Способ размещения горизонтальной и/или наклонной скважины

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве горизонтальных и наклонных скважин. В способе размещения горизонтальной и/или наклонной скважины путем ориентации горизонтального и/или наклонного участка скважины на разрабатываемой площади ориентацию горизонтального и/или наклонного участка скважины осуществляют по направлению оси анизотропии пласта с наименьшей проницаемостью. Длину скважины определяют по соответствующей формуле. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве горизонтальных и наклонных скважин.

Известен способ оптимизации работы наклонных скважин [1] Недостатком этого способа являются большие затраты на бурение.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ размещения горизонтальной и/или наклонной скважины, включающий ориентацию горизонтальных и наклонных участков скважины на разрабатываемой площади [2] Недостатком этого способа являются большие затраты на бурение.

Целью изобретения является снижение затрат на бурение.

Цель достигается тем, что в известном способе размещения горизонтальной и/или наклонной скважины путем ориентации горизонтального и/или наклонного участка скважины на разрабатываемой площади ориентацию горизонтального и/или наклонного участка скважины осуществляют по направлению оси анизотропии пласта с наименьшей проницаемостью, а длину скважины определяют по формуле.

Существенными признаками предлагаемого технического решения являются следующие: ориентация горизонтального и/или наклонного участка скважины на разрабатываемой площади; ориентация горизонтальных и наклонных участков по направлению оси, анизотропии пласта с наименьшей проницаемостью; выбор длины скважины в соответствии с формулой.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в выборе направления и длины горизонтальной и/или наклонной скважины с учетом направлений осей анизотропии пласта по проницаемости. Рассматривается возможность уменьшения длины горизонтального или наклонного участка скважины только за счет правильного выбора направления бурения при одинаковой продуктивности скважин.

Способ поясняется чертежом.

Для обоснования выбора направления бурения используют сопоставление горизонтальной и/или наклонной скважин в анизотропном пласте с эквивалентной ей скважиной в изотропном пласте. Для этого анизотропный пласт с коэффициентами проницаемости по осям анизотропии К_х и К_у мкм², (К_у < К_х) преобразуют в изотропный пласт с одинаковыми проницаемостями по разным направлениям, равным К_х. Эквивалентную скважину получают путем преобразования координатной плоскости Х, Y в плоскость Х₁, Y₁ по формулам X₁=X, Y₁ Y (2) где Х, Y координаты точек анизотропного пласта; Х₁, Y₁ координаты точек изотропного пласта, эквивалентные анизотропному пласту.

Это преобразование означает тождественный переход оси Х в ось Х₁ и растяжение оси Y на величину К_х/K_y.

Горизонтальный или наклонный участок скважины в пласте характеризуется длиной L, м, ориентация этого участка скважины в пласте характеризуется углом наклона ϕ, град. к оси анизотропии Х (см.чертеж).

При переходе от анизотропного пласта к изотропному соответственно преобразованию (растяжению координатной плоскости по оси Y) изменились длина и положение скважины. Горизонтальная или наклонная скважина длиной L в анизотропном пласте преобразовалась в свой эквивалент для изотропного пласта скважину длиной L₁, равный L₁=L (3) Эта формула устанавливает зависимость длины скважины в изотропном пласте от длины и ориентации скважины относительно осей анизотропии. В частности, две скважины, расположенные в анизотропном пласте под углом ϕ= 0^о и ϕ 90^о, но разной длины L_ϕ=0=L_o и L_ϕ=90° L, имеют одинаковые образцы длины при изображении в изотропный пласт по формуле (2).

Действительно, при ϕ= 0 и ϕ 90^о L₁=L=L_o L₁=L=L L_o
Отсюда получается следующий результат.

Две скважины, расположенные вдоль осей анизотропии Х и Y, одна из которых меньшей длины L и направ- лена вдоль оси анизотропии с меньшей проницаемостью, имеют одинаковой длины отображения в однородный пласт. Но поскольку продуктивность скважины в изотропном пласте не зависит от направления, то продуктивности скважин в анизотропном пласте одинаковы, хотя их длины разные. Отсюда следует возможность (в целях экономии на бурение), выбора ориентации скважины в анизотропном пласте вдоль оси анизотропии с меньшей проницаемостью.

Всякую горизонтальную скважину в анизотропном пласте, спроектированную без учета анизотропии, предлагают развернуть вдоль оси анизотропии с меньшей проницаемостью, а длину скважины уменьшить до величины, определяемой формулой
L= L где L_п длина скважины, м, расположенная под углом ϕ, град. к оси анизотропии с большей проницаемостью.

Объяснение физической сущности предлагаемого способа выбора ориентации связано с тем, что, когда скважину ориентируют в направлении оси анизотропии с меньшей проницаемостью, приток в скважину осуществляется в направлении с большей проницаемостью.

П р и м е р. Планируют бурение горизонтальной скважины под углом α= 10^о к направлению на север. Длину горизонтальной скважины выбирают L 1700 м. Устанавливают, что разбуриваемый пласт анизотропный с осью анизотропии, направленной под углом β= 55^о на север. Исходя из этого ϕ= β α= 55^о 10^о 45^о. Коэффициент проницаемости по этой оси К_х 0,2 мкм², а по другой оси К_у 0,07 мкм². Направляют горизонтальную скважину по оси Y. Тогда, в соответствии с (3), ее длина определяется по формуле
L₁= L 1700 1224 м Скважина L₁ короче L на величину 1700- -1224 476 м при одинаковой с ней продуктивностью.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗМЕЩЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ И/ИЛИ НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЫ путем ориентации горизонтального и/или наклонного участка скважины на разрабатываемой площади, отличающийся тем, что ориентацию горизонтального и/или наклонного участка скважины осуществляют по направлению оси анизотропии пласта с меньшей проницаемостью в горизонтальной плоскости, а длину L скважины определяют по формуле

где K_x, K_y, больший и меньший коэффициенты проницаемости по осям анизотропии, мкм²;
L_п - длина скважины в изотропном пласте с коэффициентом проницаемости K_x, м;
ϕ - угол наклона оси скважины к оси x, град.

РИСУНКИ

Рисунок 1