Способ разработки нефтяной залежи многозабойными горизонтальными скважинами



Способ разработки нефтяной залежи многозабойными горизонтальными скважинами
Способ разработки нефтяной залежи многозабойными горизонтальными скважинами
Способ разработки нефтяной залежи многозабойными горизонтальными скважинами

 


Владельцы патента RU 2569521:

Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти с естественной трещиноватостью, продуктивные коллекторы которых состоят из двух пропластков, совпадающих в структурном плане. Технический результат - повышение коэффициентов охвата и нефтеизвлечения продуктивного пласта нефтяной залежи. По способу определяют направления трещиноватости коллектора. Формируют элементы разработки бурением вертикальных и/или наклонно направленных нагнетательных скважин по квадратной сетке и многозабойных горизонтальных добывающих скважин - МЗГС с закругленными окончаниями стволов. Размещают стволы МЗГС вокруг нагнетательных скважин. Осуществляют закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины. При этом каждый из элементов разработки образован четырьмя нагнетательными скважинами, размещенными таким образом, чтобы грани элементов были направлены под углом 40-50° к преимущественному направлению естественной трещиноватости коллектора. Расстояние между гранями соседних элементов выполняют длиной 3L, где L - половина длины грани элемента. Расстояние между нагнетательными скважинами внутри элемента принимают 2L. На каждом элементе размещают две расположенные перпендикулярно двуствольные добывающие МЗГС. Каждую из этих скважин выполняют S-образной формы в плане, где формы закругления являются концами стволов. Точки входа МЗГС в продуктивный пласт располагают в центральной части элемента. Каждый горизонтальный ствол проводят в разных нефтенасыщенных пропластках таким образом, что они огибают в плане противоположные нагнетательные скважины по радиусу L и длиной полукруга π·L, где π=3,14. Длина одного ствола МЗГС составляет L·(π+1). 2 пр., 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти с естественной трещиноватостью, продуктивные коллектора которых состоят из двух пропластков, совпадающих в структурном плане.

Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий разбуривание залежи горизонтальными и вертикальными скважинами по квадратной сетке и формирование элементов бурением в центре элемента вертикальной и/или наклонно направленной нагнетательной скважины, бурением многозабойных добывающих горизонтальных скважин по сторонам элементов, закачку рабочего реагента через нагнетательные скважины циклически и отбор продукции через добывающие скважины, замеры добычи нефти, воды и закачиваемой жидкости, проведение гидродинамических исследований и поддержание пластового давления в зоне отбора на уровне первоначального. В известном способе перед разбуриванием залежи выделяют участки с общими нефтенасыщенными толщинами более 13 м в карбонатных коллекторах и/или участки с эффективными нефтенасыщенными толщинами не менее 3 м в нефтяной зоне и не менее 5 м в водонефтяной зоне в терригенных коллекторах, бурят вертикальную и/или наклонно направленную нагнетательную скважину в центре каждого элемента, стороны каждого элемента закрывают многозабойными скважинами с горизонтальным окончанием в виде полукругов, каждая из которых охватывает половину элемента, с одним восходящим ответвлением в середине полукруга, направленным в угол элемента для выработки запасов нефти в прикровельной части продуктивного пласта, заменяющую в элементе две горизонтальные или три вертикальные и/или наклонно направленные скважины по сторонам и углам элементов, закачку вытесняющего рабочего реагента осуществляют через нагнетательную скважину в нижнюю часть продуктивного интервала циклически, определяют оптимальный период закачки, при котором происходит максимальное восстановление давления в зоне отбора и вытеснение нефти из матрицы (патент РФ № 2439299, кл. Е21 В43/20, опубл. 10.01.2012).

