Способ шахтной разработки нефтяного месторождения

 

Разработку залежи ведут в два этапа. На первом этапе пар закачивают через нагнетательные скважины, пробуренные из горных выработок, расположенных над нефтяным пластом. Отбор нефти осуществляют через пологовосходящие скважины, пробуренные из горных выработок, расположенных в нижней части пласта. По окончании основного периода разработки, когда эксплуатируемый участок переходит в завершающую стадию, характеризующуюся падением добычи нефти, из выработок, расположенных в нижней части пласта, бурят дополнительные восходящие крутонаклонные и вертикальные скважины. В часть из них закачивают теплоноситель, используя остальные скважины для отбора нефти. Разработку участка ведут до экономически выгодного уровня добычи нефти. 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки нефтяных месторождений шахтным способом.

Известен способ добычи высоковязкой нефти /1/, включающий проходку горной выработки ниже нефтяного пласта, бурение из нее пологонаклонных и горизонтальных скважин, закачку через них пара, которая чередуется с добычей нефти.

Недостатком этого способа является неполный охват пласта процессом разработки и снижение его нефтеотдачи вследствие отсутствия скважин непосредственно над горной выработкой, из которой бурят только пологие и горизонтальные скважины. Другим недостатком этого способа является неудовлетворительное состояние температурного режима в горной выработке, где расположены и добывающие, и нагнетательные скважины. Это затрудняет отбор нефти из добывающих скважин из-за высокой температуры добываемой жидкости и снижает коэффициент использования скважин и темп отбора нефти из пласта.

Известен способ разработки нефтяных месторождений, сущность которого заключается в том, что из горной выработки, расположенной под нефтяным пластом, бурят снизу вверх наклонные и вертикальные скважины, после чего осуществляют поочередную закачку теплоносителя в часть скважин, одновременно отбирая нефть из остальных. К недостаткам этого способа относится то, что в течение всего периода разработки пласта осуществляют закачку теплоносителя и отбор нефти из одних и тех же горных выработок, причем для закачки пара и отбора нефти поочередно используют одни и те же скважины. Вследствие этого в течение всего периода разработки пласта, практически с самого начала процесса теплового воздействия, температура добываемой жидкости на устьях скважин достигает 80^оС и выше. Это приводит с одной стороны к росту температуры в горной выработке и ухудшению условий труда работающих, а с другой стороны к снижению коэффициента использования добывающих скважин, в результате чего снижается темп отбора нефти из пласта.

Известен также способ термо-шахтной разработки, используемый на Ярегском месторождении, сущность которого заключается в том, что закачку теплоносителя пара осуществляют через нагнетательные скважины, пробуренные из горных выработок, расположенных выше нефтяного пласта, а отбор нефти осуществляют через пологовосходящие скважины, пробуренные веерообразно из галереи уклона, расположенной в нижней части нефтяного пласта.

Недостатком этого способа является отсутствие нагнетательных и добывающих скважин в центральной части разрабатываемого блока, в результате чего часть нефтяного пласта, расположенная над буровой галереей, не вовлекается в разработку. Это приводит к снижению охвата и нефтеотдачи пласта.

Целью изобретения является увеличение охвата и нефтеотдачи пласта.

Цель достигается тем, что разработку залежи ведут в два этапа. На I этапе пар закачивают через нагнетательные скважины, пробуренные из горных выработок, расположенных над нефтяным пластом, а отбор нефти осуществляют через пологовосходящие скважины, пробуренные из горных выработок, расположенных в нижней части пласта.

По окончании основного периода разработки, когда эксплуатируемый участок переходит в 3-ю, завершающую стадию, характеризующуюся падением добычи нефти, из выработок, расположенных в нижней части пласта, бурят дополнительно снизу вверх крутонаклонные и вертикальные скважины, в часть из которых закачивают теплоноситель, используя остальные скважины для отбора нефти.

Рекомендуемый способ позволяет повысить охват и нефтеотдачу пласта за счет вовлечения в процесс разработки той части пласта, которая расположена непосредственно над горными выработками.

На фиг. 1 показана схема расположения выработок и скважин, разрез; на фиг. 2 схема расположения выработок и скважин, вид в плане.

С поверхности земли (фиг. 1, 2) проходят вертикальный шахтный ствол 1 до надпластовых горных пород. Из шахтного ствола проходят горизонтальную выработку 2, в которой сооружают буровые камеры 3. Из буровых камер 3 в нефтяной пласт сверху вниз бурят вертикальные и наклонные нагнетательные скважины 4. Из горной выработки 2 проходят наклонные выработки 5 в подошву нефтяного пласта, где сооружают буровую галерею 6, из которой бурят пологовосходящие добывающие скважины 7.

