Способ разработки нефтяной залежи
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к способам разработки нефтяных залежей с применением заводнения. Цель изобретения - повышение текущих отборов нефти и конечного коэффициента нефтеизвлечения при одновременном уменьшении отбиваемой воды из залежи. Для этого закачку вытесняющего агента и отбор продукции осуществляют через систему нагнетательных и добывающих скважин. Изменяют систему заводнения в процессе разработки от менее интенсивностей к более интенсивной. По безводной добыче нефти выбирают интенсивность начальной системы заводнения по приведенному соотношению. Изменяют интенсивность системы заводнения во времени в зависимости от обводненности продукции многократным переходом От выбранной начальной системы заводнения в другие виды системы заводнения освоением скважин под закачку воды и обеспечивают оптимальную текущую интенсивность системы заводнения исходя из приведенного соотношения. Выбор вариантов и этапов перехода от одной интенсивности системы заводнения к другой предопределяется выбором системы заводнения с начальной интенсивностью . 2 табл. 14 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 00 Ql С0,> К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4786702/03 (22) 26.01.90 (46) 07,04.92. Бюл. ¹ 13 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) И.M. Бакиров, P.Н. Дияшев, P.Х. Муслимов и А.И. Никифоров (53) 622.276(088.8) (56) Муслимов P.Х. Влияние особенностей геологического строения на эффективность разработки Рома ш ки нского месторождения. — Издательство Казанского университета, 1979, с. 95-97. (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ Н ЕФТЯ НОЙ ЗАЛЕЖИ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к способам разработки нефтяных залежей с применением заводнения. Цель изобретения — повышение текущих отборов нефти и конечного коэффициента нефтеизвлечения при Изобретение относится к разработке нефтяных залежей, представленных неоднородными коллекторами, с применением заводнения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, Известен способ разработки нефтяных месторождений путем внутриконтурного нагнетания вытесняющего агента с размещением добывающих и нагнетательных скважин по линейной многорядной системе заводнения с последующим переносом на„„5U„„ 1724858 A 1 одновременном уменьшении отои;:аемой воды из залежи. Для этого закачку вытесняющего агента и отбор продукции осуществляют через систему нагнетательных и добывающих скважин, Изменяют систему эаводнения в процессе разработки от менее интенсивностей к более интенсивной. По безводной добыче нефти выбирают интенсивность начальной системы заводнения по приведенному соотношению. Изменяют интенсивность системы заводнения во времени в зависимости от обводненности продукции многократным переходом от выбранной начальной системы заводнения в другие виды системы заводнения освоением скважин под закачку воды и обеспечивают оптимальную текущую интенсивность системы заводнения исходя из приведенного соотношения. Выбор. вариантов и этапов перехода от одной интенсивности системы заводнения к другой предопределяется выбором системы заводнения с начальной интенсивностью. 2 табл. 14 ил. гнетания воды в первые ряды добывающих скважин после их обводнения. Недостатком способа является уменьшение конечного коэффициента нефтеизвлечения впоследствие потерь запасов нефти, находящихся в зоне между нагнетательным и первым добывающим рядами скважин, возникающих эа счет неполной промывки эоны до момента переноса нагнетания, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ раз1724858 4 работки месторождения, согласно которому осуществляют закачку вытесняющего агента и отбор нефти через систему нагнетательных и добывающих скважин, изменение системы заводнения в процессе разработки от менее к более интенсивной, Существенным недостатком указанного способа является неоптимальность интенсивности системы эаводнения (соотношение добывающих и нагнетательных скважин) в динамике, что приводит к снижению текущих отборов и конечного коэффициента нефтеиэвлечения, увеличению отборов .