СПОСОБ СИСТЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ С ЕЕ РАННЕЙ СТАДИИ Российский патент 2003 года по МПК E21B43/16 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных залежей, начиная с ранней стадии, характеризующихся неоднородными коллекторами различной природы, в частности зонально неоднородными коллекторами, коллекторами, имеющими пласты разной проницаемости, или трещиновато-пористыми коллекторами.

Известен способ разработки нефтяной залежи с ее ранней стадии, включающий закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины в стационарном режиме и отбор нефти через добывающие скважины (см. пат. США 3480081, кл. Е 21 В 43/20, 25.11.1969).

Недостатком известного способа является то, что со временем в залежи образуются устойчивые пути фильтрации вытесняющего агента. В результате пласты залежи с повышенной проницаемостью оказываются промытыми, а низкопроницаемые пласты или зоны - слабо дренируемыми. Коэффициент нефтеотдачи в целом по залежи оказывается очень низким.

Известен способ разработки нефтяной залежи с ее ранней стадии, включающий закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины в циклическом режиме (см. авторское свидетельство СССР 421760, кл. Е 21 В 43/20, 1974).

Заводнение в циклическом режиме кардинально меняет картину фильтрационных полей в залежи, поскольку за счет нестационарной гидродинамики обеспечивают возможность подключения к общему фильтрационному полю залежи ее малопроницаемые (застойные) насыщенные углеводородным сырьем зоны. Т.е. циклический режим безусловно способствует повышению нефтеотдачи залежи. И направление исследований в сторону дальнейшего совершенствования циклических методов оправдано.

Однако реально существующий в действительности разрыв между достигнутым на промыслах коэффициентом нефтеотдачи (не более 0,45) и коэффициентом вытеснения нефти в лабораторных условиях (до 0,9), принципиально отражающим содержание подвижной нефти в залежи, которая могла бы быть извлечена, заставляет признать ограниченные возможности известного способа и обратить внимание на вскрытие его резервов.

На поздних стадиях разработки для корректировки режима разработки используют сведения из предшествующей истории разработки. В данном случае, учитывая более ранний этап разработки, когда еще ее история практически отсутствует, рассматривается возможность формирования будущей истории с параметрами разработки возможно более объективными, необходимыми для более раннего выявления застойных нефтенасыщенных зон.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности способа за счет введения дополнительной нестационарности случайного характера в циклический режим с расширением возможностей его воздействия на залежь, оперативное и надежное выделения застойных нефтенасыщенных зон в залежи, начиная с ранней стадии разработки, и последующее адресное циклическое воздействие на эти зоны в активном режиме.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе системной разработки нефтяной залежи с ее ранней стадии, включающем закачку вытесняющего агента с использованием одной или нескольких нагнетательных скважин, извлечение нефти с использованием одной или нескольких добывающих скважин, фиксирование промысловых данных по работе каждой из скважин, при этом при начале обводнения нефти в добывающих скважинах переходят на разработку залежи в циклическом режиме, а при последующем увеличении обводнения нефти до 50-70% нагнетательные и/или добывающие скважины, по меньшей мере одну из них, выключают из работы, фиксируют отклик залежи по ее площади и/или мощности увеличением количества и/или темпа извлечения нефти из добывающих скважин, снижением обводнения и/или газирования нефти на выключение скважин из работы и последующее их включение в работу и выделяют зоны отклика залежи по площади, после чего в выделенных зонах отклика залежи варьируют режимами циклической работы.

Кроме того:
выключают из работы добывающие скважины при высокой степени их обводнения;
скважины выключают из работы по случайному закону и на период времени, определяемый тоже случайным законом;
в выделенных зонах отклика залежи варьируют продолжительностью циклов с возрастанием этой продолжительности от цикла к циклу;
в выделенных зонах отклика залежи варьируют темпом закачки вытесняющего агента;
перед переходом залежи на ее разработку в циклическом режиме и перед выключением скважин из работы давление в залежи снижают ниже давления ее насыщения газом;
перед переходом залежи на ее разработку в циклическом режиме и перед выключением скважин из работы нефть в залежи насыщают газом;
в выделенных зонах выявляют преимущественные первичные направления фильтрационных потоков вытесняющего агента в залежи, например с помощью меченых жидкостей, после чего фильтрационным потокам задают новые направления;
новые направления фильтрационным потокам задают, например, нормальными по отношению к первичным направлениям.

Сущность изобретения.