Затем осуществляют закачку пара в пласт через нагнетательные скважины 4, одновременно отбирая нефть из добывающих скважин 7. По мере теплового воздействия на пласт добыча нефти по разрабатываемому участку растет, затем стабилизируется и после достижения нефтеотдачи пласта 25-30% начинает снижаться. Начало снижения добычи нефти будет свидетельствовать о переходе разрабатываемого участка в завершающую стадию эксплуатации. На этой стадии переходят к второму этапу разработки, для чего из буровой галереи 6 снизу вверх бурят дополнительные крутонаклонные и вертикальные скважины 8 и 9. В скважины 8 осуществляют закачку пара, одновременно отбирая нефть из скважин 9 и 7. После повышения температуры добываемой жидкости на устьях скважин свыше 60^оС закачку пара в скважины 8 прекращают и начинают закачку пара в скважины 9, при этом из скважин 8 и 7 ведут отбор нефти. В дальнейшем продолжают поочередную закачку пара в скважины 8 и 9, одновременно отбирая нефть из всех остальных скважин, не находящихся под закачкой. В течение всего 2-го этапа разработки участка ведут периодическую закачку пара в нагнетательные скважины 4.

Разработку участка ведут до экономически выгодного уровня добычи нефти.

Способ может быть реализован на Ярегском месторождении высоковязкой нефти (Коми ССР), разрабатываемом шахтным способом. На этом месторождении пройдены шахтные стволы до надпластового горизонта, где сооружены горные выработки и буровые камеры, из которых сверху вниз пробурены вертикально и наклонно нагнетательные скважины глубиной 50-60 м до подошвы нефтяного пласта (фиг. 1, 2). Разработка пласта ведется уклонными блоками площадью 10-15 га. Для подготовки одного блока из надпластовых горных выработок в подошву пласта проходятся наклонные выработки и сооружается буровая галерея кольцевой формы, из которой по всему периметру уклонного блока бурятся пологовосходящие добывающие скважины длиной до 200-300 м под углом до 10^о к горизонту.

В нагнетательные скважины, пробуренные из надпластовых горных выработок, закачивается пар давлением до 2-3 атм, а из пологовосходящих добывающих скважин добывают нефть. На 5-й год после начала теплового воздействия добыча нефти по блоку увеличивается до максимального уровня 100 т/сут. К этому времени нефтеотдача пласта достигает 25% На 7-й год добыча нефти по уклонному блоку начинает снижаться и блок вступает в завершающую стадию разработки. В этот период приступают к реализации 2-го этапа разработки. Из буровой галереи снизу вверх бурят 16 дополнительных вертикальных и крутонаклонных скважин, располагая их в центральной части разрабатываемого пласта. В 8 скважин (через одну) начинают закачку пара давлением 2-3 атм, а из всех остальных скважин, пробуренных из буровой галереи, отбирают нефть. Спустя 3 месяца после начала закачки пара температура жидкости в большинстве добывающих скважин достигает 60-70^оС. После этого закачку пара в 8 дополнительных скважин прекращают и вводят под закачку другие дополнительно пробуренные скважины (8 шт). Из всех остальных скважин буровой галереи ведут отбор нефти.

В дальнейшем продолжают разработку уклонного блока по аналогичной технологии. На 10-й год с начала разработки уклонного блока обводненность нефти возрастает до 99% К этому времени нефтедача пласта на площади уклонного блока достигает 56% что на 10% превышает нефтеотдачу пласта при разработке уклонного блока по технологии, применяемой на Ярегском месторождении в настоящее время.

Таким образом использование данного способа разработки только на Ярегском месторождении позволит повысить нефтеотдачу пласта по сравнению с применяемой технологией на 10% при одновременном сохранении нормального температурного режима в горных выработках в течение основного периода разработки залежи.

Формула изобретения

СПОСОБ ШАХТНОЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, включающий закачку теплоносителя через нагнетательные скважины, пробуренные из надпластовых горных выработок, и отбор нефти из пологовосходящих скважин, пробуренных из горных выработок, расположенных в нижней части пласта, отличающийся тем, что после завершения основного периода разработки пласта при начале падения добычи нефти из выработок, расположенных в нижней части пласта, бурят снизу вверх дополнительно крутонаклонные и вертикальные скважины, часть из которых используют для закачки теплоносителя, а остальные для отбора нефти.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2