СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ОБВОДНЕННОГО НЕОДНОРОДНОГО НЕФТЯНОГО ПЛАСТА Российский патент 1998 года по МПК E21B43/22 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта.

Известен способ разработки обводненного нефтяного пласта путем закачки в промытую зону водной суспензии бентонитовой глины (см. Сидоров И.А., Поддубный Ю. А., Кан Б.А. Физико-химические методы увеличения охвата пластов заводнением за рубежом. Обзорная информация ВНИИОЭНГ. Серия "Нефтепромысловое дело", 1982, с.22.

Недостатком известного способа является низкая его эффективность в трещиновато-порово-кавернозных коллекторах.

Известен способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательно-чередующуюся закачку в пласт водного раствора частично гидролизованного полиакриламида и глинистой суспензии (см. Инструкцию по применению полиакриламида с глинистой суспензией в обводненных скважинах для увеличения добычи нефти и ограничения притока вод. РД 39-5765678-213-87 Р, 1987. Министерство нефтяной промышленности).

Недостатком известного способа является низкая эффективность способа в трещиновато-порово-кавернозных коллекторах вследствие размыва образующегося изолирующего материала закачиваемой водой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий последовательно-чередующуюся закачку в пласт водной суспензии древесной муки и глинистой суспензии (см. патент РФ N 2062867, кл. Е 21 В 43/22, 1996).

Известный способ недостаточно эффективен вследствие оседания частиц древесной муки и глины на забое пласта при их закачке, приводящего к частичному или полному перекрытию интервала перфорации, а также при попадании изолирующего материала во вновь образующиеся в процессе закачки трещины увеличивается расход изолирующего материала и уменьшается охват нефтяной залежи воздействием.

Задача изобретения - создание более эффективного способа разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта.

Поставленная задача решается тем, что в способе разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающем закачку водных суспензий древесной муки и глины, осуществляют закачку водных суспензий древесной муки и глины последовательно или одновременно или закачку водной суспензии древесной муки и глины, причем закачку осуществляют при давлении, меньшем давления образования трещин, и при скорости водных суспензий, большей скорости оседания древесной муки и глины и ориентации волокон древесной муки в направлении потока суспензий.

Предлагаемый способ можно использовать в высокотемпературных пластах с температурой более 90^oС.

Древесная мука - продукт сухого измельчения отходов деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепа, кусковые отходы древесины и др. ), ГОСТ 16361-87. Древесная мука поставляется к месту использования в сухом виде, расфасованной в бумажные мешки.

Для приготовления глинистой суспензии используют глинопорошок по ОСТ 39-202-86, ТУ 39-043-74.

Закачка водных суспензий древесной муки и глины при давлении, меньшем давлении образования трещин, способствует проникновению их только в промытые водой зоны пласта. В случае закачки водных суспензий древесной муки и глины при давлении, когда образуются трещины, происходит попадание их в трещины, не достигая промытых зон пласта, что ведет к большому расходу закачиваемых реагентов и быстрому обводнению продукции добывающих скважин.

Закачка водных суспензий при скорости, большей скорости оседания древесной муки не менее 0,7 м/с и глины не менее 0,5 м/с и ориентации волокон древесной муки в направлении потока суспензий, приводит к более глубокому их проникновению в пласт.

Частицы древесной муки, имея высокоразвитую волокнистую микроструктуру поверхности, в пластовых условиях за счет физического взаимодействия с глинистыми частицами и поверхностью пор и трещин породы образуют стойкую к размыву структуру, резко увеличивающую фильтрационное сопротивление высокопроницаемых интервалов и приводящую к перераспределению фильтрационных потоков с подключением в активную разработку слабодренируемых и не охваченных воздействием зон пласта.

Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных свойств, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного способа критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно создать высокоэффективный способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта.

Способ в промысловых условиях осуществляется следующим образом.

На выбранном участке неоднородного по проницаемости пласта, имеющем гидродинамически связанные между собой нагнетательную и добывающие скважины, проводят комплекс геофизических исследований, на основании которых определяют количество закачиваемых водных суспензий древесной муки и глины и концентрацию их рассчитывают исходя из приемистости пласта.

Закачку водных суспензий древесной муки и глины осуществляют одновременно или последовательно или осуществляют закачку водной суспензии древесной муки и глины при массовом соотношении древесной муки и глины 1:0,1-500. Водные суспензии древесной муки и глины и водную суспензию древесной муки и глины готовят непосредственно перед закачкой в пласт и закачивают через нагнетательную скважину.

Производят 1-10 циклов закачки водных суспензий древесной муки и глины или водной суспензии древесной муки и глины. После каждого цикла закачки суспензий проводят нагнетание воды в объеме 3-10 м³. Суспензию глины готовят 3,0-8,0%-ной концентрации; водную суспензию древесной муки готовят 0,2-1,0%-ной концентрации.

Закачку водных суспензий древесной муки и глины или водной суспензии древесной муки и глины осуществляют при давлении, меньшем давления образования трещин.

На основании многочисленных промысловых экспериментов установлено, что при увеличении текущего коэффициента приемистости (Кт) скважин в 4 и более раз по сравнению с начальным коэффициентом приемистости (Кн) происходит образование трещин. Поэтому закачку водных суспензий осуществляют при условии Кт / Кн ≤ 4, где Кт - отношение величины текущей приемистости к текущему давлению на устье скважины; Кн - отношение величины начальной приемистости к давлению, при котором скорости закачки суспензий превышают скорости оседания дисперсных частиц (древесной муки, глины) и составляют более 0,7 м/с.

