Способ разработки углеводородных глинистых отложений

 

Сущность изобретения: пласт разрабатывают с применением теплового воздействия в системе эксплуатационно-нагнетательных скважин. Перед тепловым воздействием закачивают в гидрофильный пласт гидрофобную, а в гидрофобный пласт гидрофильную жидкости. При тепловом воздействии разлагают органическое вещество породы на жидкие и газообразные составляющие посредством внутрипластового горения, охлаждают закачкой воды высокотемпературную зону и отбирают из этой же скважины жидкие и газообразные углеводороды. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Углеводородные глинистые отложения, к которым, в частности, относится баженовская свита Западной Сибири, в нормальном виде являются непроницаемыми для фильтрации. Являющаяся частью углеводородного вещества отложений нефть фильтруется только по трещинам. Поскольку трещиноватые зоны занимают в объеме свиты незначительную долю, отложения в целом считаются непродуктивными и не эксплуатируются из-за отсутствия технологии их разработки.

Известен способ создания трещин в пласте посредством гидравлического разрыва пласта (ГРП). В известном способе создаются одна-две глубокопроникающие в пласт трещины преимущественно вертикальной направленности.

Недостаток известного способа небольшой объем трещинных пустот, образуемых при проведении ГРП. Следовательно, в них поступает из микротрещин небольшое количество нефти и бурение скважин оказывается нерентабельным.

Прототипом изобретения является способ разработки, в котором нагнетанием в пласт оторочек воздуха и воды осуществляют внутрипластовое горение нефти. Последнее в зависимости от водовоздушного отношения видоизменяется от сухого до сверхвлажного. Нефть из пласта вытесняется паром, горячей водой и газообразными продуктами горения нефти [1] Недостаток известного способа небольшой объем пласта, в котором может осуществляться вытеснение нефти за счет внутрипластового горения. Величина этого объема определяется упругоемкостью глинистых отложений и перепадом давления между пластовым и закачки.

Цель изобретения создание эффективного способа разработки углеводородных глинистых отложений путем создания в них широкой сети искусственной трещиноватости, разложения в пластовых условиях углеводородного вещества на жидкие и газообразные составляющие и их добычи через созданную трещинную сеть системой эксплуатационно-нагнетательных скважин.

Для достижения цели предложен способ разработки, включающий бурение на такие отложения системы эксплуатационно-нагнетательных скважин, проведение в пласте теплового воздействия, отличающийся тем, что перед тепловым воздействием закачивают в гидрофильный пласт гидрофобную, а гидрофобный пласт гидрофильную жидкости, при тепловом воздействии разлагают органическое вещество породы на жидкие и газообразные составляющие посредством внутрипластового горения, охлаждают закачкой воды высокотемпературную зону и отбирают из этой же скважины жидкие и газообразные углеводороды. Возможны модификации способа со следующими отличиями: процесс закачки гидрофильной и/или гидрофобной жидкостей, внутрипластовое горение, закачку воды и отбор углеводородов периодически повторяют до осуществления связи с соседними скважинами, после чего половину этих скважин переводят под постоянную закачку оторочек воды и воздуха, а вторую половину на постоянный отбор продукции; перед закачкой гидрофильной и/или гидрофобной жидкостей проводят в скважине гидравлический разрыв пласта.

Углеводородные глинистые отложения представлены, как правило, породами с разнообразным минералогическим составом. На границах минералов возникают напряжения, приводящие к образованию многочисленных не соединенных друг с другом микротрещин. В них накапливается нефть, которая в макромасштабах фильтроваться не может из-за отсутствия проводящих каналов между микротрещинами. Закачиваемые в гидрофобный пласт гидрофильные, а в гидрофильный пласт гидрофобные жидкости выполняют функцию жидкостей разрыва при ГРП. Образуя в пласте разветвленную сеть трещин, они проникают в наиболее крупные из них. В более мелких скапливается нефть, которая получает возможность двигаться и подпитываться из впадающих в трещину микротрещин. Объем трещинной пустотности и ее протяженность по пласту зависят от упругих свойств отложений и давления нагнетания. Осуществление внутрипластового горения (ВПГ) путем закачки в пласт оторочек воздуха и воды усиливает процесс трещинообразования, причем тем больше, чем суше горение. Возникающие при ВПГ высокие температуры разлагают твердые органические вещества (ТОВ) отложений на жидкие и газообразные составляющие. Последние, в свою очередь, увеличивают объем (запасы) жидких углеводородов (нефти), а также эффективность трещинообразования. Остудив разогретую зону закачиваемой водой, что также усиливает процесс трещинообразования, добывают жидкие и газообразные флюиды из пласта с помощью тех же нагнетательных скважин.

