СПОСОБ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ Российский патент 2013 года по МПК E21B43/20 

Предложение относится к области добычи нефти с помощью искусственного воздействия на нефтяной пласт.

Известен способ очагового заводнения отдельных залежей или отдельных участков на нефтяных месторождениях. При этом способе по контуру участка бурится ряд нагнетательных скважин и через них в продуктивный пласт закачивается вода для вытеснения нефти к скважинам добывающим находящихся внутри контура. Эффективность способа довольно низкая: в пласте остается более 60% процентов нефти невытесненной к добывающим скважинам [1].

Известен другой способ на этой же технологической основе; но более эффективный за счет использования виброволнового воздействия дополнительно к воздействию одновременно закачиваемой воды. Способ как и выше приведенный имеет недостаток; который особенно четко проявляется если залежь водоплавающая; а породы имеют трещиноватость распределенную с некоторой закономерностью по площади.

В процессе законтурного заводнения. при наличии вертикальной трещиноватости вода проходит частично по трещинам к ниже расположенному водоносному пласту.

Проходит по самым крупным трещинам минуя микротрещины и мезотрещины вниз. В блоках породы остается основной объем нефти. Вода поступившая в водоносный пласт растворяется в большой ее массе; а некоторая часть ее поднимается затем от ВПК вверх вместе с пластовой водой и обводняет приствольную часть скважины в нефтяной части пласта [2].

При разработке залежей с применением горизонтальных скважин обводнение их происходит по этой же схеме.

Технической задачей предлагаемого способа является использование вертикальных трещин; дренированных в процессе эксплуатации скважин; для вытеснения остаточной нефти из блоков; в качестве каналов для подвода энергии волнового воздействия на матрицу породы в блоках содержащих нефть.

Поставленная задача решается описываемым способом.

Способ включает:

- размещение на отдельном участке месторождения в нефтяном пласте нескольких горизонтальных стволов; которые пробурены с пересечением например двух или более вертикальных плоскостей трещиноватости. Ситуация на участке: скважины эксплуатируются некоторое время; обводнились за счет притока воды по вертикальным трещинам от ВПК и за счет очагового или законтурного заводнения;

- в обсадных колоннах в добывающих скважинах в интервалах пересечения их стволами вертикальных плоскостей трещиноватости установлены временные регуляторы фильтрации или они перекрыты специально установленными перекрывателями;

- размещение ниже ВПК на эксплуатируемом участке одного или нескольких горизонтальных стволов нагнетательных скважин; в которых например установлены гидрогенераторы волн и излучатели волн; встроенные в обсадные колонны в интервале вертикальных трещин по всей длине;

- распространение волнового воздействия от генераторов волн через их излучатели обеспечивают вытеснение нефти из матрицы блоков породы; обойденных притоком воды; создавая равномерный подъем ВНК с вытеснением нефти к горизонтальным добывающим скважинам.

На фиг. 1 приведена технологическая схема волнового воздействия на участок с добывающими горизонтальными скважинами с помощью гидрогенератора и излучателей волн по трещинным плоскостям; вскрытыми добывающими и нагнетательной скважинами.

На схеме показан участок месторождения с нефтяным 1 и нижезалегающим водоносным пластом 2. По границе между ними отмечен водонефтяной контакт 3. Нефтяной 1 и водоносный 2 пласты пересекают две вертикальные плоскости трещин 4.

Нефтяной пласт 1 вскрыт кустом скважин 5 с горизонтальными стволами 6; в которых в интервалах плоскостей трещин 4 секущих пласты 1 и 2 установлены временные перекрыватели 7. В водоносном пласте 2 ниже водонефтяного контакта 3 (или в его пределах) проведена нагнетательная горизонтальная скважина 8; в которой в начале горизонтального ствола размещен генератор волн 9. В интервалах плоскостей трещин 4 в нагнетательной скважине 8 установлены излучатели волн 10; через которые волны от генератора волн 9 поступают по дренированным трещинам к горизонтальным стволам 6 добывающих скважин.

Ситуация на участке к этому моменту следующая: из кустовых добывающих скважин 5 добыча нефти ведется с водой. Проникновение волн через дренированный канал должно обеспечивать вытеснение нефти из основной матрицы породы к горизонтальным добывающим стволам 6; осуществляя тем самым планомерное заводнение нефтяного пласта через подъем водонефтяного контакта 3.

Способ может осуществлятся следующим образом на примере залежах 301-303 в ОАО Татнефть.

