Способ разработки водоплавающей залежи нефти на поздней стадии Российский патент 2004 года по МПК E21B43/16 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к способам разработки водоплавающей залежи нефти на поздней стадии и преимущественно в условиях сложной геологии, характеризующейся зональной и/или слоистой неоднородностью залежи с высоким коэффициентом расчлененности.

При разработке таких залежей на поздней стадии происходит, как правило, опережающее заводнение высокопроницаемых и насыщенных водой и нефтью пластов и участков залежи с образованием застойных зон в средне- и низкопроницаемых прослоях. Вероятность образования таких застойных зон тем выше, чем слабее гидродинамическая связь между высокопроницаемыми и низкопроницаемыми продуктивными пластами залежи по ее площади, выше разница в проницаемости продуктивных пластов.

На залежи с такими продуктивными пластами необходимо более активно применять методы воздействия на застойные зоны залежи или зоны с затрудненным гидродинамическим режимом с целью интенсификации процесса извлечения нефти из упомянутых зон.

Это особенно важно, если учесть, что реальный коэффициент нефтеотдачи пласта не превышает в настоящее время 35%, в то время как средний показатель содержания подвижной нефти в пласте может вдвое превышать упомянутый показатель.

Известен способ разработки залежи нефти на поздней стадии, включающий закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины в нестационарном циклическом режиме и отбор углеводородного сырья через добывающие скважины (см., например, патент РФ № 2083810, 1997).

Заводнение в циклическом режиме за счет нестационарной гидродинамики в известном способе обеспечивает возможность подключения к общему фильтрационному полю залежи ее малопроницаемые (застойные), насыщенные нефтью зоны.

Однако со временем при достаточно устойчивых и, как правило, именно таких проектных режимах заводнения в залежи образуются привычные фильтрационные каналы, резко снижающие достигнутый эффект и приводящие в конечном итоге к обводнению нефти и низким показателям ее извлечения из залежи.

Кроме того, если воздействие на всю залежь целесообразно на первых этапах циклического заводнения, то на последующих этапах это ведет лишь к неоправданно резким и непроизводительно расходуемым затратам энергии при все более усложняющемся контроле за показателями работы скважин, общем усложнении технологии при все время снижающихся показателях извлечения нефти.

Прокладывание протяженных водоводов к нагнетательным скважинам, оснащение металлоемким и энергоемким оборудованием кустовых насосных станций определяет общую тяжеловесность технологии заводнения. При циклическом заводнении переоснастка технологических схем подачи воды требует больших затрат времени и снижает оперативность известного способа и его общую эффективность. Теряется при такой громоздкой схеме организации работ и адресность воздействия именно на малопроницаемые (застойные), насыщенные нефтью зоны. С переменой направлений фильтрационных потоков в целом по залежи вовлеченность в общее поле фильтрации застойных зон носит случайный характер.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разработки залежи нефти за счет возможности адресного воздействия на застойные, насыщенные нефтью зоны с усилением нестационарности фильтрационных полей залежи направленными периодическими импульсами энергии высокой концентрации при оперативном перераспределении этой энергии в зависимости от результатов воздействия в процессе разработки.

Необходимый технический результат достигается тем, что в способе разработки водоплавающей залежи нефти на поздней стадии, включающем выделение из всего фонда пробуренных на залежи нагнетательных скважин со снижением их приемистости не менее чем на 70% от первоначальной приемистости и/или добывающих скважин с обводнением добываемой в них нефти не менее чем на 80%, поочередное выключение этих скважин из работы, контроль реакции работающих добывающих скважин количеством и/или темпом и обводнением и/или газированием извлекаемой нефти на выключение из работы каждой из выделенных скважин, выделение на залежи зон реагирования на выключение из работы выделенных скважин, последующее стимулирование работающих добывающих скважин в выделенных зонах взрывами в выделенных скважинах, примыкающих к контуру выделенных зон, для чего в каждой из этих скважин вскрывают водоносный пласт с суммарной площадью перфорационных отверстий против этого пласта, как и против продуктивного пласта, равной для каждого из пластов 30-75% площади сечения эксплуатационной колонны, при этом взрывы в одних выделенных скважинах осуществляют против продуктивного пласта, а в других выделенных скважинах - против водоносного пласта с локализацией энергии каждого из взрывов против соответствующего пласта с одновременным осуществлением части взрывов и/или поочередным осуществлением взрывов с одной и/или разных сторон каждой из выделенных зон и при разной последовательности взрывов относительно пластов.