жидкости и закачки воды, Целью изобретения является повышение текущих отборов нефти и конечного коэффициента нефтеизвлечения при одновременном уменьшении отбираемой воды из. залежи. Цель достигается тем, что по безводной добыче нефти выбирают интенсивность начальной системы заводнения по соотношению 2С +J(rc,) + с,Д где mp — начальная интенсивность системы заводнения, — — комплексный показатель неоЬо Са днородности, учитывающий зональную и послойную неоднородность, соотношение подвижностей нефти и вытесняющего агента, Рз — отношение балансовых запасов одной скважины на годовой дебит элемента залежи; . изменяют интенсивность системы заводнения во времени в зависимости от обводненности продукции многократным переходом от выбранной начальной системы эаводнения в другие виды системы заводнения освоением скважин под закачку воды и обеспечивающим оптимальную текущую интенсивность системы заводнения исходя из соотношения где тр() — текущая интенсивность системы заводнения: ь(с) — комплексный показатель нео5 С днородности, учитывающий зональную и послойную неоднородность, соотношение подвижностей нефти и вытесняющего агента, динамику обводненности залежи; 10 причем выбор вариантов и этапов перехода от одной интенсивности системы заводнения к другой предопределяется выбором системы зайоднения с начальной интенсивностью. 15 На фиг, 1-13 изображены варианты осуществления перехода от одной системы заводнения к другой согласно предлагаемому способу; на фиг. 14 — графики изменения показа1(еля интенсивности систем заводне20 ния (m ) в зависимости от обводненности(В %) для извевстного (фактически кривая 2) и предлагаемого (расчетная кривая 1) способов. Способ осуществляют в следующей по25 следовательности. Залежь нефти, представленную неоднородными коллекторами, раэбуривают разведочными скважинами, проводят геофизические и гидродинамические иссле3() дования с целью определения коллвкторских свойств пласта, потенциального дебита, удельных балансовых запасов, зональной и послойной неоднородности залежи, вязкости пластовых жидкостей. Используя полученные данные, по безводной добыче нефти определяют интенсивность начальной системы заводнения по соотношению (1). Учитывая, что система заводнения дол4п жна быть устойчивой к различного рода помехам и должна иметь определенный резерв производительности для реализации гидродинамических методов повышения нефтеизвлечения, начальная еистема 45 заводнения осуществляется с показателем интенсивности (соотношением добывающих и нагнетательных скважин, меньшим или paBHI iM расчетной.. Например, начальный показатель интенсивности системы заводнения, определенный по формуле (1) л р -- 5,4, Тогда по .табл. 1, в которой отражены границы применимости различных систем заводнения с интенсивностью mg, в пределах которой 55 обеспечивается максимум текущего отбора нефти. определяют, что наиболее близкая к этому значению интенсивное Tb может быть достигнута при пятирядной (фиг. 4а, 56, 96, 126, 136) и блочных (фиг. 106, 116) системах заводнения с показателем интенсивности 1724858 гпф = 5: С учетом сложившейся истории разработки рассматриваемой залежи нефти последнюю разбуривают добывающими и нагнетательными скважинами по равномер- . ной с оптимальной плотностью сетке с при- 5 менением пятирядной линейной системы заводнения (фиг. 4а). Выбор системы заводнения с начальной интенсивностью предопределяет вариант. осуществления и количество этапов перехо- 10 да от одной интенсивности системы заводнения к.