Способ разработки нефтенасыщенной линзы и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти
Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к разработке нефтенасыщенной линзы и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разработки нефтенасыщенной линзы, активизация сопредельных непромышленных запасов нефти, характеризующаяся дополнительной добычей значительных объемов нефти. Сущность изобретения: способ включает проведение комплекса геолого-геофизических, гидродинамических, керновых, флюидальных PVT исследований всех разведочных скважин, в том числе оказавшихся за пределами нефтенасыщенной линзы, привлечение данных 3D сейсмики для картирования границ сопредельных низкопроницаемых коллекторов за пределами нефтенасыщенной линзы. При этом создают 3D геологическую, а затем - 3D гидродинамическую модель продуктивного пласта. Адаптируют 3D гидродинамическую модель к результатам исследований всех разведочных скважин с варьированием числа и типа добывающих и нагнетательных скважин, их местоположения, режимов закачки и отбора нефти и жидкости, а нефтенасыщенную линзу уподобляют укрупненной добывающей скважине. Производят бурение добывающих скважин в нефтенасыщенную линзу. Добычу нефти из нефтенасыщенной линзы осуществляют в режиме истощения пластовой энергии. Бурят нагнетательные горизонтальные и/или многозабойные скважины в сопредельных коллекторах с непромышленными запасами нефти или создают эти скважины из фонда разведочных скважин. Закачкой в них воды реализуют процесс активизации сопредельных непромышленных запасов нефти за счет вытеснения ее водой в нефтенасыщенную линзу - укрупненную добывающую скважину. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно, к разработке нефтенасыщенной линзы и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти.
Известен способ разработки нефтенасыщенной линзы с бурением добывающих и нагнетательных скважин и проведением в них гидравлического разрыва пласта (см. Буторин О.О. Повышение эффективности разработки литологически экранированных нефтенасыщенных линз, вскрытых тремя скважинами. Нефтепромысловое дело, № 3, 2002, с.18-21).
Недостатками данного способа являются следующие.
- Способ основывается на традиционном представлении об изолированности линзы в массиве окружающих пород. Некорректность такого допущения вытекает из отсутствия ответа на вопрос, как нефть попала в линзу.
- Поэтому однозначно предполагается отсутствие какой-либо нефти в окружающих породах. Если наличие нефти и признается, то она относится к категории непромышленно значимой. Такой вывод обычно делается по результатам опробования разведочных скважин, когда их дебит нефти близок к нулю или он нерентабельно мал. При современной ситуации заметного превышения годовых уровней добычи нефти в стране над уровнями прироста запасов нефти согласиться со сказанным затруднительно.
Поэтому авторам неизвестен прототип по отношению к заявляемому способу воздействия на продуктивный пласт с рассматриваемыми особенностями его линзовидного строения.
В основу настоящего изобретения положена задача повышения эффективности разработки нефтенасыщенной линзы и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти.
Выполнение поставленной задачи достигается тем, что предлагаемый способ разработки нефтенасыщенной линзы и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти включает проведение современного комплекса геолого-геофизических, гидродинамических, керновых, флюидальных PVT исследований всех разведочных скважин, в том числе оказавшихся за пределами нефтенасыщенной линзы; привлечение данных 3D сейсмики для картирования границ низкопроницаемых коллекторов за пределами нефтенасыщенной линзы; отличается тем, что нефтенасыщенную линзу уподобляют укрупненной скважине, производят бурение добывающих скважин в нефтенасыщенную линзу, добычу нефти из нефтенасыщенной линзы осуществляют в режиме истощения пластовой энергии, бурят нагнетательные горизонтальные и/или многозабойные скважины в сопредельных коллекторах с непромышленными запасами нефти, закачкой в них воды реализуют процесс активизации сопредельных непромышленных запасов нефти за счет вытеснения ее водой в нефтенасыщенную линзу - аналог укрупненной добывающей скважины, а также тем, что нагнетательные скважины создают из фонда разведочных скважин за счет забуривания из них боковых горизонтальных стволов, в нагнетательных скважинах выполняют гидроразрыв пласта или осуществляют солянокислотную обработку.
Способ осуществляют следующим образом.
- В процессе разведочных работ на изучаемом продуктивном пласте выполняют современный комплекс геолого-геофизических, гидродинамических, керновых, флюидальных PVT исследований всех разведочных скважин, в том числе оказавшихся за пределами нефтенасыщенной линзы.