Недостатком данного способа является невысокая нефтеотдача залежи в связи с тем, что 1/4 часть площади пласта остается неохваченной воздействием. Также не учитываются трещины, если они имеются в коллекторе.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ разработки нефтяной залежи, включающий определение направления трещиноватости коллектора, разбуривание залежи вертикальными и/или наклонно направленными и многозабойными скважинами по квадратной сетке и формирование пятиточечных элементов бурением в центре и по углам элемента вертикальных и/или наклонно направленных нагнетательных скважин и бурением между центральной и угловыми скважинами в элементе многозабойной добывающей скважины с закругленным окончанием ствола, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины, при обводнении последних определение интервалов обводнения и изоляцию обводнившихся интервалов. Согласно изобретению, перед разбуриванием залежи выделяют участки с общими нефтенасыщенными толщинами более 6 м в карбонатных коллекторах и/или участки с эффективными нефтенасыщенными толщинами не менее 2 м в нефтяной зоне и не менее 4 м в водонефтяной зоне в терригенных коллекторах, на этих участках перед бурением многозабойной добывающей скважины проводят уточнение направления трещиноватости коллектора, многозабойную скважину выполняют в форме полуэллипса, большая ось которого направлена под углом 30-60° к направлению трещиноватости при отношении малой полуоси к большой полуоси эллипса 0,1-0,8, при этом стволы многозабойных добывающих скважин выполняют восходящими с минимальным расстоянием в нижней части до водонефтяного контакта 4 м для карбонатных коллекторов и 2 м для терригенных коллекторов, в верхней части - с минимальным расстоянием 1 м до кровли продуктивного пласта. Дополнительно при обводнении добывающих скважин производят определение интервалов обводнения и изоляцию обводнившихся интервалов (патент РФ №2513962, кл. Е21 В43/20, опубл. 20.04.2014 - прототип).

Известный способ позволяет добиться повышения нефтеотдачи, однако при наличии нескольких нефтенасыщенных пропластков, коэффициент охвата пласта по толщине остается низким, что приводит к невысокой конечной нефтеотдаче.

В предложенном изобретении решается задача повышения коэффициентов охвата и нефтеизвлечения продуктивного пласта нефтяной залежи.

Задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи многозабойными горизонтальными скважинами, включающем определение направления трещиноватости коллектора, формирование элементов бурением вертикальных и/или наклонно направленных нагнетательных скважин по квадратной сетке и многозабойных горизонтальных добывающих скважин - МЗГС с закругленными окончаниями стволов, размещение стволов МЗГС вокруг нагнетательных скважин, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины, согласно изобретению, элементы, каждый из которых образован четырьмя нагнетательными скважинами, размещают таким образом, чтобы их грани были направлены под углом 40-50° к преимущественному направлению естественной трещиноватости коллектора, расстояние между гранями соседних элементов выполняют длиной 3L, тогда как расстояние между нагнетательными скважинами внутри элемента - 2L, на каждом элементе размещают две, расположенные перпендикулярно, двуствольные добывающие МЗГС, каждую из которых выполняют S-образной формы в плане, где формы закругления являются концами стволов, точки входа МЗГС в продуктивный пласт располагают в центральной части элемента, а каждый горизонтальный ствол проводят в разных нефтенасыщенных пропластках таким образом, что они огибают в плане противоположные нагнетательные скважины по радиусу L и длиной полукруга π·L, при этом длина одного ствола МЗГС составляет L·(π+1).

Сущность изобретения

На нефтеотдачу нефтяной залежи, продуктивный пласт которого состоит из двух пропластков, разделенных неколлетором, существенное влияние оказывает охват залежи воздействием. Пропласток неколлектора неоднороден по толщине, в некоторых участках залежи его толщина может уменьшаться до нуля. В связи с этим верхний и нижний нефтенасыщенные пропластки в некоторой степени оказывают влияние друг на друга. Существующие технические решения не в полной мере позволяют отбирать нефть из пластов подобной залежи с помощью МЗГС. В предложенном изобретении решается задача повышения коэффициентов охвата и нефтеизвлечения продуктивного пласта нефтяной залежи. Задача решается следующим образом.

На фиг. 1-3 представлены соответственно схема размещения скважин на участке залежи с выделением элементов разработки, схема элемента в плане и профиль добывающих и нагнетательных скважин. Принятые обозначения: 1 - участок залежи, 2 - верхний нефтенасыщенный пропласток, 3 - нижний нефтенасыщенный пропласток, 4-7 - вертикальные и/или наклонно направленные нагнетательные скважины, 8-9 - МГЗС, L - половина длины грани элемента, S - преимущественное направление естественной трещиноватости пласта, α - угол между направлением грани элемента и преимущественным направлением естественной трещиноватости S.

