СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА Российский патент 2016 года по МПК E21B43/20 E21B43/25 E21B7/04 

Изобретение относится к технологиям разработки нефтяных пластов с помощью нефтедобывающих и нагнетательных скважин. Разработанный способ может быть использован на нефтяных месторождениях, где добыча нефти из пластов ведется методом вытеснения нефти закачиваемым агентом, в частности водой.

Разработка нефтяного пласта путем вытеснения нефти водой из порового пространства ведется на большинстве нефтяных месторождений России и на многих месторождениях мира. Обычно в нагнетательные скважины через колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) закачивают воду или другой вытесняющий агент, а из других скважин - нефтедобывающих - добывают нефть приемлемым способом: фонтанным или механизированным способом. Таким образом, для эффективной разработки участка нефтяного пласта необходимо минимум две скважины - нагнетательная скважина и добывающая. Такая очаговая система разработки нефтяного пласта в доступной форме описана в книге группы авторов: Сборник задач по разработке нефтяных месторождений: Учеб. пособие для вузов / Ю.П. Желтов, И.Н. Стрижов, А.Б. Золотухин, В.М. Зайцев - М.: Недра, 1985. - 296 с. (на стр. 76). Схемы расположения добывающих и нагнетательных скважин в объеме нефтяного пласта приведены на страницах 90-91 источника: Справочная книга по добыче нефти. Под ред. д-ра техн. наук Ш.К. Гиматудинова. - М.: Недра, 1974. - 704 с. Эти схемы показывают, что соотношение количества нагнетательных скважин к нефтедобывающим в зависимости от системы заводнения может самым разным, но все системы объединяет постулат о том, что разработка нефтяного пласта (объекта разработки) основана на наличии на объекте разработки нагнетательных и добывающих скважин.

Обычно на одну нагнетательную скважину возлагается задача обеспечения эффективной работы нескольких реагирующих скважин, гидродинамически связанных с зоной закачки воды этой нагнетательной скважиной. Как правило, на нефтяном месторождении на одну нагнетательную скважину приходится 3-4 добывающих скважин, и это относится к эффективной разработке месторождения, так как закачиваемая вода движется по пласту от забоя скважины на все стороны, то есть 360°. В краевых зонах пласта, где продуктивный нефтяной пласт выклинивается или замещается не нефтенасыщенной породой, бурение нагнетательной скважины будет малоэффективной, так как закачиваемая вода способна двигаться только в одну сторону продуктивного пласта - в сторону только одной добывающей скважины. Таким образом, нагнетательная скважина в таких участках нефтяного пласта выполняет только часть возложенных обязанностей - обслуживает только 1-2 добывающие скважины, а не 3-4 как обычно на нефтяном месторождении, особенно в ее центральной - нефтяной части.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности разработки участка нефтяной залежи с экранирующей - не коллекторской зоной путем снижения расходов на скважинное и подземное оборудование.

Техническая задача решается тем, что в способе разработки нефтяного пласта, состоящем в закачке вытесняющего агента через скважину в пласт и отборе пластовой нефти из скважины, в зоне пласта, который выклинивается или замещается на не нефтенасыщенную породу, предварительно скважину проводят вертикально через нефтяной пласт, продолжают скважину под пластом и на необходимом расстоянии от первого пересечения вновь проводят скважину через пласт вертикально и в обратном направлении, то есть снизу вверх, построенную таким образом скважину обсаживают эксплуатационной колонной, цементируют по всей длине скважины и перфорируют в местах пересечения скважины с пластом, освоение скважины осуществляют последовательно - на первом этапе осваивают отдаленную зону, а затем - ближнюю зону первого пересечения скважиной нефтяного пласта, комплектуют скважину двумя колоннами насосно-компрессорных труб - НКТ, первую из которых доводят до подошвы пласта в зоне второго - отдаленного пересечения скважины с пластом и пакеруют в обсадной колоне ниже пласта, а вторую колонну НКТ комплектуют глубинным насосом, спускают его в скважину на необходимую глубину над пластом в зоне его первого пересечения,

разработку пласта ведут закачкой вытесняющего агента в пласт, в частности водой, через первую колонну НКТ, а отбор нефти из пласта ведут с помощью глубинного насоса и второй колонны НКТ.