Пример 1. Разрабатываемый участок включает одну нагнетательную и пять добывающих скважин. Средняя пористость пласта 0,21, толщина 4 м, приемистость нагнетательной скважины до воздействия 360 м³/сут при давлении 100 атм на устье скважины, Кн = 3,6. Давление образования трещин равно 220 атм, дебит по нефти 7,5 т/сут, обводненность добываемой продукции 89%.

В нагнетательную скважину последовательно закачивают 100 м³ 0,2%-ной водной суспензии древесной муки со скоростью 1,0 м/с, затем 3 м³ воды и 100 м³ 3,0%-ной глинистой суспензии со скоростью 0,8 м/с. Указанный цикл повторяют 7 раз. В процессе закачки давление возросло до 140 атм при приемистости скважины 260 м³/сут, Кт = 1,8. Отношение текущего коэффициента приемистости к начальному составляет 0,5. Забой скважины чистый. За 18 мес дополнительно добыто 3500 т нефти.

Пример 2. Разрабатываемый участок включает одну нагнетательную и три добывающие скважины. Средняя пористость пласта 0,20, толщина 6 м, приемистость нагнетательной скважины до воздействия 240 м³/сут при давлении на устье скважины 120 атм, Кн = 2,0. Давление раскрытия трещин равно 230 атм, дебит по нефти 6,1 т в сутки, обводненность добываемой продукции 93%.

В нагнетательную скважину закачивают 1200 м³ предварительно приготовленную 0,5%-ную водную суспензию древесной муки и глины при их массовом соотношении 1: 10 со скоростью 0,7 м/с. Затем закачивают 8 м³ воды. В процессе закачки давление возросло до 150 атм при приемистости скважины 300 м³/сут, Кт = 2,0. Отношение текущего коэффициента приемистости к начальному составляет 1,0. Забой скважины чистый. За 24 мес дополнительно добыто 2200 т нефти.

Пример 3. Разрабатываемый участок включает одну нагнетательную и четыре добывающих скважины. Средняя пористость пласта 0,19, толщина 5 м, приемистость нагнетательной скважины до воздействия 220 м³/сут при давлении на устье скважины 110 атм, Кн = 2,0. Давление раскрытия трещин равно 230 атм, дебит по нефти 4,0 т/сут, обводненность добываемой продукции 95%.

В нагнетательную скважину одновременно закачивают 50 м³ 0,6%-ной предварительно приготовленной водной суспензии древесной муки и 50 м³ 5%-ной предварительно приготовленной глинистой суспензии со скоростью 0,7 м/с. Указанный цикл повторяют 10 раз. После закачки в скважину расчетного объема реагентов закачивают 10 м³ воды. После обработки скважина стала принимать 520 м³/сут при давлении 130 атм, Кт = 4. Отношение текущего коэффициента приемистости к начальному составляет 2,0. Забой скважины чистый. За 12 мес дополнительно добыто 800 т нефти.

Пример 4. Испытания проводят аналогично примеру 1. Берут 1,0%-ную водную суспензию древесной муки и 8,0%-ную глинистую суспензию.

Отношение текущего коэффициента приемистости к начальному равняется 4,0. Скорость закачки водных суспензий древесной муки и глины составляет 0,9 и 0,6 м/с соответственно. Забой скважины чистый. Дополнительно добыто 550 т нефти.

Пример 5. Испытания проводят аналогично примеру 1.

Отношение текущего коэффициента приемистости к начальному равняется 6,0. Скорость закачки водных суспензий древесной муки и глины составляет 0,7 и 0,5 м/с соответственно. Забой скважины чистый. Дополнительная добыча нефти незначительна.

Пример 6. Испытания проводят аналогично примеру 1.

Скорость закачки циклов водных суспензий древесной муки и глины составляет 0,4 и 0,2 м/с соответственно. Текущий коэффициент приемистости и отношение текущего коэффициента приемистости к первоначальному не определяют. Забой скважины частично забит. Скважина плохо принимает воду. Эффект практически отсутствует.

Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, использование заявленного способа позволяет добыть до 3500 т нефти.

Предполагаемый способ обладает следующими технико-экономическими преимуществами:
- увеличивается добыча нефти за счет эффективного использования технологии;
- уменьшается расход реагентов;
- закачка реагентов осуществляется на стандартном оборудовании;
- расширяется область применения из-за возможности использования способа в коллекторах с температурой более 90^oС.

Использование: в нефтедобывающей промышленности, и в частности в способах разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта. Обеспечивает повышение эффективности способа. Сущность изобретения: по способу осуществляют закачку водных суспензий древесной муки и глины последовательно или одновременно или закачку водной суспензии древесной муки и глины при условии: Кт/Кн ≤ 4, где Кт - текущий коэффициент приемистости (отношение величины текущей приемистости текущему давлению на устье скважины); Кн - начальный коэффициент приемистости (отношение величины начальной приемистости к давлению, при котором скорости закачки водных суспензий превышают скорости оседания дисперсных частиц древесной муки и глины) и при ориентации волокон древесной муки в направлении движения потока суспензий. 1 табл.

Способ разработки обводненного неоднородного нефтяного пласта, включающий закачку водных суспензий древесной муки и глины, отличающийся тем, что осуществляют закачку водных суспензий древесной муки и глины последовательно или одновременно или закачку водной суспензии древесной муки и глины при условии
К_т/К_н ≤ 4,
где К_т - текущий коэффициент приемистости (отношение величины текущей приемистости к текущему давлению на устье скважины);
К_н - начальный коэффициент приемистости (отношение величины начальной приемистости к давлению, при котором скорости закачки водных суспензий превышают скорости оседания дисперсных частиц древесной муки и глины),
и при ориентации волокон древесной муки в направлении движения потока водных суспензий.