Особенности строения и эксплуатации скважин на залежах.

Превалирующее направление трещиноватости на залежах - северо-западное и северо-восточное. Субвертикальная трещиноватость направлена внутрь структуры поднятия. Дебиты добывающих скважин; расположенных в трещиноватых зонах в 2-3 раза выше за счет интенсивного притока нефти по трещинам. В скважинах с хорошо развитой вертикальной трещиноватостью отбор жидкости наиболее быстро восполняется подошвенной водой; не позволяя создать необходимую депрессию между блоком и трещиной. Проницаемость трещин на два порядка выше проницаемости блоков. Поэтому как отмечается на отдельных участках с хорошо развитой трещиноватостью и высокой проницаемой связью с подошвенной водой блоки матрицы с малой проницаемостью даже при низких величинах депрессии на пласт в работе пласта не участвуют. При бурении горизонтальных стволов как в добывающих так и в нагнетательных скважинах как правило встречаются два или три интервала разуплотненной породы - интервалы трещин - следы прохождения ствола через одни и те же плоскости вертикальных трещин.

План разработки отдельного участка.

Подготовительный этап.

Перед разбуриванием участка на нем проводятся исследования методом сейсмолокации бокового обзора (СЛБО). На основе полученных результатов зафиксированной трещиноватости строится карта направленности трещин. Производится кустовое бурение горизонтальных добывающих скважин с фиксацией пересечения их горизонтальными стволами вертикально секущих плоскостей трещиноватости. Согласно типовому плану стволы обсаживаются, перфорируются.

Процесс эксплуатации.

В этом же интервале времени; когда строились добывающие скважины; в водоносной части пласта проводится и обсаживается ствол горизонтальной нагнетательной скважины.

Обсадная ее колонна перфорируется в интервалах трещиноватости.

Она может быть оборудованной гидрогенератором волн и излучателями их; установленными в интервалах пересечения плоскостей трещиноватости. Генератор волн может быть установленным и на устье скважины.

В горизонтальном стволе в интервале трещиноватости можно создавать волновое воздействие с помощью спускаемого в скважину специального акустического снаряда с использованием стандартной каротажной партии.

Нагнетательная скважина включается в работу при первых признаках обводнения горизонтальных стволов добывающих скважин из-за притока воды в них через вертикальные трещины. На этой стадии можно предполагать; что трещины достаточно дренированы в интервале от ВНК до горизонтального ствола добывающих скважин. и могут быть использованы в качестве каналов для распространения волн с целью воздействия на матрицу блоков насыщенных нефтью; ограничив контакт каналов с горизонтальными стволами добывающих скважин путем установки в обсадных колоннах в интервалах трещиноватых пород временные перекрывающие устройства или регуляторы фильтрации жидкости.

Широкие промысловые испытания свидетельствуют об эффективности физического воздействия на проницаемую породу волновых методов с помощью специальных генераторов волн разной частоты и амплитуды.

Волновое воздействие по каналам приводит к изменению фильтрационных процессов в проницаемых породах. При этом изменяются направления потоков; включаются слабодренированные зоны. Воздействие на матрицу блоков в трещиноватых породах происходит за счет колебательного ускорения и смещения среды прежде всего в каналах с высокой проницаемостью. Наиболее эффективное воздействие отмечается с частотой 5-20------100 Гц.

Осуществлять волновое воздействие через горизонтальную нагнетательную скважину на горизонтальные добывающие можно одновременно с закачкой воды или без закачки. Воздействие без нагнетания воды возможно например известным способом с помощью стандартной каротажной техники: подъемника; геофизического кабеля и скважинного снаряда; обеспечивающих передачу электроэнергии к скважинному снаряду; содержащему акустический излучатель магнитострикционного или пьезокерамического типа генерирующего волновое поле в зоне его расположения.

Для проведения работ с одновременной закачкой воды например может быть применен глубинный гидропульсатор конструкции ВНИИБТ. Гидропульсатор работает в диапазоне частот до 20-30 Гц. Радиус волнового воздействия при его работе обеспечивается более 10-50 м; что вполне удовлетворяет условиям залежей 301-303.

Выход на режим работы; режим работы.

После установки в интервалах трещиноватости регуляторов фильтрации или перекрывателей в добывающих скважинах в работу включается нагнетательная скважина. Режим работы генератора волн выбирается исходя из анализа качества и объема добываемой продукции.

Существенные признаки изобретения.

1. Использование расположения горизонтальных стволов добывающих скважин пересекающих основные плоскости трещиноватости; распространенные в пределах площади участка обычно закономерно в одном направлении.