- С привлечением данных 3D сейсмики осуществляют картирование границ низкопроницаемых коллекторов за пределами нефтенасыщенной линзы.
- В случае незначительных притоков нефти при опробовании разведочных скважин, оказавшихся в сопредельных низкопроницаемых коллекторах, гидродинамические их исследования осуществляют на основе не отбора нефти, а закачки в них воды, газа или воздуха.
- Выявляют эффективность известных интенсифицирующих обработок скважин в сопредельных низкопроницаемых коллекторах и реализуют их в исследуемых скважинах.
- После завершения исследования геологического строения и параметров нефтесодержащей линзы и сопредельных коллекторов с непромышленными запасами нефти создают сначала 3D геологическую, а затем 3D гидродинамическую модель всего продуктивного пласта. Выполняют адаптацию 3D гидродинамической модели к результатам исследований всех разведочных скважин.
- На основе созданной 3D гидродинамической модели пласта выполняют многовариантные прогнозные гидродинамические расчеты в 3D многофазной постановке с варьированием числа и типа добывающих и нагнетательных скважин, их местоположения, режимов закачки и отбора нефти и жидкости.
- Согласно предлагаемому способу разработки нефтенасыщенную линзу уподобляют укрупненной скважине. Добычу нефти из нефтенасыщенной линзы осуществляют с использованием вертикальных или горизонтальных добывающих скважин в режиме истощения пластовой энергии. Нагнетательные скважины, создаваемые из фонда разведочных скважин за счет забуривания из них бокового горизонтального ствола, предназначаются для активизации непромышленных запасов в сопредельных с линзой коллекторах. В качестве нагнетательных могут использоваться и специально пробуренные горизонтальные и многозабойные скважины. В нагнетательных скважинах выполняют гидроразрыв пласта или осуществляют солянокислотные обработки.
- В результате последующих технико-экономических расчетов выбирают наиболее эффективный вариант разработки нефтенасыщенной линзы и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти. В последующем он и реализуется на практике недропользователем.
Пример реализации предлагаемого способа.
Допускается, что на основе указанного комплекса исследовательских работ в продуктивном пласте выявлены две нефтенасыщенные линзы, а также установлены гарантированные границы сопредельного низкопроницаемого коллектора с непромышленными запасами нефти. Для иллюстрации эффективности предлагаемого способа разработки и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти расчетный элемент пласта принят таким, как указано на фиг.1. Размеры этого элемента в плане - 0,5×1,0 км. Размеры двух нефтенасыщенных линз - по 0,1×0,25 км.
Продуктивный пласт, вследствие недостаточности исходных данных, принимается однородным по емкостным и фильтрационным свойствам. Толщина пласта равняется 20 м, средняя величина коэффициента проницаемости в каждой нефтенасыщенной линзе одинакова и составляет 500 мдарси, проницаемость сопредельных низкопроницаемых коллекторов - 1 мдарси. Относительные фазовые проницаемости для нефти и воды приняты из условия, что коэффициент вытеснения нефти водой в каждой нефтенасыщенной линзе составляет 0,8, а в сопредельных низкопроницаемых коллекторах - 0,5. Начальная нефтенасыщенность в линзах составляет - 0,8, а в сопредельных коллекторах - 0,5. Нефть в пластовых условиях характеризуется вязкостью в 1 сПз, вода - 0,5 сПз, объемный фактор нефти - 1,4. Начальное пластовое давление - 250 ат, давление насыщения - 150 ат.
Исследованию подвергнуты 11 вариантов. Они различаются типами и местоположением скважин. При этом для сопоставимости вариантов общее число скважин оставалось неизменным и равным четырем. В отдельных вариантах в скважинах моделировалось выполнение гидроразрыва пласта. Принято, что каждая нефтенасыщенная линза в виде эллипсоида вращения дренируется одной вертикальной добывающей скважиной в режиме истощения пластовой энергии. Эти скважины эксплуатируются при заданном забойном давлении в 150 ат. Разные исследуемые типы нагнетательных скважин в сопредельном низкопроницаемом коллекторе эксплуатируются при забойном давлении, равном 400 ат. Прогнозные расчеты выполняются до достижения одного из ограничений: дебит по нефти - 1 м3/сут, обводненность добываемой продукции - 98% или срок разработки - 75 лет.
