СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 2009 года по МПК E21B43/20 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи.

Известен способ повышения добычи нефти, согласно которому возбуждают упругие колебания в продуктивном пласте с помощью вибровоздействия. Предварительно измеряют в пласте энергию акустических шумов в разные фазы земных приливов. Устанавливают фазу земных приливов, соответствующую максимальной энергии акустического шума. Воздействие на пласт осуществляют в установленную фазу приливов до появления с начала воздействия максимума приращения суммарной энергии акустических шумов и стабилизации фильтрационных свойств пласта (Патент РФ №2046936, опублик. 1995.10.27).

Известный способ не учитывает, что во время вибровоздействия происходит усиление сжатия земной коры (сжатие трещин), а после вибровоздействия происходит расширение земной коры, а расширение и сжатие трещин от вибровоздействий не синхронизированы с аналогичными растяжениями и сжатиями от лунно-солнечных приливов, в результате чего эффект от вибровоздействий либо снижается, либо исчезает полностью в зависимости от степени рассогласования фаз.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ повышения нефтеотдачи месторождения и добычи нефти, согласно которому внешние физические воздействия вибрацией или закачкой жидкости производят в зоне залегания пласта периодически в зависимости от приливных движений в земной коре, и их осуществляют во время сжатия земной коры (Патент РФ №2217581, опублик. 2003.11.27 - прототип).

Недостатком известного способа является то, что не используется энергия растяжения земной коры, а энергия сжатия используется без учета наличия низкочастотных и высокочастотных приливных волн. Все это снижает нефтеотдачу залежи.

В предложенном изобретении решается задача повышения нефтеотдачи залежи.

Задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, отбор нефти через добывающие скважины и воздействие на залежь в соответствии с солнечно-лунными приливами и отливами, согласно изобретению периоды солнечно-лунных приливов и отливов устанавливают по низкочастотным приливным волнам, в период солнечно-лунных приливов интенсифицируют добычу нефти в добывающих скважинах, в период солнечно-лунных отливов интенсифицируют закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, пластовое давление поддерживают не ниже гидростатического, при этом в период солнечно-лунных отливов проводят ремонтные работы, ремонтно-изоляционные работы, работы по заканчиванию скважин.

Сущность изобретения

Известные способы разработки нефтяных месторождений, учитывающие влияние солнечно-лунных приливов и отливов на состояние нефтяной залежи, малоэффективны из-за далеко не полного использования возникающей при этом дополнительной пластовой энергии. В результате нефтеотдача залежи остается на невысоком уровне. В предложенном изобретении решается задача повышения нефтеотдачи залежи. Задача решается следующим образом.

При разработке нефтяной залежи ведут закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, отбор нефти через добывающие скважины и воздействие на залежь в соответствии с солнечно-лунными приливами и отливами. Периоды солнечно-лунных приливов и отливов устанавливают по низкочастотным приливным волнам. В период солнечно-лунных приливов интенсифицируют добычу нефти в добывающих скважинах, в период солнечно-лунных отливов интенсифицируют закачку рабочего агента через нагнетательные скважины. При этом пластовое давление поддерживают не ниже гидростатического. В период солнечно-лунных отливов проводят ремонтные работы, ремонтно-изоляционные работы, работы по заканчиванию скважин.

Солнечно-лунные приливы и отливы возникают по следующим причинам.

Под действием взаимного притяжения частиц тело стремится принять форму шара. Если эти тела вращаются, то они деформируются, сжимаются вдоль оси вращения. Кроме того, изменение их формы происходит и под действием взаимного притяжения, которое вызывают явления, называемые приливами. Давно известные на Земле, они получили объяснение только на основе закона всемирного тяготения.

Рассмотрим ускорения, создаваемые притяжением Луны в различных точках земного шара (фиг.1). Поскольку точки А, В и О находятся на различных расстояниях от Луны, ускорения, создаваемые ее притяжением, будут различны.

Разность ускорений, вызываемых притяжением другого тела в данной точке и в центре планеты, называется приливным ускорением. Приливные ускорения в точках А и В направлены от центра Земли. В результате Земля, и в первую очередь ее водная оболочка, вытягивается в обе стороны по линии, соединяющей центры Земли и Луны. В точках А и В наблюдается прилив, а вдоль круга, плоскость которого перпендикулярна этой линии, на Земле происходит отлив. Тяготение Солнца также вызывает приливы. Приливы наблюдаются не только в гидросфере, но и в атмосфере и в литосфере Земли и других планет.

Луна движется под воздействием тяготения, в основном, двух небесных тел - Земли и Солнца, при этом солнечное притяжение больше земного. Луна находится на среднем расстоянии в 384400 км. В апогее это расстояние увеличивается до 405 500 км, а в перигее уменьшается до 363 300 км. Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 29,5 суток, если за начало отсчета принимать Солнце. За этот период, называемый синодическим месяцем, она проходит все фазы от новолуния к первой четверти, полнолунию, последней четверти и снова возвращается к фазе новолуния. Период обращения Луны вокруг Земли, когда она занимает последовательно одинаковое положение среди звезд при наблюдении с Земли называют сидерическим месяцем. Он составляет 27,3 суток.

