Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений и может найти применение при термических способах разработки залежей высоковязких нефтей и природных битумов. Обеспечивает увеличение коэффициента нефтеотдачи залежи за счет вовлечения в разработку зон продуктивного пласта с невыработанными запасами. Сущность изобретения: способ включает отбор нефти через добывающие скважины, розжиг нефтяного пласта и закачку в нагнетательные скважины воздуха и рабочего агента. Согласно изобретению после извлечения 45-50% извлекаемых запасов в нагнетательные скважины в качестве рабочего агента закачивают горячую воду температурой не ниже 60°С, плотностью 1,000-1,005 г/см³ и вязкостью, превышающей вязкость закачанного воздуха. При этом горячую воду закачивают через нагнетательную скважину с наибольшей пластовой температурой в центре выбранного участка разрабатываемой залежи, добывающие скважины с обводненностью 99% закрывают и обеспечивают теплоперенос из зоны высоких температур залежи в зоны ее низких температур с охватом областей, превышающих размеры выбранного участка. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений и может найти применение при термических способах разработки залежей высоковязких нефтей и природных битумов.

Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий отбор нефти через добывающие скважины, розжиг нефтяного пласта в нагнетательных скважинах и закачку воздуха, причем после прекращения процесса горения производят закачку холодной воды в выжженную область пласта (Амелин И.Д. Внутрипластовое горение. М., Недра, 1980, с.133-143).

Известный способ оказывается малоэффективным вследствие значительных теплопотерь на нагрев холодной воды в пластовых условиях.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ разработки нефтяной залежи, включающий отбор нефти через добывающие скважины, розжиг нефтяного пласта и закачку в нагнетательные скважины воздуха и рабочего агента, после извлечения 75-80% извлекаемых запасов в нагнетательные скважины в качестве рабочего агента закачивают попутную девонскую воду плотностью 1,06-1,09 г/см³ в среднегодовом объеме дебитов добывающих скважин при поддержании забойных давлений в добывающих скважинах не менее 0,6 от начального пластового давления (патент RU №2065935, опубл. 27.08.1996 г.).

Недостатком известного способа является прогрев рабочего агента в нагретой зоне пластового горения, а в процессе разработки происходит охлаждение нагретой зоны пласта закачиваемой холодной водой, снижение температуры слагающих пласт пород и остаточной нефти, что приводит к увеличению вязкости нефти, снижению ее подвижности и, как следствие, к снижению конечного коэффициента нефтеотдачи.

Задачей изобретения является увеличение коэффициента нефтеотдачи залежи за счет вовлечения в разработку зон продуктивного пласта с невыработанными запасами.

Способ осуществляют следующим образом. Первоначально осуществляют розжиг нефтяного пласта, ведут разработку залежи сухим внутрипластовым горением. После прорыва в добывающие скважины закачиваемого воздуха и газообразных продуктов горения и значительного снижения их дебита выбирают участок залежи площадью не менее 2 га из условия наличия в нем пластовой температуры не ниже 60°С, при которой вязкость и подвижность высоковязкой нефти и природного битума приближаются к вязкости и подвижности обычных нефтей. Это позволяет производить вытеснение высоковязкой нефти и природного битума водой при пластовых давлениях, исключающих прямой прорыв воды к забоям добывающих скважин. На разрабатываемой залежи используют пробуренные системы добывающих и нагнетательных скважин. Последние, при необходимости, могут быть построены заново. В центре участка выбирают нагнетательную скважину с наибольшей пластовой температурой и осуществляют закачку в нее горячей воды температурой выше 60°С. За счет закачки горячей воды вязкостью, превышающей вязкость первоначально закачиваемого воздуха, снижается вероятность прорыва воды к добывающим скважинам и возникает возможность увеличить давление нагнетания рабочего агента. Прогретые, но не охваченные воздействием внутрипластового горения малопроницаемые нефтенасыщенные пропластки и зоны залежи вовлекаются в разработку вытеснением горячей водой, в результате возрастает дебит добывающих скважин, вовлекаются в работу бездействующие скважины. При обводненности добывающей скважины 99% ее закрывают, давая возможность продвигаться горячей воде в прилегающие к нагретой зоне области, прогревая и вытесняя находящуюся в них высоковязкую нефть или природный битум к более удаленным добывающим скважинам. Таким образом производится теплоперенос из зоны высоких температур в зоны низких температур без теплопотерь на нагрев рабочего агента в пластовых условиях, что позволяет охватить воздействием обширные области, превышающие размеры первоначального участка, и ввести в эксплуатацию большее количество добывающих скважин. В конечном итоге это ведет к увеличению коэффициента нефтеотдачи залежи.