Кроме того, скважины, в которых осуществляют взрывы, заполняют дегазированной жидкостью; в скважине над кровлей водоносного пласта устанавливают отражатель ударной волны.

Сущность изобретения заключается в том, что известные способы интенсификации добычи нефти при разработке залежи обеспечивают низкий охват этой залежи по толщине, слабость энергетического воздействия на залежь и недостаточно высокую эффективность этого воздействия ввиду отсутствия точной адресации воздействия непосредственно на застойные нефтенасыщенные зоны. При этом одной из проблем является выделение и оконтуривание застойных нефтенасыщенных зон, чтобы обеспечить последующую адресность воздействия. Не меньшую проблему представляет собой выработка такой технологии оконтуривания застойных зон, которая естественным образом вписалась бы в существующую систему разработки с минимальными затратами времени и средств.

В рамках предложенного изобретения вначале оценивают состояние всей залежи, наличие в ней застойных нефтенасыщенных зон, т.е. потенциал залежи. Собственно воздействие осуществляют на залежь не в целом, а на заранее выделенные застойные и именно нефтенасыщенные зоны. Для выделения этих зон используют естественный процесс выключения из работы "некондиционных" скважин, что не требует каких-либо дополнительных затрат, как, например, на долговременные и дорогостоящие сейсмоакустическую или инфранизкочастотную томографию залежи или ее продуктивных пластов. При этом выключение скважин из работы используют по двойному назначению, а именно для создания нестационарности фильтрационных полей, необходимой для выделения перспективных застойных нефтенасыщенных зон; использование этой нестационарности как базовой для последующих основных наложений нестационарных состояний уже на выделенные зоны с более высокой плотностью энергии от периодических взрывов.

Именно такой режим совмещенной нестационарности разной природы обеспечивает необходимый перепад давления между низкопроницаемыми и высокопроницаемыми зонами и/или пластами и существенно увеличивает массообмен между ними. В обводненных продуктивных пластах с остаточной нефтью в виде разрозненных дислокации такой режим воздействия обеспечивает не только подключение процессов гидродинамических явлений к низкопроницаемым нефтенасыщенным зонам, но и капиллярных и/или гравитационно-капиллярных процессов.

Кроме того, в условиях истощения пластовой энергии направленные взрывы в продуктивный пласт и подпирающий его водоносный пласт обеспечивают восстановление (подкачку) пластового давления.

Способ осуществляют следующим образом.

На поздней стадии разработки залежи нефти показатели ее добычи начинают ощутимо снижаться. Некоторые скважины из-за этих показателей нет смысла эксплуатировать. Особенностью данного изобретения является возможность его подключения естественным образом к текущему процессу разработки, когда нет необходимости в противовес применяемой технологии разработки что-то в корне изменять или добиваться дополнительного существенного финансирования на внедрение новой технологии, радикально меняющей применяемую. Радикальность предложенного изобретения не в ее форме, а в конечном результате. Если скважины естественным образом выключают из работы необходимо лишь обеспечить мониторинг за поведением остальных, например добывающих, скважин. Для чего контролируют реакцию, например, работающих добывающих скважин по количеству и/или темпу и обводнению и/или газированию извлекаемой нефти. Этот контроль осуществляют на выключение из работы каждой из скважин. В это время могут осуществляться и неплановые или плановые ремонты скважин. Остановку таких скважин тоже необходимо использовать в целях мониторинга. По реакции работающих добывающих скважин выделяют на залежи зоны реагирования на выключение из работы скважин. По тому, что эти скважины откликаются необходимым изменением показателей добычи нефти, судят о том, что эти скважины находятся в перспективной нефтенасыщенной зоне, но с затрудненным гидродинамическим режимом, а также и то, что вызвавший эти изменения нестационарный гидродинамический режим фильтрации еще существует. После этого осуществляют последующее стимулирование работающих добывающих скважин в выделенных зонах поочередными взрывами в выделенных (выключенных из работы) скважинах. Взрывы осуществляют в скважинах, примыкающих к контуру выделенных зон. При этом взрывы осуществляют с локализацией их энергии в зону продуктивного пласта.

Для этого скважины, в которых осуществляют взрывы, заполняют, например, дегазированной жидкостью.