Способ реализуют следующим образом.

На участке нефтяной залежи 1, продуктивные коллектора которых состоят из двух пропластков 2 (верхнего) и 3 (нижнего), совпадающих в структурном плане, проводят 3Д-сейсморазведку и определяют преимущественное направление естественной трещиноватости S. Проводят геологическое и гидродинамическое моделирование участка 1 с учетом трещиноватости, рассчитывают оптимальные параметры скважин по предлагаемому способу.

По квадратной сетке бурят вертикальные и/или наклонно направленные нагнетательные скважины (фиг. 1-3). Элементы, каждый из которых образован четырьмя нагнетательными скважинами, размещают таким образом, чтобы их грани были направлены под углом α=40-50° к преимущественному направлению естественной трещиноватости S. При наличии экономически рентабельного дебита нефти, скважины отрабатывают на нефть первые 3 года.

Четыре вертикальные и/или наклонно направленные нагнетательные скважины 4-7 образуют один элемент, причем расстояние между нагнетательными скважинами внутри элемента составляет 2L, а расстояние между гранями соседних элементов - 3L.

Нагнетательные скважины 4-7 перфорируют по обоим пропласткам 2 и 3.

Подобная «нестандартная» сетка скважин позволяет затем эффективно размещать МЗГС. Угол α=40-50°, согласно исследованиям, оптимален для достижения максимального коэффициента извлечения нефти (КИН) при максимальных темпах отбора нефти.

На каждом элементе размещают две, расположенные перпендикулярно, добывающие МЗГС 8 и 9. Каждую из МЗГС выполняют S-образной формы в плане, где формы закругления являются концами стволов. Точки входа МЗГС в продуктивный пласт 1 располагают в центральной части элемента. Каждый горизонтальный ствол скважин 8 и 9 проводят в разных нефтенасыщенных пропластках таким образом, что они огибают в плане противоположные нагнетательные скважины 5, 7 и 4, 6 соответственно по радиусу L и длиной полукруга π·L. Длина одного ствола МЗГС составляет L·(π+1).

Согласно исследованиям, S-образная форма МЗГС позволяет достигать максимального охвата пласта по площади при эффективном вытеснении нефти водой. При этом размещение стволов в разных пропластках 2 и 3 позволяет также повысить охват пласта по толщине. Размещение точек входа МЗГС в пласт в центральной части элемента позволяет забуривать стволы одинаковой длины, при этом максимально снижая напряжения, которые возникают при изгибе стволов. Значительные напряжения снижают межремонтный период скважин.

Если пласт представлен преимущественно гидрофобным коллектором и имеются трещины длиной, большей чем L, то предусматривают установку вдоль стволов МЗГС водонабухающих пакеров (например, фирмы ТАМ).

После бурения скважин 4-9 их обустраивают, проводят при необходимости стимуляции и пускают в работу. Ведут добычу из МЗГС 8, 9 и закачку воды в нагнетательные скважины 4-7.

Разработку ведут до полной экономически рентабельной выработки участка залежи 1.

Результатом внедрения данного способа является повышение коэффициентов охвата и нефтеизвлечения продуктивного пласта нефтяной залежи

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1. На участке нефтяной залежи 1, продуктивные пласты которого представлены порово-трещинными карбонатными отложениями и состоят из двух пропластков 2 (верхнего) и 3 (нижнего), совпадающих в структурном плане, проводят 3Д-сейсморазведку и определяют направление трещин. Преимущественное направление трещиноватости S по результатам исследований было установлено меридиональное (север-юг) (фиг. 1).

Коллектор участка залежи 1 залегает на глубине 850 м, эффективная нефтенасыщенная толщина верхнего пропластка 2 составляет 9 м, нижнего пропластка 3 - 7 м. Средняя проницаемость коллектора 150 мД, вязкость нефти в пластовых условиях 40 мПа·с.

Проводят геологическое и гидродинамическое моделирование участка 1 с учетом трещиноватости, рассчитывают оптимальные параметры скважин по предлагаемому способу. Расчеты выявили, что для данной залежи максимальный КИН и темпы отбора нефти будут достигнуты при расстоянии между вертикальными скважинами и стволами МЗГС L=300 м.