На фиг.2 представлен график, показывающий расстояние от луны до земли за 2007 год. Из графика видно, что расстояние меняется как в течение суток, так имеют место изменения месячные.

В соответствии с движением Луны и Солнца в районе нефтяного месторождения происходят приливы и отливы. Для осуществления предложенного способа на территории месторождения производят исследования. Определяют характеристики приливных волн. Для этого в скважины на отметках продуктивного горизонта устанавливают приборы, записывающие во времени давление. Их расположение выбирают таким образом, чтобы охватить равномерными наблюдениями всю площадь месторождения и с исключением влияния техногенных факторов на продуктивный объект разработки.

На фиг.3 приведена произведенная запись динамики пластового давления в этих условиях. Из фиг.3 следует, что на месторождении имеют место суточные, недельные, месячные и годовые изменения пластового давления, коррелируемые с положением Луны. Суточные периоды солнечно-лунных приливов и отливов относят к высокочастотным, месячные - к низкочастотным, с более длительным периодом - инфрачастотные. В период низкочастотных приливных волн солнечно-лунных приливов интенсифицируют добычу нефти в добывающих скважинах пропорционально значениям амплитуды, т.е. увеличивают дебиты скважин. Закачку воды в этот период производят в тех же объемах или ограничивают. В период солнечно-лунных отливов повышают давление закачки и расход, т.е. интенсифицируют закачку рабочего агента через нагнетательные скважины. При этом пластовое давление поддерживают не ниже гидростатического. Поскольку в период отливов снижается пластовое давление, а следовательно, сопротивление пласта воздействию, то в этот период солнечно-лунных отливов проводят ремонтные работы, сопряженные с необходимостью глушения скважин, ремонтно-изоляционные работы по изоляции зон поглощения или зон водопритоков, а также работы по заканчиванию скважин, связанные с перфорацией и освоением скважин.

При сжатии заполненных нефтью трещин и закачке жидкости в нагнетательные скважины происходит вытеснение нефти по трещинам и другим каналам к добывающим скважинам.

Закачка жидкости в нагнетательные скважины усиливает вытеснение нефти из трещин и ускоряет их доставку к добывающим скважинам, а постепенное замещение жидкостью нефти в поровом пространстве предотвращает остаточные деформации и просадки земной коры на поверхности земли, что важно для зданий и сооружений.

Предлагаемый способ пригоден для нефтяных, также и для газовых месторождений любой структуры месторождения и коллектора, а также состава горных пород.

Пример конкретного выполнения

Разрабатывают нефтяную залежь со следующими характеристиками: глубина 1200 м, начальное пластовое давление 12 МПа, пластовая температура 24°С, толщина продуктивного пласта 15 м, средняя пористость 19,0%, проницаемость 0,7 мкм², нефтенасыщенность 0,74 д.ед., вязкость нефти 40 мПа·с, плотность нефти 0,84 г/см³. Залежь разрабатывают 2 нагнетательными скважинами и 10 добывающими скважинами. Определяют характеристики приливных волн. Для этого в наблюдательных скважинах на отметках продуктивного горизонта устанавливают приборы, записывающие во времени давление. Полученная зависимость представлена на фиг.3. В соответствии с изменением пластового давления при его увеличении увеличивают дебиты добывающих скважин за счет снижения забойного давления на величину увеличения пластового давления и снижают давление закачки на ту же величину увеличения пластового давления. При снижении пластового давления возвращаются к исходным дебитам добывающих скважин и увеличивают давление закачки рабочего агента на величину снижения пластового давления.

На ремонтируемых скважинах проводят ремонтно-изоляционные работы в период снижения пластового давления.

В результате нефтеотдача залежи возросла на 0,8%, тогда как по прототипу нефтеотдача возрастает лишь на 0,2%.

Применение предложенного способа позволит повысить нефтеотдачу залежи.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Техническим результатом изобретения является повышение нефтеотдачи залежи. При разработке нефтяной залежи ведут закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, отбор нефти через добывающие скважины и воздействие на залежь в соответствии с солнечно-лунными приливами и отливами. Периоды солнечно-лунных приливов и отливов устанавливают по низкочастотным приливным волнам. В период солнечно-лунных приливов интенсифицируют добычу нефти в добывающих скважинах, в период солнечно-лунных отливов интенсифицируют закачку рабочего агента через нагнетательные скважины. Пластовое давление поддерживают не ниже гидростатического. В период солнечно-лунных отливов проводят ремонтные работы, ремонтно-изоляционные работы, работы по заканчиванию скважин. 3 ил.

Способ разработки нефтяной залежи, включающий закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, отбор нефти через добывающие скважины и воздействие на залежь в соответствии с солнечно-лунными приливами и отливами, отличающийся тем, что периоды солнечно-лунных приливов и отливов устанавливают по низкочастотным приливным волнам, в период солнечно-лунных приливов интенсифицируют добычу нефти в добывающих скважинах, в период солнечно-лунных отливов интенсифицируют закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, пластовое давление поддерживают не ниже гидростатического, при этом в период солнечно-лунных отливов проводят ремонтные работы, ремонтно-изоляционные работы, работы по заканчиванию скважин.