Кроме того, в этих скважинах выше продуктивного пласта может быть установлен, например, отражатель ударной волны. Эти меры обеспечивают локализацию энергии взрыва именно в необходимый продуктивный пласт залежи.

Собственно взрывы осуществляют в скважинах с одной стороны контура выделенных зон реагирования и/или разных сторон упомянутого контура. Перспективным является применение групповых взрывов, которые можно осуществлять, по меньше мере, как двойные или сериями с замедлением в каждой серии одного взрыва относительно другого.

Кроме того, осуществление взрывов как против продуктивного пласта, так и против подпирающего его водоносного пласта обеспечивает поддержание (подкачку) пластового давления.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к способам разработки залежи нефти на поздней стадии и преимущественно в условиях сложной геологии, характеризующейся зональной и/или слоистой неоднородностью залежи с высоким коэффициентом расчлененности. Обеспечивает повышение эффективности разработки залежи нефти за счет возможности адресного воздействия на застойные, насыщенные нефтью зоны с усилением нестационарности фильтрационных полей залежи направленными периодическими импульсами энергии высокой концентрации при оперативном перераспределении этой энергии в зависимости от результатов воздействия в процессе разработки. Сущность изобретения: способ включает выделение из всего фонда пробуренных на залежи нагнетательных скважин со снижением их приемистости не менее чем на 70% от первоначальной приемистости и/или добывающих скважин с обводнением добываемой в них нефти не менее чем на 80%. Осуществляют поочередное выключение этих скважин из работы. Осуществляют контроль реакции работающих добывающих скважин количеством и/или темпом и обводнением и/или газированием извлекаемой нефти на выключение из работы каждой из выделенных скважин. Выделяют на залежи зоны реагирования на выключение из работы выделенных скважин. Осуществляют последующее стимулирование работающих добывающих скважин в выделенных зонах поочередными взрывами в выделенных скважинах. Взрывы проводят в скважинах, примыкающих к контуру выделенных зон. Взрывы осуществляют направленными с локализацией их энергии в зону продуктивного пласта. Для этого в каждой из этих скважин вскрывают водоносный пласт с суммарной площадью перфорационных отверстий против этого пласта, как и против продуктивного пласта, равной для каждого из пластов 30-75% площади сечения эксплуатационной колонны. При этом взрывы в одних выделенных скважинах осуществляют против продуктивного пласта. В других выделенных скважинах взрывы осуществляют против водоносного пласта. Часть взрывов осуществляют одновременно и/или поочередно с одной и/или разных сторон каждой из выделенных зон и при разной последовательности взрывов относительно пластов. 2 з. п. ф-лы.

1. Способ разработки водоплавающей залежи нефти на поздней стадии, включающий выделение из всего фонда пробуренных на залежи нагнетательных скважин со снижением их приемистости не менее чем на 70% от первоначальной приемистости и/или добывающих скважин с обводнением добываемой в них нефти не менее чем на 80%, поочередное выключение этих скважин из работы, контроль реакции работающих добывающих скважин количеством и/или темпом и обводнением и/или газированием извлекаемой нефти на выключение из работы каждой из выделенных скважин, выделение на залежи зон реагирования на выключение из работы выделенных скважин, последующее стимулирование работающих добывающих скважин в выделенных зонах взрывами в выделенных скважинах, примыкающих к контуру выделенных зон, для чего в каждой из этих скважин вскрывают водоносный пласт с суммарной площадью перфорационных отверстий против этого пласта, как и против продуктивного пласта, равной для каждого из пластов 30-75% площади сечения эксплуатационной колонны, при этом взрывы в одних выделенных скважинах осуществляют против продуктивного пласта, а в других выделенных скважинах - против водоносного пласта с локализацией энергии каждого из взрывов против соответствующего пласта, с одновременным осуществлением части взрывов и/или поочередным осуществлением взрывов, с одной и/или разных сторон каждой из выделенных зон и при разной последовательности взрывов относительно пластов.2. Способ разработки неоднородной залежи нефти на поздней стадии по п. 1, отличающийся тем, что скважины, в которых осуществляют взрывы, заполняют дегазированной жидкостью.3. Способ разработки неоднородной залежи нефти на поздней стадии по п.1 или 2, отличающийся тем, что в скважине над кровлей водоносного пласта устанавливают отражатель ударной волны.