Описанный механизм получения нефти из углеводородных глинистых отложений подтвержден лабораторными и частично промысловыми экспериментами. Добавление в газовую и водяную фазы при проведении ВПГ специальных добавок, повышающих отмыв нефти и снижающих фазовую проницаемость газовых составляющих, резко повышает эффективность процесса добычи нефти и практически уравнивает его с добычей нефти методом заводнения из нормальных поровых коллекторов средней продуктивности.

Способ осуществляют следующим образом. Бурят на пласт систему эксплуатационно-нагнетательных скважин. Строят их по проектам газонагнетательных скважин. Плотность сетки подбирают по результатам технико-экономических расчетов. На первом этапе все скважины тщательно осваивают и пускают в работу на режиме истощения. Задача первого этапа разработки понизить до возможно минимальной величины начальное пластовое давление за счет выработки запасов нефти из трещиноватых зон. Группу смежных скважин с выявленными при эксплуатации на режиме истощения связями далее эксплуатируют в соответствии с основной формулой изобретения с последующим переходом на модификацию первого способа. Аналогично эксплуатируют освоенные, но не связанные с соседними скважины. Группу неосвоенных (сухих) скважин начинают эксплуатировать с проведением ГРП. Длина трещин не должна превышать 20-50 м. Далее их эксплуатируют по основной формуле изобретения с переходом к первой модификации. В закачиваемые оторочки воды и воздуха включают специальные добавки для улучшения нефтевытесняющей способности закачиваемых агентов и снижения языкообразования при их продвижении.

В качестве примера использования предложенного решения рассмотрена разработка баженовской свиты на участке Пальяновской площади Красноленинского месторождения Западной Сибири. Участок включает 13 скважин, расположенных по треугольной сетке плотностью 25 га/скв. Все они бурятся по проектам газонагнетательных скважин. Основные свойства свиты на рассмотренном участке: толщина 30 м, пустотная емкость 8% коэффициенты проницаемости от 10^-10 до 3˙10^-2 мкм², где повышенные значения характерны для трещиноватых образцов; глубина пласта 2450 м, давление начальное 27, насыщения 18,7 МПа, газосодержание 169 м³/т, плотность сепарированной нефти 812, газа 1,006 кг/м³; вязкость пластовой нефти 0,34 МПа.с, объемный коэффициент нефти 1,450. Расчеты технологических показателей разработки проведены с применением методик [2] Их результаты показывают, что реализацию предложенного технического решения на рассмотренном участке обеспечивает коэффициент нефтеизвлечения 0,43. Дебиты скважин изменяются от 18 до 53 т/сут. Себестоимость добытой нефти несколько выше себестоимости нефти при разработке чистонефтяной залежи средней продуктивности с применением метода заводнения.

Формула изобретения

1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГЛИНИСТЫХ ОТЛОЖЕНИЙ путем проводки на них системы эксплуатационно-нагнетательных скважин с проведением в пласте теплового воздействия, отличающийся тем, что перед тепловым воздействием закачивают в гидрофильный пласт гидрофобную, а в гидрофобный пласт - гидрофильную жидкости, при тепловом воздействии разлагают органическое вещество породы на жидкие и газообразные составляющие посредством внутрипластового горения, охлаждают закачкой воды высоко-температурную зону и отбирают жидкие и газообразные углеводороды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку гидрофильной и/или гидрофобной жидкостей, внутрипластовое горение, закачку воды и отбор углеводородов периодически повторяют до осуществления связи с соседними скважинами, после чего половину этих скважин используют для закачки воды и воздуха, а другую половину для отбора продукции.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед закачкой гидрофильной и/или гидрофобной жидкостей осуществляют в скважине гидравлический разрыв пласта.