другой. Пятирядная система трансформируется в замкнуто-блочную с соотношением добывающих и нагнетательных скважин тф= mp ""= 3,2 и 1 (однорядную) 15 (см. фиг. 46, в, г). Изменяют интенсивность системы заводнения во времени в зависимости от обводненности продукции многократным переходом от выбранной начальной системы заводнения в другие ви- 20 ды системы заводиения освоением скважин под закачку воды и обеспечивающим оптимальную текущую интенсивность системы заводнения исходя из соотношения (2). Используя формулу (2), строят график 25 расчетной зависимости оптимальной интенсивности (ер )от обводненности (фиг. 14 кривая Q. Отсюда видно, что начальная система заводнения с фактической интенсивностью гпф= 5 обеспечивает максимум 30 отбора нефти до обводненности залежи (10%), при достижении которой производят поперечное разрезание путем освоения четырех добывающих скважин под нагнетание с образованием замкнуто- 35 блочного нефтяного поля с соотношением добывающих и нагнетательных скважин гпф= 3 (фиг, 4б). . Трансформация начальной системы заводнения в более интенсивную на втором 40 этапе, в данном случае переход к замкнутоблочной системе, позволяет создать.сплошной фронт вытеснения, происходит более . равномерная выработка запасов нефти, В итоге обеспечивается высокая степень неф- 45 теизвлечения при меньших объемах закачиваемой и отбираемой воды, Кроме того при переходе от одной системы к другой происходит частичное изменение направления фильтрационных потоков, увеличение тем- 50 пов отбора и увеличение конечного коэффициента нефтеизвлечеиия по сравнению с начальной системой заводнения.Далее при mp= 3 (фиг. 14) определяют обводненность залежи (82 Q, при достиже- 55 нии которой под нагнетание осваивают 2 центральные скважины. При этом показатель интенсивности системы заводиекия еф= 2 (фиг. 4в). Освоение двух добывающих скважии под нагнетание в центре замкнутоблочного поля позволяет ввести в разработку слабоохваченную заводнением центральную зону. Этот этап является началом формирования эоны стягивания фронта вытеснения к одной скважине. При этом происходит дальнейшее увеличение темпа отбора жидкости. Вторично происходит изменение направления фильтрационных потоков с охватом новых участков вытеснением. Затем при mp 2.(фиг. 14) определяют обводненность залежи (95 ), при достижении которой осваивают под нагнетание оставшиеся скважины во внутренних рядах с образованием однорядной системы заводнения с соотношением добывающих и нагнетательных скважин тф= 1 (фиг. 4г). Трансформация в однорядную систему позволяет завершить создание фронта вытеснения к одной скважине. При этом рэвномерное стягивание фронта закачивэемой воды обеспечивается дифференцированной закачкой воды в слабовырэботанные пропластки. Происходит новое изменение направления фильтрационных потоков с распространением процесса иа дополнительные участки. Применение заводнения для разработки нефтяных месторождений с различными характеристиками вызывает необходимость создания различных вариантов осуществления предлагаемого способа. Выбор варианта осуществления способа и количество этапов перехода о одной системы заводнения к другой зависит в основном от показателя начальной (mp ) и конечной расчетной интенсивности систем зэводнеиия,(mp), которая отличается для различных месторождений с различными характеристиками и определяется по зависимостям (1 и 2). Для месторождений, находящихся в разработке, выбор вариантов осуществления способа и количество эт.;пов перехода зависит также и от запроектированной системы заводнения и достигнутой обводненности продукции залежи. Возможные варианты осуществления способа и перехода от одной системы заводнения к другой представлены на фиг. 1 — 13. Предлагаемый способ предусматривает изменение системы заводнения как непрерывное, так и дискретное. П р и и е р. Залежь площадью 29600 тыс. м содержит 58,3 миллиона тони геологических запасов. Вязкость нефти в пластовых условиях — 4 МПа.с и вязкость воды — 1,6 МПа с. Коэффициент вытеснения нефти водой равен K< . = 0,725. Соотношение подвижностей нефти и вытесняющего агента p< = 2,343, j4 = О.04227..