По квадратной сетке бурят вертикальные нагнетательные скважины (фиг. 1-3) с расстоянием между скважинами внутри элемента 2L=600 м. Расстояние между гранями или скважинами соседних элементов выполняют равным 3L=900 м. Нагнетательные скважины 4-7 перфорируют по обеим пропласткам 2 и 3.

Элементы, каждый из которых образован четырьмя нагнетательными скважинами, размещают таким образом, чтобы их грани были направлены под углом α=40° к преимущественному направлению естественной трещиноватости S. Скважины отрабатывают на нефть первые 3 года.

Рассмотрим один элемент, образуемый четырьмя вертикальными нагнетательными скважинами 4-7. На элементе размещают две, расположенные перпендикулярно, добывающие МЗГС 8 и 9. Каждую из МЗГС выполняют S-образной формы в плане, где формы закругления являются концами стволов. Точки входа МЗГС в продуктивный пласт 1 располагают в центральной части элемента. Каждый горизонтальный ствол скважин 8 и 9 проводят в разных нефтенасыщенных пропластках таким образом, что они огибают в плане противоположные нагнетательные скважины 5, 7 и 4, 6 соответственно по радиусу L=300 м и длиной полукруга π·L=942 м. Длина одного ствола МЗГС составляет L·(π+1)=300·(3,14+1)=1242 м.

Таким образом, один элемент разработки, состоящий из четырех вертикальных нагнетательных скважин и двух МЗГС имеет размеры 4Lx4L или 1200х1200 м.

После бурения скважин 4-9 их обустраивают, проводят при необходимости стимуляции и пускают в работу. Ведут добычу из МЗГС 8, 9 и закачку воды в нагнетательные скважины 4-7.

Аналогичные операции проводят на остальных участках залежи 1.

Пример 2. Выполняют как пример 1. В связи с иными коллекторскими свойствами определяют, что оптимальное расстояние L=200 м. Преимущественное направление естественной трещиноватости S - северо-восточное. Элементы, каждый из которых образован четырьмя нагнетательными скважинами, размещают таким образом, чтобы их грани были направлены под углом α=50° к направлению S. Пласт представлен преимущественно гидрофобным коллектором и имеются трещины длиной, большей чем L. Предусматривают установку в каждом стволе МЗГС по два водонабухающих пакера фирмы ТАМ.

Разработку ведут до полной экономически рентабельной выработки участка залежи 1.

В результате разработки одного элемента, которое ограничили обводнением добывающих скважин до 98%, было добыто 467 тыс.т нефти, коэффициент охвата составил 0,756, КИН - 0,416. По прототипу при прочих равных условиях было добыто 418 тыс. т нефти, коэффициент охвата составил 0,676, КИН - 0,372. Прирост коэффициента извлечения нефти по предлагаемому способу составил 0,044.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает увеличение нефтеотдачи участка залежи.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения коэффициентов охвата и нефтеизвлечения продуктивного пласта нефтяной залежи.

