Способ разработки нефтяной залежи

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при захоронении попутной воды и промстоков, образующихся при разработке и эксплуатации нефтяных месторождений. В способе разработки нефтяной залежи, включающем закачку промстоков через нагнетательные скважины в поглощающий горизонт и отбор нефти через добывающие скважины, в качестве поглощающего горизонта используют пласт, содержащий пластовую воду, сходную по минералогическому составу с промстоками, и расположенный ниже криогенного водоупора и выше многопластового горизонта с чередующимися песчаными и глинистыми прослоями. Начальное давление закачки промстоков поддерживают не ниже давления раскрытия природных трещин, имеющихся в поглощающем горизонте. Закачку промстоков проводят на начальном этапе до достижения приростапластового давления в поглощающем горизонте не более, чем в 1,4 раза, а на конечном этапе не более, чем в 2,1 раза. 1 табл.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при захоронении попутной воды и промстоков, образующихся при разработке и эксплуатации нефтяных месторождений.

Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку воды через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины [1] Известный способ предусматривает закачку в залежь пресной воды, пригодной для хозяйственных нужд, а попутную воду, промстоки при этом утилизируют, что приводит к значительным расходам на утилизацию и не способствует оздоровлению окружающей среды.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку промстоков через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины [2] Способ позволяет закачивать в нефтяной пласт часть промстоков, образующихся при эксплуатации нефтяных месторождений. Однако большая часть промстоков по технологическим причинам, т.е. вследствие допустимой приемистости нагнетательных скважине, не может быть закачана в поглощающий горизонт и подлежит утилизации на поверхности. Кроме того, закачка промстоков в продуктивные горизонты не всегда благоприятна с экологической точки зрения, поскольку как правило, нефтеносные пласты имеют гидродинамическую связь с поверхностными водами, или образуют такую связь при разработке и эксплуатации месторождений. Закачка промстоков в нефтяную залежь неизбежно приводит к выходу промстоков на поверхность и загрязнению источников питьевой воды, к увеличению солености рек и озер.

Целью изобретения является исключение возможности воздействия промстоков на продуктивные горизонты и объекты водоснабжения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем закачку промстоков через нагнетательные скважины в поглощающий горизонт и отбор нефти через добывающие скважины, согласно изобретению в качестве поглощающего горизонта используют пласт, содержащий пластовую воду, сходную по минералогическому составу с промстоками, и расположенный ниже криогенного водоупора и выше многопластового горизонта с чередующимися песчаными и глинистыми прослоями, начальное давление закачки промстоков поддерживают не ниже давления раскрытия природных трещин, имеющихся в поглощающем горизонте, закачку промстоков проводят на начальном этапе до достижения прироста пластового давления в поглощающем горизонте не более, чем в 1,4 раза, а на конечном этапе не более, чем в 2,1 раза.

Существенными признаками изобретения являются: 1. Закачка промстоков через нагнетательные скважины в поглощающий горизонт.

2. Отбор нефти через добывающие скважины.

3. Использование в качестве поглощающего горизонта пласта, содержащего пластовую воду, сходную по минералогическому составу с промстоками.

4. Расположение поглощающего горизонта ниже криогенного водоупора и выше многопластового горизонта с чередующимися песчаными и глинистыми прослоями.

5. Установление начального давления закачки промстоков не ниже давления раскрытия природных трещин, имеющихся в поглощающем горизонте.

6. Закачка промстоков на начальном этапе до достижения прироста пластового давления в поглощающем горизонте не более, чем в 1,4 раза, а на конечном этапе не более, чем в 2,1 раза.

Признаки 1 и 2 являются общими с прототипом, признаки 3-6 существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения. При разработке и эксплуатации нефтяных месторождений, особенно на поздних стадиях образуется большое количество промстоков в виде попутной воды, добываемой вместе с нефтью, воды, образующейся при отстое нефти в нефтесборных резервуарах и т.д. Утилизация этих промстоков представляет собой большую проблему вследствие чрезвычайно большого их объема. Закачка промстоков через нагнетательные скважины в нефтяной пласт может решить лишь часть задачи, поскольку, как правило, на поздней стадии разработки залежи пласт способен принять только небольшой объем образующихся промстоков. Кроме того, закачиваемые в нефтяной пласт промстоки неизбежно прорываются на поверхность и загрязняют источники питьевой воды и другие продуктивные горизонты.

Предлагаемый способ решает проблему захоронения промстоков большого объема и исключает возможность воздействия промстоков на продуктивные горизонты.