В качестве примера на фиг.2 приводятся зависимости от времени коэффициента извлечения нефти (КИН) для трех из исследованных вариантов. В исследованной серии наилучшими по величине конечного КИН является 3-й вариант. В данном варианте используются две горизонтальные нагнетательные скважины. Именно этот вариант разработки охарактеризован на фиг.1. Чертеж иллюстрирует степень охвата процессом вытеснения нефти водой в сопредельном коллекторе с непромышленными запасами нефти. На фиг.3 приводятся зависимости от времени годовой добычи нефти для трех из исследованных вариантов.
Альтернативные варианты 1 и 2 отличаются следующим. Вариант 1 реализует способ разработки согласно аналогу. Это означает, что на каждую нефтенасыщенную линзу бурят по одной вертикальной добывающей и нагнетательной скважине и в них осуществляют гидроразрыв пласта. В варианте 2 используются две вертикальные добывающие скважины в нефтенасыщенных линзах и две вертикальные нагнетательные в сопредельных низкопроницаемых коллекторах. Местоположение нагнетательных скважин соответствует центрам размещения горизонтальных нагнетательных скважин в варианте 3.
Приведенные и другие результаты расчетов позволяют отметить следующие характерные моменты.
- Вследствие реализации предлагаемого способа КИН каждой из нефтенасыщенных линз составил 387%. Такой необычный результат связан с притоком нефти из сопредельных низкопроницаемых коллекторов.
- Нагнетательные горизонтальные скважины созданы в результате забуривания боковых горизонтальных стволов из неудачных, в традиционном представлении, разведочных скважин. Другими словами, такие разведочные скважины при традиционном подходе были бы ликвидированы.
- Предпринятая активизация непромышленных запасов позволит дополнительно извлечь 158,3 тыс. т. нефти. Если к сопредельным непромышленным запасам соотнести понятие коэффициента извлечения нефти, то КИН для них составит 23,2%.
Суммарный же КИН по промышленным и непромышленным запасам нефти равняется 27%.
- Значимость приводимых результатов видна из следующих данных. Геологические запасы нефти в двух нефтенасыщенных линзах равны 51,2 тыс. т. Это составляет 7,5% от сопредельных непромышленных запасов нефти. В случае традиционного подхода максимальная добыча нефти из двух нефтенасыщенных линз составляет лишь 47,7 тыс. т.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет без бурения нагнетательных скважин на рассматриваемые нефтенасыщенные линзы вырабатывать их запасы, дает возможность найти положительное применение неэффективным, "пустым" разведочным скважинам. Организация заводнения сопредельных низкопроницаемых коллекторов на основе нагнетательных горизонтальных скважин позволяет эффективно разработать нефтенасыщенные линзы, активизировать непромышленные запасы нефти, т.е. получить дополнительное количество нефти.
1. Способ разработки нефтенасыщенной линзы и активизации сопредельных непромышленных запасов нефти, включающий проведение комплекса геолого-геофизических, гидродинамических, керновых, флюидальных PVT исследований всех разведочных скважин, в том числе оказавшихся за пределами нефтенасыщенной линзы, привлечение данных 3D сейсмики для картирования границ сопредельных низкопроницаемых коллекторов за пределами нефтенасыщенной линзы, при этом создают 3D геологическую, а затем 3D гидродинамическую модель продуктивного пласта, адаптируют 3D гидродинамическую модель к результатам исследований всех разведочных скважин с варьированием числа и типа добывающих и нагнетательных скважин, их местоположения, режимов закачки и отбора нефти и жидкости, а нефтенасыщенную линзу уподобляют укрупненной добывающей скважине, производят бурение добывающих скважин в нефтенасыщенную линзу, добычу нефти из нефтенасыщенной линзы осуществляют в режиме истощения пластовой энергии, бурят нагнетательные горизонтальные и/или многозабойные скважины в сопредельных коллекторах с непромышленными запасами нефти или создают эти скважины из фонда разведочных скважин, закачкой в них воды реализуют процесс активизации сопредельных непромышленных запасов нефти за счет вытеснения ее водой в нефтенасыщенную линзу - укрупненную добывающую скважину.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нагнетательных скважинах из фонда разведочных скважин забуривают боковые горизонтальные стволы, при этом в нагнетательных скважинах выполняют гидроразрыв пласта или осуществляют солянокислотную обработку.
