СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ Российский патент 1999 года по МПК E21B43/16 E21B43/00 

Изобретение относится к области нефтедобычи, а именно - к способам разработки нефтяных залежей горизонтальными скважинами.

Известен способ разработки нефтяной залежи в карбонатных коллекторах по патенту Российской Федерации N 2052084, МКл⁶ E 21 В 43/22 с приоритетом от 24.08.93 г., заявка N 93042067/03, опубликованному 10.01.96 г., который принимаем за аналог. Известный по аналогу способ включает бурение вертикальных и горизонтальных скважин и создание в горизонтальных стволах добывающих скважин каверн-накопителей путем проведения многократных (3-5 раз) соляно-кислотных ванн. В результате в обрабатываемом интервале горизонтального ствола скважины увеличивается его диаметр, что приводит к повышению продуктивности. Эффект продолжается 5-12 месяцев, после чего повторяют проведение соляно-кислотных ванн на другом участке горизонтального ствола добывающей скважины.

Недостатком известного способа является то, что у него сравнительно низкая по времени продолжительность эффективности. Кроме того, такой способ может быть использован только при разработке нефтяных залежей, представленных карбонатными коллекторами.

Наиболее близким (прототипом) к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков из числа известных средств того же назначения является изобретение по патенту Российской Федерации N 2039216, МКл⁶ E 21 В 43/00 с приоритетом от 02.04.92 г., заявка N 5043770/03, опубликованное 09.07.95 г. под названием "Способ заканчивания скважины". Способ по прототипу предназначается для разработки нефтяных залежей горизонтальными скважинами и включает в себя бурение скважин с основным транспортным горизонтальным стволом, из которого в пласте выполнены каналы, (радиальные по отношению к горизонтальному стволу скважины кольцевые щели). Последние обеспечивают увеличение площади фильтрации нефти в скважину, что приводит к повышению ее добычи. Способ по прототипу может быть использован в продуктивных пластах, сложенных как терригенными, так и карбонатными породами.

Однако известный по прототипу способ обеспечивает невысокое повышение как текущей добычи нефти, так и конечного нефтеизвлечения, так как при его реализации остаются не вовлеченными в разработку продуктивные участки пласта с высокими фильтрационными характеристиками из-за того, что исходящие от горизонтального ствола радиальные кольцевые щели ограничены в размерах, а расположение их по длине горизонтального ствола производится независимо от фильтрационных характеристик участков продуктивного пласта.

Основной целью изобретения является многократное повышение как текущей добычи нефти, так и конечного нефтеизвлечения из залежи путем увеличения вовлекаемых в разработку участков продуктивного пласта и его пропластков с высокими фильтрационными характеристиками за счет увеличения параметров забоя скважины ее ответвленными стволами.

Еще одной целью изобретения является снижение себестоимости добычи нефти.

Указанные цели изобретения достигаются тем, что в известном способе разработки нефтяной залежи горизонтальными скважинами, включающем бурение скважин с основным транспортным горизонтальным стволом и исходящими от него каналами и последующую добычу нефти из скважин, нами предложено в совокупности с известными операциями дополнительно осуществлять указанные ниже новые операции в следующей последовательности, а именно: после проводки в скважине основного транспортного горизонтального ствола по всей его длине от его забоя до кровли пласта проводят потокометрию, по данным потокометрии находят прилегающие к основному транспортному горизонтальному стволу работающие и неработающие участки пласта, затем из основного транспортного горизонтального ствола в неработающих участках пласта бурят ответвленные ниспадающие стволы волнообразного профиля, после чего в них по мере заканчивания их бурением проводят потокометрию, по данным потокометрии ответвленных ниспадающих стволов волнообразного профиля выявляют наличие прилегающих к ним работающих участков пласта, затем для работающих участков пласта устанавливают очередность бурения и направление бурения последующих горизонтальных стволов и дополнительных ответвленных ниспадающих стволов, производят проводку указанных стволов в работающие участки пласта в качестве каналов, исходящих из основного транспортного горизонтального ствола, после этого скважины включают в работу по добыче нефти, при этом дополнительные ответвленные ниспадающие стволы в каждой скважине включают в работу по добыче нефти последовательно, начиная от забоя основного транспортного горизонтального ствола до кровли пласта.

Указанные выше новые операции с предложенной последовательностью являются отличительными признаками предлагаемого изобретения по отношению к известному способу по прототипу.

Из общедоступных источников патентной и научно-технической информации нам не известны способы разработки нефтяных залежей горизонтальными скважинами, в которых вместе с изложенными выше известными операциями в совокупности были бы использованы введенные нами новые операции в предложенной последовательности, обеспечивающие предлагаемому способу получение нового технического результата, изложенного в целях изобретения.

Так проведение потокометрии по всей длине основного транспортного горизонтального ствола от его забоя до кровли пласта позволяет достоверно выявить прилегающие к такому стволу как работающие, так и неработающие участки пласта.

Бурение ответвленных ниспадающих стволов волнообразного профиля из основного транспортного горизонтального ствола в неработающие участки пласта и проведение в них потокометрии позволяют выявить наличие ранее не обнаруженных (скрытых) работающих участков пласта, прилегающих к исследуемым ответвленным ниспадающим стволам волнообразного профиля, многократно расширяя по глубине разреза и по латерали сферу поиска и позволяя установить точное расположение продуктивных участков пластов и пропластков с высокими фильтрационными характеристиками.