В предлагаемом способе поглощающий горизонт для захоронения промстоков расположен отдельно от разрабатываемого нефтяного месторождения, а промстоки, образующиеся при эксплуатации нефтяного месторождения, транспортируют по специально проложенным трубопроводам. Промстоки закачивают через нагнетательные скважины в поглощающий горизонт. При этом на территории захоронения промстоков отсутствуют добывающие скважины, т.е. весь объем промстоков закачивают в поглощающий горизонт без отбора флюидов из поглощающего горизонта. Для контроля продвижения промстоков размещают контрольные скважины по площади и высоте поглощающего горизонта и вышележащих горных пород. Наличие вышележащего криогенного водоупора, перекрывающего по площади поглощающий горизонт, исключает возможность поступления промстоков на поверхность. Наличие нижележащего многопластового горизонта с чередующимися песчаными и глинистыми прослоями практически исключает возможность поступления промстоков в нижележащие горизонты. Выбор для захоронения промстоков пласта, содержащего пластовую воду, сходную по минералогическому составу с промстоками, предопределяет хорошую совместимость промстоков с пластовой жидкостью и распределение в пласте. Поддержание начального давления закачки не ниже давления раскрытия природных трещин, имеющихся в поглощающем горизонте, способствует работе нагнетательных скважин без кольматации призабойной зоны и более равномерному распределению промстоков в поглощающем горизонте. Закачка промстоков до достижения прироста пластового давления на начальном этапе в 1,4 раза в большинстве нагнетательных скважин способствует более полному и равномерному заполнению поглощающего горизонта промстоками. Выполнение этой операции в две стадии, т.е. до прироста пластового давления на конечном этапе до 2,1 раза, направлено также на достижение более равномерного заполнения подземного поглощающего горизонта.

П р и м е р. Для подземного захоронения попутной воды и промстоков, образующихся при разработке и эксплуатации трех нефтяных месторождений, используют поглощающий горизонт, содержащий пластовую воду минералогического состава, представленного в таблице.

В табл. 1, 2 представлен также минералогический состав промстоков, подлежащих захоронению.

Из данных табл. 1 и 2 следует, что пластовая вода сходна по минералогическому составу с промстоками. Поглощающий горизонт расположен на глубине 2150 м, начальное пластовое давление 16,8 МПа, эффективная мощность 32,8 м, коэффициент пористости 0,3-0,4, коэффициент приемистости 58 м³(сут)МПа, проницаемость 30 мД, коэффициент фильтрации 0,029 м/сут, водопроводимость 0,98 м²/сут.

Выше поглощающего горизонта расположен криогенный водоупор толщиной более 400 м. Ниже поглощающего горизонта расположен многопластовый горизонт с чередующимися песчаными и глинистыми прослоями.

На площади длиной 10 км и шириной 2 км размещают 30-ть нагнетательных скважин, 6 рядов по 5 скважин в ряду. Расстояние между рядами составляет 2 км, расстояние между скважинами в ряду составляет 0,5 км.

Скважины вводят в эксплуатацию по мере разбуривания площади поглощающего горизонта. Промстоки закачивают через нагнетательные скважины с начальным забойным давлением, равным 22 МПа, что превышает давление раскрытия природных трещин, имеющихся в поглощающем горизонте, равное 20 МПа. После введения в действие всех 30-ти нагнетательных скважин закачивают промстоки с темпом 50000 м³/сут до распределения по залежи пластового давления 23,5 МПа, что составляет 1,4 от начального пластового давления. Выравнивают давление закачки по поглощающему горизонту на уровне 23,5 МПа. Затем закачивают промстоки до установления пластового давления 35 МПа, что составляет 2,1 от начального пластового давления. Промстоки закачивают в течение 25 лет. Общий объем закачки промстоков составляет до 500 млн.м³ промстоков за все время эксплуатации поглощающего горизонта.

Размещение поглощающего горизонта ниже криогенного водоупора и предложенный режим закачки промстоков исключает возможность воздействия закачиваемых промстоков на продуктивные горизонты и объекты водоснабжения.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий закачку промстоков через нагнетательные скважины в поглощающий горизонт и отбор нефти через добывающие скважины, отличающийся тем, что в качестве поглощающего горизонта используют пласт, содержащий пластовую воду, сходную по минералогическому составу с промстоками, и расположенный ниже криогенного водоупора и выше многопластового горизонта с чередующимися песчаными и глинистыми прослоями, начальное давление закачки промстоков поддерживают не ниже давления раскрытия природных трещин, имеющихся в поглощающем горизонте, закачку промстоков проводят на начальном этапе до достижения прироста пластового давления в поглощающем горизонте не более чем в 1,4 раза, а на конечном этапе не более чем в 2,1 раза.

РИСУНКИ

Рисунок 1