Способ разработки нефтяной залежи многозабойными горизонтальными скважинами, включающий определение направления трещиноватости коллектора, формирование элементов разработки бурением вертикальных и/или наклонно направленных нагнетательных скважин по квадратной сетке и многозабойных горизонтальных добывающих скважин - МЗГС с закругленными окончаниями стволов, размещение стволов МЗГС вокруг нагнетательных скважин, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины, отличающийся тем, что элементы разработки, каждый из которых образован четырьмя нагнетательными скважинами, размещают таким образом, чтобы грани элементов разработки были направлены под углом 40-50° к преимущественному направлению естественной трещиноватости коллектора, расстояние между гранями соседних элементов разработки выполняют длиной 3L, где L - половина длины грани элемента разработки, тогда как расстояние между нагнетательными скважинами внутри элемента разработки - 2L, на каждом элементе разработки размещают две расположенные перпендикулярно двуствольные добывающие МЗГС, каждую из которых выполняют S-образной формы в плане, где формы закругления являются концами стволов, точки входа МЗГС в продуктивный пласт располагают в центральной части элемента разработки, а каждый горизонтальный ствол проводят в разных нефтенасыщенных пропластках таким образом, что они огибают в плане противоположные нагнетательные скважины по радиусу L и длиной полукруга π·L, где π=3,14, при этом длина одного ствола МЗГС составляет L·(π+1).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти, продуктивные коллекторы которых состоят из двух пропластков, совпадающих в структурном плане.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разработки залежи высоковязкой нефти и битума путем нагревания. Способ разработки залежи высоковязкой нефти и битума включает разбуривание залежи скважинами с горизонтальными стволами, направленными параллельно друг другу.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке месторождения нефти, продуктивные пласты которого представлены терригенным типом коллектора и состоят из двух горизонтов.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке чисто нефтяных залежей с низкопроницаемыми коллекторами. Способ разработки нефтяных низкопроницаемых залежей включает бурение добывающих и нагнетательных скважин по рядной системе разработки с проведением гидроразрыва пласта (ГРП) на всех скважинах.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для газификации угля. Комплекс включает подземный газогенератор, при этом отводящая скважина размещена в центре газифицируемого участка угля, а подающие скважины размещены вокруг нее по периферии газифицируемого участка угля.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи горизонтальными скважинами. Обеспечивает повышение коэффициента нефтеизвлечения продуктивного пласта и снижает скорость обводнения продукции добывающих скважин.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено в подземной газификации бурого угля в тонких и средней мощности пластах. Способ включает осушение угольного пласта, нагнетание в реакционный канал окислителя по вертикальным дутьевым скважинам, отсос из него продуктов газификации через газоотводящие скважины и минимизацию давления в реакционном канале.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке участков залежей нефти в карбонатных и терригенных коллекторах. Обеспечивает повышение охвата пласта вытеснением как по толщине, так и по площади, увеличение нефтеотдачи продуктивного пласта и повышение темпов отбора нефти.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам интенсификации добычи нефти из неоднородных залежей. Способ разработки неоднородной нефтяной залежи включает бурение по любой из известных сеток вертикальных, горизонтальных и наклонных скважин.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке чисто нефтяных залежей с низкопроницаемыми коллекторами. Обеспечивает снижение темпов падения добычи нефти добывающими скважинами и увеличение коэффициента извлечения нефти. Сущность изобретения: способ включает бурение горизонтальных добывающих скважин с рядным размещением скважин и ориентацией горизонтальных стволов в направлении минимальных горизонтальных напряжений пласта, выполнение многостадийного гидроразрыва пласта (ГРП) и, согласно изобретению, параллельно рядам добывающих горизонтальных скважин, с чередованием через один ряд, бурят ряды нагнетательных наклонно-направленных скважин с выполнением на всех скважинах ГРП.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти, продуктивные коллекторы которых состоят из двух пропластков, совпадающих в структурном плане.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке горизонтальными скважинами продуктивных пластов с естественной трещиноватостью.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти с преимущественно поровым типом коллектора горизонтальными скважинами.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию для реализации водогазового воздействия на пласт или утилизации попутного газа. Система водогазового воздействия на пласт содержит электродвигатель, трубопровод высокого давления, газовую линию низкого давления, эжектор первой ступени сжатия, газосепаратор центробежного типа, многоступенчатый центробежный насос, эжектор второй ступени сжатия, нагнетательный насос и трубопровод к нагнетательным скважинам.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и направлено на создание системы автоматического контроля и управления заводнением нефтяных пластов на основе оценки взаимного влияния скважин.

Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в процессе всего периода эксплуатации от начальной стадии до завершающей стадии разработки массивных и пластомассивных залежей, подстилаемых активно внедряющейся в продуктивную часть пласта подошвенной водой.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Технический результат - увеличение нефтеотдачи залежи.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Технический результат - увеличение нефтеотдачи залежи.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи. Технический результат - повышение нефтеотдачи.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и, в частности, к способам регулирования разработки нефтяных месторождений. Технический результат - повышение коэффициента извлечения нефти за счет оптимизации режимов работы нагнетательных скважин и отбора продукции из добывающих скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке залежей нефти, продуктивные коллекторы которых состоят из двух пропластков, совпадающих в структурном плане.
Наверх