С целью снижения энергетических затрат на нагрев воды отбирают горячую воду из технологического процесса подготовки добытой с залежи жидкости. На установке подготовки нефти, расположенной на промысле, для улучшения процесса разделения жидкости на нефть и воду, ее нагревают. Нагретая и очищенная от нефтепродуктов отделенная вода закачивается в нагнетательные скважины. Преимуществами от закачки в пласт воды, отобранной с установки подготовки нефти, являются экономия тепловой энергии за счет исключения специального нагрева воды, экономия затрат за счет исключения технологического оборудования для нагрева воды. Согласно предлагаемому способу с полезным эффектом используется тепло установки подготовки нефти, изолируются ее отходы, при этом горячая вода используется в качестве теплоносителя. Попутно добываемая вода переходит в продуктивные нефтяные пласты в химически родственную среду, поэтому загрязнения нефтяного пласта не происходит.

Новизной является то, что производятся прекращение закачки воздуха после извлечения 45-50% извлекаемых запасов и закачка в качестве рабочего агента горячей воды температурой выше 60°С; теплоперенос из зоны высоких температур в зоны низких температур без теплопотерь на нагрев рабочего агента в пластовых условиях; закачка горячей воды, отобранной с установки подготовки нефти, без дополнительных затрат на ее нагрев.

Пример. Разрабатывают участок нефтяной залежи площадью 2,8 га с 14 добывающими и 2 нагнетательными скважинами методом сухого внутрипластового горения до извлечения 46% (30,0 тыс.т нефти) от начальных извлекаемых запасов, составляющих 65,5 тыс.т нефти.

Коллектор сложен рыхлым слабосцементированным песчаником, эффективная толщина которого в среднем составляет 12 м, пористость 28%, проницаемость 0,52 мкм²; глубина залежи 68-70 м; начальная пластовая температура 8°С, пластовая температура в пределах участка после прекращения процесса внутрипластового горения 82°С; пластовое давление 0,53 МПа; первоначальная нефтенасыщенность 70-80%; вязкость нефти в пластовых условиях при 82°С составляет 20-50 мПа·сек.

После прорыва в добывающие скважины закачиваемого воздуха и газообразных продуктов горения и значительного снижения их дебита при внутрипластовом горении прекращают закачку воздуха и начинают процесс заводнения горячей водой температурой не ниже 60°С, плотностью 1,000-1,005 г/см³. Попутную пластовую воду закачивают через нагнетательную скважину в среднегодовом объеме 35-45 тыс.м³. Отбирают нефть из залежи 1-14 добывающих скважин. Давление на забое добывающих скважин составляет 0,8-1,0 МПа.

1. Способ разработки нефтяной залежи, включающий отбор нефти через добывающие скважины, розжиг нефтяного пласта и закачку в нагнетательные скважины воздуха и рабочего агента, отличающийся тем, что после извлечения 45-50% извлекаемых запасов в нагнетательные скважины в качестве рабочего агента закачивают горячую воду температурой не ниже 60°С, плотностью 1,000-1,005 г/см³ и вязкостью, превышающей вязкость закачанного воздуха, при этом горячую воду закачивают через нагнетательную скважину с наибольшей пластовой температурой в центре выбранного участка разрабатываемой залежи, добывающие скважины с обводненностью 99% закрывают и обеспечивают теплоперенос из зоны высоких температур залежи в зоны ее низких температур с охватом областей, превышающих размеры выбранного участка.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве горячей воды используют попутно добытую вместе с нефтью воду, нагретую в процессе их разделения.