использованием газовых турбин или паровых
турбин.
10. Способ по любому из п.п.1-9,
отличающийся тем, что в участок горизонтальной
ветви указанной добывающей скважины вводят
трубу и нагнетают в нее среду, выбранную из
группы, в которую входят вода, пар, неокисляющий
газ, содержащий СO2, разжижитель углеводорода, и
их смеси.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что
внутренний диаметр участка горизонтальной ветви
добывающей скважины превышает 3 дюйма (7,6см).
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что
внутренний диаметр участка горизонтальной ветви
добывающей скважины превышает 5 дюймов
(12,7см).
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что
внутренний диаметр участка, горизонтальной ветви
добывающей скважины превышает 7 дюймов
(17,8см).
14. Способ по любому из п.п.1-6 или п. 10,
отличающийся тем, что окисляющий газ содержит
кислород и СO2.
15. Способ по любому из п.п.1-6,
отличающийся тем, что максимальное давление
нагнетания окисляющего газа ограничивают
давлением меньше чем 50% давления в коллекторе
за счет регулировки скорости нагнетания
окисляющего газа.
16. Способ добычи нефти при помощи
внутрипластового горения для снижения вязкости
нефти, содержащейся в нефтеносном коллекторе,
отличающийся тем, что включает в себя
следующие операции:
(a) бурение по меньшей мере одной добывающей
скважины, имеющей по существу вертикальный
участок, идущий вниз в указанный коллектор, и
имеющей участок горизонтальной ветви, связанный
с указанным вертикальным участком движением
флюидов и идущий горизонтально наружу от него,
причем указанный участок горизонтальной ветви
закончен относительно низко в коллекторе;
(b) бурение по меньшей мере одной
нагнетательной скважины, расположенной
непосредственно над указанным участком
горизонтальной ветви и при вертикальном
совмещении с ним, расположенной или идущей
между противоположными концами указанного
участка горизонтальной ветви;
(c) нагнетание окисляющего газа в указанный
коллектор через указанную по меньшей мере одну
нагнетательную скважину в местоположении над
указанным участком горизонтальной ветви и между
противоположными концами указанного участка
горизонтальной ветви;
(d) инициирование внутрипластового горения в
указанном коллекторе поблизости от указанной
нагнетательной скважины, с образованием по
меньшей мере пары идущих вертикально фронтов
горения, которые перемещаются вбок в
противоположных направлениях вдоль указанного
участка горизонтальной ветви, причем указанные
фронты горения вызывают снижение вязкости
нефти в указанном пласте и ее стекание вниз в
указанный участок горизонтальной ветви;
(e) накопление имеющих высокую температуру
газообразных продуктов сгорания вместе с нефтью
пониженной вязкости в указанной горизонтальной
ветви;
(f) подъем таких имеющих высокую температуру
газов и нефти на поверхность;
(g) отделение у пятки указанной горизонтальной
скважины или на поверхности нефти от имеющих
высокую температуру газов.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что
операция бурения по меньшей мере одной
нагнетательной скважины предусматривает бурение
по меньшей мере одной вертикальной
нагнетательной скважины между
противоположными концами указанного участка
горизонтальной ветви, а указанная операция
инициирования внутрипластового горения
предусматривает инициирование горения
поблизости от указанной по меньшей мере одной
вертикальной нагнетательной скважины, с
образованием по меньшей мере пары идущих
вертикально фронтов горения, которые
перемещаются вбок в противоположных
направлениях вдоль указанного участка
горизонтальной ветви
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что
операция бурения по меньшей мере одной
вертикальной нагнетательной скважины
предусматривает бурение множества вертикальных
нагнетательных скважин, а указанная операция