Особенностью предлагаемого решения является его системность. И действительно, первоначально исходя из рентабельности разработки и коммерческих соображений, залежь на ранней стадии разрабатывают в стационарном режиме с применением широко известных технологических приемов, обеспечивающих заданный режим вытеснения нефти.

Затем осуществляют выбор благоприятного времени начала циклического воздействия на залежь, что установить зачастую не всегда представляется возможным. В качестве критерия принимают появление следов воды в нефти в добывающих скважинах, т. е. до того времени, когда в залежи образуются устойчиво промытые зоны. С этого времени переходят на циклический режим. В течение всего процесса разработки залежи фиксируют промысловые данные по работе каждой из скважин. Для этого регистрируют забойные давления в каждой из скважин, дебиты добывающих скважин, приемистость нагнетательных скважин, снимают кривые восстановления давлений в скважинах, показатели содержания нефти и воды и/или газа (при эксплуатации залежи с газовой шапкой). Характеристики нефти и вытесняющего агента и пр. В таком режиме, обычно в течение ряда лет, осуществляют разработку залежи в циклическом режиме. Критерием продолжительности разработки в циклическом режиме являются показатели добычи нефти. При снижении их до показателей стационарного режима или при обводнении нефти до 50-70% нагнетательные и/или добывающие скважины, по меньшей мере одну, выключают из работы. Количество отключаемых скважин определяют опытным путем по результатам продолжающейся разработки залежи в циклическом режиме. При необходимости порядок отключения переводят в режим случайного закона по количеству скважин, их типу и периоду времени отключения.

Результатом отключения скважин является углубление нестационарности циклического режима, изменение сложившихся фильтрационных потоков залежи. При этом для оценки сложившихся (привычных) направлений фильтрационных потоков используют меченые жидкости. Ранее не охваченные площади залежи вовлекают в общий гидродинамический режим. Формируется отклик залежи на ее возмущение. Глубину отклика тоже регулируют степенью нестационарности. Эту степень нестационарности создают вне действующей цикличности гидродинамического режима и вне цикличности самого отключения (не по циклическому закону). Случайный закон (характер) выключения скважин из работы повышает надежность формирования и случайного характера отклика разных частей залежи, что снижает риск искажения информации по наличию в залежи застойных нефтенасыщенных зон (зон с затрудненным дренированием) ввиду возможности развития привычных полей фильтрации уже на ранней стадии разработки залежи. При этом одни отключаемые скважины могут быть под давлением, например под давлением закачиваемого газа, а другие - под депрессией или под давлением ниже давления насыщения нефти газом. Такие действия осуществляют для того, чтобы повысить упругий запас энергии залежи и повысить эффективность вовлечения застойных нефтенасыщенных зон в разработку (увеличить охват участков), повысить эффективность циклического режима, использовать все возможности его развития в сторону нестационарности.

Фиксируют отклик залежи по ее площади и/или мощности увеличением количества и/или темпа извлечения нефти из добывающих скважин, снижением обводнения и/или газирования нефти (при разработке залежи с газовой шапкой) на выключение скважин из работы и последующее их включение в работу. Выделяют зоны отклика залежи по площади. Эти зоны, как правило, являются зонами затрудненного дренирования. Выделенные зоны являются более мелкими участками циклического воздействия и для них уже адресно могут быть приняты конкретные режимы этого воздействия.

С уменьшением размеров участков циклического воздействия увеличивается охват этих участков вытесняющим агентом и появляется многообразие соседствующих циклических режимов, что тоже ведет к дальнейшему углублению нестационарности. На участках варьируют продолжительностью циклов с возрастанием этой продолжительности от цикла к циклу. Варьируют также темпом закачки вытесняющего агента. На каждом из этих участков продолжают выключать скважины из работы. При этом выключают из работы добывающие скважины при высокой степени их обводнения или по случайному закону.

Варьируют продолжительностью циклов с возрастанием этой продолжительности от цикла к циклу. Варьируют темпом закачки вытесняющего агента. На соседних участках все вариации циклического режима осуществляют в противофазе. Например, при рядной системе разработки циклический режим осуществляют методом "бегущей" волны, когда по ряду нагнетательных скважин создают эту волну давлений с длиной, отвечающей 5-10 скважинам, а по противоположному ряду распространяют волну давлений той же длины, но с противоположной фазой. Фазы колебаний на протяжении одного цикла делают противоположными фазам давления нагнетания, а на протяжении другого цикла - совпадающими с ними.

Способ осуществляют следующим образом.