Бурение последующих горизонтальных стволов и дополнительных ответвленных ниспадающих стволов из основного транспортного горизонтального ствола в заведомо выявленные работающие участки пласта с высокими фильтрационными характеристиками позволяет многократно увеличить и текущую добычу нефти, и обеспечивает существенное повышение конечного нефтеизвлечения из залежи, обеспечивая при этом за счет увеличения объемов добываемой нефти существенное снижение ее себестоимости, перекрывая затраты на зарезку дополнительных ответвленных ниспадающих стволов.

Последовательное включение в работу при добыче нефти дополнительных ответвленных ниспадающих стволов, исходящих из основного транспортного горизонтального ствола, начиная от его забоя до кровли пласта, обеспечивает рациональное и длительное использование пластовой энергии для максимального нефтеизвлечения при разработке залежи, что резко снижает потребность и затраты на проведение мероприятий по интенсификации добычи нефти в процессе длительной эксплуатации залежи, снижая тем самым себестоимость добываемой нефти.

Пример реализации способа по изобретению.

На нефтяной залежи, намечаемой к разработке горизонтальными скважинами, известными способами определяют места их заложения. Для каждой добывающей скважины выбирают направление, профиль проложения и длину основного транспортного горизонтального ствола.

После проводки основного транспортного горизонтального ствола по всей его длине от забоя до кровли пласта известными средствами проводят потокометрию. По полученным от потокометрии данным известными приемами выявляют работающие и неработающие участки пласта, прилегающие к основному транспортному горизонтальному стволу скважины, при этом устанавливают местонахождение и границы таких участков. Затем из основного транспортного горизонтального ствола в неработающих участках пласта бурят ответвленные ниспадающие стволы волнообразного профиля. По окончании бурения таких стволов в каждом из них также известными средствами проводят потокометрию. По данным потокометрии выявляют наличие, местоположение и границы работающих участков пласта, прилегающих к ответвленным ниспадающим стволам волнообразного профиля.

По выявленным работающим участкам пласта проводят анализ их фильтрационных характеристик, устанавливают для выявленных работающих участков очередность бурения и направление бурения последующих горизонтальных стволов и дополнительных ответвленных ниспадающих стволов. Затем производят проводку указанных стволов в выявленные работающие участки пласта, в том числе из основного транспортного горизонтального ствола.

Когда горизонтальная добывающая скважина с ее основным транспортным горизонтальным стволом и исходящими из него дополнительными ответвленными ниспадающими стволами закончена бурением, предоставляется возможность получить достоверную информацию об объемной модели продуктивного пласта по фактическим пластовым данным.

Затем скважину готовят к работе по добыче нефти. При этом дополнительные ответвленные ниспадающие стволы в работу по добыче нефти включают поодиночке и последовательно, начиная с первого дополнительного ответвленного ниспадающего ствола, находящегося у забоя основного транспортного горизонтального ствола. А во время эксплуатации нефтяной залежи в зависимости от темпов и объемов извлечения нефти включение в работу дополнительных ответвленных ниспадающих стволов может быть изменено. В эксплуатацию такие стволы включают как последовательно, так и одновременно, так и в любой из указанных комбинаций.

Для реализации способа по изобретению используется традиционно применяемое для горизонтального бурения оборудование.

Использование: в нефтяной промышленности. Обеспечивает многократное повышение текущей добычи нефти и увеличение конечного нефтеизвлечения. Сущность изобретения: после проводки в скважине основного транспортного горизонтального ствола (ОТГС) по всей его длине от его забоя до кровли пласта проводят потокометрию (ПТКМ). По данным ПТКМ находят прилегающие к ОТГС работающие участки пласта (РУП) и неработающие участки пласта (НЕРУП), затем из ОТГС в НЕРУП бурят ответвленные ниспадающие стволы волнообразного профиля (ОНСВП). После этого в них по мере заканчивания их бурением проводят ПТКМ. По данным ПТКМ выявляют наличие прилегающих к ОНСВП РУП. Затем для РУП устанавливают очередность бурения и направление бурения последующих горизонтальных стволов и дополнительных ответвленных ниспадающих стволов (ДОНС). Производят проводку указанных стволов в РУП из ОТГС. После этого скважины включают в работу по добыче нефти. При этом ДОНС в каждой скважине включают в работу по добыче нефти последовательно, начиная от забоя ОТГС до кровли пласта.

Способ разработки нефтяной залежи горизонтальными скважинами, включающий бурение скважин с основным транспортным горизонтальным стволом и исходящими от него каналами и последующую добычу нефти из скважин, отличающийся тем, что после проводки в скважине основного транспортного горизонтального ствола по всей его длине от его забоя до кровли пласта проводят потокометрию, по данным потокометрии находят прилегающие к основному транспортному горизонтальному стволу работающие и неработающие участки пласта, затем из основного транспортного горизонтального ствола в неработающих участках пласта бурят ответвленные ниспадающие стволы волнообразного профиля, после чего в них по мере заканчивания их бурением проводят потокометрию, по данным потокометрии ответвленных ниспадающих стволов волнообразного профиля выявляют наличие прилегающих к ним работающих участков пласта, затем для работающих участков пласта устанавливают очередность бурения и направление бурения последующих горизонтальных стволов и дополнительных ответвленных ниспадающих стволов, производят проводку указанных стволов в работающие участки пласта в качестве каналов, исходящих из основного транспортного горизонтального ствола, после этого скважины включают в работу по добыче нефти, при этом дополнительные ответвленные ниспадающие стволы в каждой скважине включают в работу по добыче нефти последовательно, начиная от забоя основного транспортного горизонтального ствола до кровли пласта.