Залежь 1724858 разбурена по сетке с плотностью П,1 га/скв. Зональнал и послойная неоднороуность равны соответственно V3 = О,б и Vi = 0,4. Предельная весовая обводненность продукции добывающих скважин в каждом этапе при фиксированных системах заводнения — 0,98, По зависимости (1) определяют начальную интенсивность mP= 5,4 и по табл. 1 устанавливают начальную систему (пятирядная при глф = 5) и вариант осуществления способа (фиг. 4), который включает четыре системы заводнения. Пятирядная система заводнения по мере разработки трансформируется в замкнуто-блочную с показателями интенсивности тф= 3, тф= 2, вф= 1. Строят график (фиг, 14, кривая Я расчетной зависимости оптимальной интенсивности (mp{ )) от обводненности по формуле {2). Из фиг. 14 (кривая lj при mp= 5 определяют обводненность залежи (10%), при достижении которой производят поперечное разрезание путем освоения четырех добывающих скважин под нагнетание с образованием замкнуто-блочной системы заводнения с соотношением добывающих и нагнетательных скважин аф = 3. Далее при вф= 3 (фиг. 14, кривая Q определяют обводненность залежи (82%), при достижении которой под нагнетание осваивают две центральные скважины. Далее при гпр= 2 (фиг, 14, кривая Ц определяют обводненность залежи (95%), . при достижении которой осваивают под нагйетание оставшиеся скважины во внутренних рядах с образованием однорядной системы заводнения с соотношением добывающих и нагретательных скважин тф= 1. Обводненность, при которой осуществляют переход от одной системы к другой, расчетные величины коэффициента нефтеизвлечения, ь,аксимальные темпы отбора нефти для предлагаемого и известного способов приведены в табл. 2. Расчеты показали, что предлагаемый способ позволяет достичь увеличения коэффициента нефтеизвлечения по сравнению с начальной системой на 7,2% (известный способ на 3,6%). Благодаря применению предлагаемого способа разработки извлекаемые запасы нефти по сравнению с известным увеличиваются на 2,1 млн. т, нефти. Формула изобретения Способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку вытесняющего агента и отбор нефти через систему нагнетательных и добывающих скважин, изменение системы заводнения е процессе разработки от менее к более интенсивной, о т л и ч o K3шийся тем, что, с целью повышения текущих отборов нефти и конечного коэффи циента нефтеизвлечения при одноврем н5 ном уменьшении отбираемой воды из залежи, по безводной добыче нефти выбирают интенсивность начальной системы заводнения по соотношению 2С у 2 Ь(cCC pa 40 где п р ) — текущая интенсивность системы 45 эаводнения; b()/C() — комплексный показатель неоднородности, учитывающий зональную и послойную неоднородность, соотношение подвижностей нефти и вытесняющего аген50 та, динамику обводненности залежи; j4 — отношение балансовых запасов одной. скважины на годовой дебит элемента залежи; причем выбор вариантов и этапов перехода 55 от одной интенсивности системы заводнения к другой предопределяется выбором системы заеоднения с начальной интенсивностью. где mp — начальная интенсивность системы заводнения; Ьо/Со — комплексный показатель неоднородности. учитывающий зональную и послойную неоднородность, соотношение подвижностей нефти и вытесняющего агента, динамику обводненности залежи; P3 — отношение балансовых запасов одной скважины на годовой дебит элемента залежи; изменяют интенсивность системы заводне- . ния во времени в зависимости от обводненности продукции многократным переходом от выбранной начальной системы заеоднения е другие виды системы эаводнения освоением скважин под закачку воды и обеспечивающим оптимальную текущую интенсивность системы эаводнения исходя из соотношения 10 1724858 Таблица 1 т Название систем заводнения: Расположение скважин Девятнадцатиточечная, очаги, различные виды ячеистых систем m>11 При п1 =8 m= 7 (7-8)с m 11 Тринадцатиточечная Пятирядная, блочная Десятиточечная 7+mh5 5 m 3,5 Трехрядная и девятиточечная 3, Э> .:1 .3 35m 2 2 m 1 Прямая-семиточечная, девятиточечная и т.