По способу в соответствии с изобретением осуществляют, вначале в стационарном режиме, закачку вытесняющего агента в нефтяную залежь. Закачку вытесняющего агента осуществляют с использованием одной или нескольких нагнетательных скважин. Нефть из удаленных зон залежи вытесняют к забоям добывающих скважин. На первых порах вытеснение нефти осуществляют, например, в стационарном режиме. Извлекают нефть из залежи с использованием одной или нескольких добывающих скважин. При этом все промысловые данные по работе каждой из скважин фиксируют. С началом обводнения нефти в добывающих скважинах переходят на разработку залежи в циклическом режиме. Затем, через некоторое время (например, через несколько лет) при снижении показателей добычи при циклическом режиме, например до показателей стационарного режима, или при обводнении нефти до 50-70% нагнетательные и/или добывающие скважины, по меньшей мере одну из них, выключают из работы. При этом фиксируют отклик залежи на эти действия по ее площади и/или мощности увеличением количества и/или темпа извлечения нефти из добывающих скважин, снижением обводнения и/или газирования нефти. Отклик фиксируют и на включение скважин. Выделяют зоны отклика залежи по площади. Могут быть выделены один или несколько участков. После этого в выделенных зонах отклика залежи варьируют режимами циклической работы, например так, как это было описано выше.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных залежей, начиная с ранней стадии, характеризующихся неоднородными коллекторами различной природы, в частности зонально неоднородными коллекторами, коллекторами, имеющими пласты разной проницаемости, или трещиновато-пористыми коллекторами. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет введения дополнительной нестационарности случайного характера в циклический режим с расширением возможностей его воздействия на залежь, оперативное и надежное выделения застойных нефтенасыщенных зон в залежи, начиная с ранней стадии разработки, и последующее адресное циклическое воздействия на эти зоны в активном режиме. Сущность изобретения: способ включает закачку вытесняющего агента с использованием одной или нескольких нагнетательных скважин. Извлекают нефть с использованием одной или нескольких добывающих скважин. Фиксируют промысловые данные по работе каждой из скважин. При начале обводнения нефти в добывающих скважинах переходят на разработку залежи в циклическом режиме. При последующем увеличении обводнения нефти до 50-70% нагнетательные и/или добывающие скважины, по меньшей мере одну из них, выключают из работы. Фиксируют отклик залежи по ее площади и/или мощности увеличением количества и/или темпа извлечения нефти из добывающих скважин, снижением обводнения и/или газирования нефти на выключение скважин из работы и последующее их включение в работу. Выделяют зоны отклика залежи по площади. После этого в выделенных зонах отклика варьируют режимами циклической работы. 8 з.п.ф-лы.

1. Способ разработки нефтяной залежи с ее ранней стадии, включающий закачку вытесняющего агента с использованием одной или нескольких нагнетательных скважин, извлечение нефти с использованием одной или нескольких добывающих скважин, фиксирование промысловых данных по работе каждой из скважин, при этом при начале обводнения нефти в добывающих скважинах переходят на разработку залежи в циклическом режиме, а при последующем увеличении обводнения нефти до 50-70% нагнетательные и/или добывающие скважины, по меньшей мере одну из них, выключают из работы, фиксируют отклик залежи по ее площади и/или мощности увеличением количества и/или темпа извлечения нефти из добывающих скважин, снижением обводнения и/или газирования нефти на выключение скважин из работы и последующее их включение в работу и выделяют зоны отклика залежи по площади, после чего в выделенных зонах отклика варьируют режимами циклической работы. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выключают из работы добывающие скважины при высокой степени их обводнения. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скважины выключают из работы по случайному закону и на период времени, определяемый тоже случайным законом. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в выделенных зонах отклика залежи варьируют продолжительностью циклов с возрастанием этой продолжительности от цикла к циклу. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в выделенных зонах отклика залежи варьируют темпом закачки вытесняющего агента. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед переходом залежи на ее разработку в циклическом режиме и перед выключением скважин из работы давление в залежи снижают ниже давления ее насыщения газом. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед переходом залежи на ее разработку в циклическом режиме и перед выключением скважин из работы нефть в залежи насыщают газом. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в выделенных зонах выявляют преимущественные первичные направления фильтрационных потоков вытесняющего агента в залежи, например, с помощью меченых жидкостей, после чего фильтрационным потокам задают новые направления. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что новые направления фильтрационным потокам задают, например, нормальными по отношению к первичным направлениям.