31. 29673
31
инициирования внутрипластового горения
предусматривает инициирование горения
поблизости от одной скважины из указанного
множества вертикальных нагнетательных скважин,
расположенной вдоль указанного участка
горизонтальной ветви и между ее
противоположными концами, так чтобы за счет
этого образовать пару идущих вертикально фронтов
горения, которые перемещаются вбок в
противоположных направлениях вдоль указанного
участка горизонтальной ветви, причем после того,
как указанные пары идущих вертикально фронтов
горения продвигаются соответственно в боковом
направлении вдоль ствола указанной
горизонтальной скважины за одну скважину из
указанного множества нагнетательных скважин,
окисляющий газ нагнетают в указанный коллектор
через указанную дополнительную одну из
указанных нагнетательных скважин.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что
операция бурения по меньшей мере одной
нагнетательной скважины предусматривает бурение
множества вертикальных нагнетательных скважин
непосредственно над указанным участком
горизонтальной ветви между противоположными
концами указанного участка горизонтальной ветви и
при совмещении с ним, а указанная операция
инициирования внутрипластового горения
предусматривает инициирование горения
поблизости от каждой скважины из указанного
множества вертикальных нагнетательных скважин, с
образованием пары идущих вертикально фронтов
горения, которые перемещаются вбок в
противоположных направлениях вдоль указанного
участка горизонтальной ветви и наружу от каждой
скважины из указанного множества вертикальных
нагнетательных скважин.
20. Способ по п.16, отличающийся тем, что
операция бурения по меньшей мере одной
нагнетательной скважины предусматривает бурение
нагнетательной скважины непосредственно над
указанным участком горизонтальной ветви между
противоположными концами указанного участка
горизонтальной ветви и при совмещении с ним, а
указанная операция нагнетания окисляющего газа в
указанный коллектор предусматривает нагнетание
указанного окисляющего газа в указанную
нагнетательную скважину и в пласт в
местоположениях над указанными участками
горизонтальной ветви и вдоль указанного участка
горизонтальной ветви между противоположными
концами указанного участка горизонтальной ветви;
причем указанная операция инициирования
внутрипластового горения предусматривает
инициирование горения поблизости от каждого из
указанных местоположений, расположенных над и
вдоль указанного участка горизонтальной ветви, с
образованием в каждом местоположении пары
фронтов горения, которые перемещаются вбок в
противоположных направлениях вдоль указанного
участка горизонтальной ветви и наружу от каждого
из указанных местоположений.
21. Способ добычи нефти при помощи
внутрипластового горения для снижения вязкости
нефти, содержащейся в нефтеносном коллекторе,
отличающийся тем, что включает в себя
следующие операции:
(a) использование по меньшей мере одной
добывающей скважины, имеющей по существу
вертикальный участок, идущий вниз в указанный
коллектор, и имеющей участок горизонтальной
ветви, связанный с указанным вертикальным
участком движением флюидов и идущий
горизонтально наружу от него, причем указанный
участок горизонтальной ветви закончен
относительно низко в коллекторе;
(b) использование множества вертикальных
нагнетательных скважин, расположенных
непосредственно над указанным участком
горизонтальной ветви и при вертикальном
совмещении с ним, идущих вниз к указанному
участку горизонтальной ветви;
(c) нагнетание окисляющего газа в указанный
коллектор по меньшей мере через две не указанные
вертикальные скважины;
(d) инициирование внутрипластового горения в
указанном коллекторе поблизости от указанных по
меньшей мере двух вертикальных нагнетательных
скважин, так чтобы образовать у каждой из нары
нагнетательных скважин идущие вертикально
фронты горения, которые распространяются вбок в
противоположных направлениях вдоль указанного
участка горизонтальной ветви и наружу от каждой
из указанных по меньшей мере двух вертикальных
нагнетательных скважин, причем указанные фронты
горения вызывают снижение вязкости нефти в
указанном пласте и ее стекание вниз в указанный
участок горизонтальной ветви;
(e) накопление имеющих высокую температуру
газообразных продуктов сгорания вместе с
указанной нефтью пониженной вязкости в
указанной горизонтальной ветви;
(f) подъем имеющих высокую температуру газов
и нефти на поверхность; и
(g) отделение на поверхности нефти от имеющих
высокую температуру газов.

32. 29673
32

33. 29673
33
Верстка А. Сарсекеева
Корректор К. Нгметжанова