2. Расположение горизонтальной нагнетательной скважины на отдельном нефтяном участке эксплуатируемом горизонтальными скважинами на уровне или ниже водонефтяного контакта; причем горизонтальный ствол ее пересекает те же основные плоскости трещиноватости; которые были вскрыты добывающими скважинами.

3. Применение волнового воздействия на матрицу блоков с нефтью через образовавшийся при ее добычи дренажный канал в интервале от водонефтяного контакта до ствола горизонтальной добывающей скважины с представлением возможности вести его как одновременно с закачкой воды так и без нее.

4. Определена возможность использования установки генераторов волн на устье скважин или в горизонтальном стволе нагнетательной скважины в интервалах пересечения им плоскостей трещиноватости.

5. Установка регуляторов фильтрации и перекрывателей в добывающих скважинах в интервалах трещиноватости на время роботы нагнетательной скважины с волновым воздействием.

Сущность изобретения.

При разработке и эксплуатации водоплавающих залежей разбитых тектоническими вертикальными трещинами значительная часть нефти остается в матрице породы в блоках. Коэффициент добычи нефти из них значительно ниже; чем из нефтяных пластов с подстилающим непроницаемым пластом при очаговом или законтурном заводнении.

Традиционный метод заводнения водоплавающих залежей в том числе и с применением волнового воздействия дает невысокий результат. Волновое воздействие в горизонтальной плоскости по пласту ограничено участками; через которые проходят вертикальные трещины. При контакте с ними волны распространяются вниз по трещинам в направлении к водоносной части пласта и затухают в ней. В результате эффект от заводнения оказывается низким.

Применение способа позволит повысить коэффициент извлечения нефти из нефтяных водоплавающих залежей.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.П.Дыбленко, Р.Н.Каналов, Р.Я.Шарифуллин, И.А.Туфанов. Повышение продуктивности и реанимация скважин с применением виброволнового воздействия. М.: Недра, 2000 г.

2. Р.С.Хисамов, М.М.Хамидуллин, Г.Ф. Кандаурова и др. Особенности развития трещиноватости в карбонатных коллекторах залежей 302-303 Ромашкинского месторождения. НТЖ Нефтепромысловое дело №3, 2006 г.

Изобретение относится к области добычи нефти с помощью искусственного воздействия на нефтяной пласт. Обеспечивает возможность вытеснения остаточной нефти из блоков залежи с вертикальной трещиноватостью. Сущность изобретения: способ включает закачку воды в продуктивный пласт с одновременным волновым воздействием. Согласно изобретению при разработке водоплавающих нефтяных залежей добывающими скважинами с горизонтальными стволами, пересекающими определенно ориентированные вертикальные плоскости трещиноватости, нагнетательные горизонтальные скважины располагают на уровне водонефтяного контакта - ВНК или ниже его в водоносной части пласта. При этом горизонтальные стволы нагнетательных скважин пересекают те же плоскости вертикальной трещиноватости, что и добывающие скважины. В добывающих скважинах в интервалах трещиноватости устанавливают временные перекрыватели или регуляторы фильтрации жидкости, а в нагнетательных скважинах, перфорированных в интервалах трещиноватости, устанавливают излучатели волн в этих интервалах. С помощью волнового воздействия обеспечивают равномерный подъем ВНК с вытеснением нефти к горизонтальным стволам добывающих скважин. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ заводнения нефтяных залежей, включающий закачку воды в продуктивный пласт с одновременным волновым воздействием, отличающийся тем, что при разработке водоплавающих нефтяных залежей добывающими скважинами с горизонтальными стволами, пересекающими определенно ориентированные вертикальные плоскости трещиноватости, нагнетательные горизонтальные скважины располагают на уровне водонефтяного контакта - ВНК или ниже его в водоносной части пласта, а их горизонтальные стволы пересекают те же плоскости вертикальной трещиноватости, что и добывающие скважины, при этом в добывающих скважинах в интервалах трещиноватости устанавливают временные перекрыватели или регуляторы фильтрации жидкости, а в нагнетательных скважинах, перфорированных в интервалах трещиноватости, устанавливают излучатели волн в этих интервалах и с помощью волнового воздействия обеспечивают равномерный подъем ВНК с вытеснением нефти к горизонтальным стволам добывающих скважин.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что волновое воздействие осуществляют с использованием гидрогенераторов волн, установленных на устье нагнетательных скважин или в их горизонтальных стволах.