д. 0(mс1 Таблица 2 Увеличение К,„к, Ф Обводнен-, баксимапьный темп Интенсивность сис1тем зяводнения, и> Кс "к.и Къ ность, 8 отбора от балансовых запасов, 8 извест-:предла- извест- предланый гаемый ный гаемый способ, способ, способ, способ, д.ед. л.ел. д.ел. r,.ел. известный способ, л.er,. предлагаемый способ, л.ед. извест- 1ппедлаганый емый споспоспб соб извест- 1 преллаганый спо- емый способ соб 3,8 5,8 5,8 5,8 3,8 5,8 7;9 9,5 0,768 0,768 0,9 0,9 0,84 0,84 0,88 0,88 0,84 0,903 0,88 0,86 0,84 0,935 0,88 0,844 82 5,0 3,0 2,0 1,0 5,0 3,0 3,0 3,0 0,5 0,536 0,536 0,536 0,5 0,536 0,563 0,572 2,7 3,6 55 Интенсивность системы заводнения (соотношение добывающих и нагнетательных скважин) Этапы разработки при фиксированной системе заводнения Семиточечная Однорядная Пятиточечная по треугольной (Ь,) или по квадратной (i3 ) сетке Дv.D Ь 1724858 г (В в ° в ° с ° -Х. l с а+ в, в Ъ ° 7 в а,ф °, ° ° ° .(° Ф а ° в .в ° в ° ° ф $ a .ф ° Ф. 4 ° + ° : п=2 ° +вфвЪ.в ° в, а ° а с 1 Ф Ф \. ° ° ° « ° в { . ° ! Ф; j +. б, + ° + тsspm) I .в. ° -g-а + t С; б)Фв .,-, —,-.-б ° в а у а 4,+++-ф+ б + +; = 1 ъ в g в a ° в л „- 1 4 1 + + ° в в ° ° ° ° В e в ° в, + .ь 4. ° . в в ° ° В а б Ф ° а в ° в в ° ° °. в ъ "i в -в,3, e + ° e 1724858 в:И -4\ ° 3Д»Я 2 юнг 5 Ф-+1 ° ° ° ° ° е I,1 ° г б $ ° . ° е ° ° + 4 4. + ф °, ° °, е tn=-S,O е ° ° ° е Е 4 ° Е 4 ° е е. ° ° ° е ° ° ° е ° +++++ ° ° 4 Е ° 4 O е ° ф ° ° ° +++ Ф+ гд.З.O е е ° ° ° ° +44»+ ° Е 4 4 ° » +» ° «+ ° ° е ° Ф ° "Ф ++++ ° ° ° ° ° ° » ° б е» е t++ 4-+ ° е 4» е е cAtt30 +б+ ° + ° ° o o ° е + + ° 4° ° ° ° ° 4 чф б+ ++ ° б ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° + Ф +4+ е ° » ° ° ° Гг1г j + .+4+ 4 1 б ° ° O .ФФФ++ ° ° ° е ° ° + 4.Ô+ à Е жнг. +" ° "+- -+- -+ ° е б ° г ° ° ° ° ° б ° ° ° . ° ° ° ° ° ° ° 0 -й ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° »-- -+ — ° -+ - ° -+ а ° + ° + - г — )1 у ° ° ° г б ° ! б ° е ° е j т ° ° ° г° ° ° ° ° г t ф г фг«+ «ф . ь )-+-+л-»-+- . -r I ф б ° ° ° ° rn o-3.5 ° ° ° ° ° ). ° ° г ° ° ° ° +-+=+-л-+л- ь + 4-+-+-л-+- ° ° ° ° ° (1 ° ° е ° ° . о o,... .4 &Ы7 т ° ° r е е ф ° a ° г ф -+-+-Л». -»- 4 г ° г ° б ° » ° 4ь ° + ° - ° . ° ° m- jS (б + ° + ° ф - - -Л д Ф 4+4 j ° ° ° ° т ф- ° Ф- ° -» - ° -л° ° ° ° б е ° ° ° ° ° ° ° ° ° е ° ° ° ° ° Г г1 ° ° ° ° ° ° ° е ° ° e ° ° °.4-г-+- -+- ° -4а Ф-™ Ф е ° ° е. o ° Ф ° б ° ° е В ° ° ° ° ° г I .} ° ° ° ° ° + т ° ° ф ° . Ф -+- -4- - фе+е.фб фЪ(е+еj r. -б-е--е«е-е- б I ° ф ф«, »е ф бQ Ь ф + ф ел»-б В е е е ° ° ° е г I ° ° » ° 1! ГП: ° ° ° ° ° ° ° + ° 4- ° е1 ° ° ° ° ° j L„gi i q a 7.,) ° » ° » ° 1 ° ° » ° if гг: .(ф ° +*Ф ф ° ° ° ° ° Г-г- + г д + б-л. ф -е . ° .б ф ° t ° O.Фгi Ф ° Ф ° б m ° ф г Е ° 1 г а 4-. ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° л«6 гл»Ф Фъй маL(е Ф иг. г) <Риг Q te ° е е m-г стиг.tl ° рог Ф « ° ° ° м- ° ° ° ° Ф 3724858 е ° ° е Ф ° ° ° ° е е е ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° +- -+- + а «}-е-+-еP 1 г е ° ° ° ° ° ° т 1-+-+ « - ° -+-е-+ 4 ° ° ° $-+ ° 4 14 ° ° ° ф ° + ° « » ° ° ° ° ° . -е-+-е-1ь +4 (° ° ° ° 45 Ф фэ+еф ° ° ° ° ° 4л-+-+4. г 50 4+++ -+++ ф 1 ° ° е ° ф+++.+ -ьн + ф е-+ ° ° ° ° ° ° е ° б ° е ° е nl =kl е ° ° ° Е ° ° ° ° фе+е-+ с3 ф- е-+- е-ф фе ° еф ,. ° - ° в*5 фe ° r $ 1 ° ° ° . е 4- ° .+ -б Ь -+-++- ., ° ° ° ° (° - е + т ф е е ° ° > В 2 - ° + ° ф , ° ° ° °, +-м+-6 г н++ f Ф++ ° ° ° ° tll= -1 ф+-f++ .+ - - -Ф д i724858 18 л, -.!. . 4 - -° I 1 ° . "5 55 ! 1 ! I I +- - гф + 1! ° ° 5 5 Л--Л-Л! Л--5-Л Ф I!I-g ) t !, . ! . л..l -л f-f +-Ф-л-+ — i-.s -Л - d -Ф t--Ф 5!! + 5 ° 1 !!1" 35 $-+-+- - -л- I! 555 Д л е Ф +-4-.л-л-л -4. +-+.л-л--+ -л- 1 ! т Л 1 Ф ° ° ° 5 З I 5 1 +-+-+- л-+-+-л Ф +-S-+-!--+ - 4. - ° + ° ° + л-g Л 1 Ф л- -+ -+ -+ + + + 1 + 155 ф 1 - - ф. л -+-+ В д.кд,,3 0.4 0.5 0.6 0,7 д 8 0.9 1,0 л-б-ф-! ! 1 .. l .. 1 л-+-лw+ с-+ 5 ! ° ° г ° 555 ... 1 ° r f.+-+-+ л -л. --! 1 + ° ° I ! \ +-i- i Ф -+ . л - л =, ° ° + i-P -5--+