Согласно изобретению для разработки нефтяного пласта с зоной выклинивания или экранирования пласта необходима только одна скважина, а не две и более, как это принято в классических системах разработки. Предложенная технология будет особенно эффективна при глубоком расположении нефтяного пласта и его зональной неоднородности.

Схема реализации способа представлена на чертеже, где позициями обозначены: 1 - обсадная колонна скважины, 2 - цементный камень, 3 - нефтяной пласт с выклиниванием или зоной замещения коллектора, 4 - нагнетательная колонна НКТ - первая колонна НКТ, 5 - колонна лифтовых труб - вторая колонна НКТ, 6 - глубинный насос, 7 - пакер.

Способ реализуется следующей последовательностью операций:

1. Скважина бурится со сложным L-образным профилем (по форме напоминает клюшку), при этом продуктивный пласт 3 пересекается скважиной два раза.

2. Скважина как обычная скважина оборудуется обсадной колонной 1, например стандартного типа-размера ⌀ 146 мм (внутренний ⌀ 129 мм). Обсадная колонна цементируется (на схеме позиция 2 - цементный камень).

3. Обсадная колонна дважды перфорируется и скважина осваивается в обеих зонах пересечения с пластом, причем делается это последовательно: на первом этапе осваивается отдаленная зона, а затем осваивается ближняя зона - первое пересечение скважины с пластом.

4. В скважину спускается колонна НКТ 4 для закачки вытесняющего агента (воды в частности), которая доводится до кровли пласта или непосредственно в зону пласта во втором - отдаленном пересечении скважины с пластом. Кольцевое пространство между обсадной колонной и колонной НКТ герметизируется с помощью пакерующего устройства 7.

5. В вертикальную часть скважины спускается глубинный насос 6 с колонной лифтовых труб 5 (вторая колонна НКТ).

6. В колонну 4 закачивается вытесняющий агент, например вода, которая поднимает давление в продуктивном пласте и вытесняет нефть из порового пространства пласта в сторону первого пересечения скважины с пластом.

7. В результате разницы давлений между пластовым и забойным в скважине нефть притекает в ствол скважины в ее вертикальной части и поднимается на поверхность земли по колонне лифтовых труб 5 благодаря работе глубинного насоса 6.

В качестве вытесняющего агента может использоваться не только вода, но и иные агенты, как вода, загущенная полимерами, или водные растворы полимердисперсных систем. При неглубоком залегании пласта возможно и применение в качестве иного вытесняющего агента высокотемпературного водяного пара.

На наш взгляд, охраноспособным является также и предложенный по изобретению профиль скважины, необходимый для осуществления способа разработки нефтяного пласта. В справочнике по добыче нефти под редакцией К.Р. Уразакова (авторы: К.Р. Уразаков, С.Е. Здольник, М.М. Нагуманов и др. - СПб.: ООО «Недра», 2012. - 672 с.) на страницах 39 и 42 приведены виды профилей эксплуатационных скважин. Описанный по изобретению L-образный профиль скважины скорее всего является новым профилем. Это может служить дополнительным доводом на соответствие изобретения критериям «новизна» и «существенное отличие».

Заявленная технология будет эффективной в глубоко залегающих и прерывистых пластах, когда вместо двух эксплуатационных скважин можно будет ограничиться одной скважиной, выполняющей функции и нагнетательной и добывающей скважин. Технико-экономическая эффективность применения изобретения будет основываться, прежде всего, на сокращении финансовых затрат на строительство и обустройство скважин. По сути, новую технологию разработки нефтяного пласта можно назвать следующим образом - «Одна скважина - две функции». В конечном счете такая технология позволить не только экономить финансовые ресурсы нефтедобывающей компании, но и обеспечит более полную выработку прерывистого и неоднородного по распространению нефтяного пласта.

Изобретение относится к области разработки нефтяных пластов с неколлекторской зоной путем вытеснения нефти с помощью нефтедобывающих и нагнетательных скважин. Технический результат - повышение эффективности разработки. По способу осуществляют закачку вытесняющего агента через скважину в пласт и отбор пластовой нефти из скважины. В зоне пласта, который выклинивается или замещается на не нефтенасыщенную породу, проводят вертикально скважину через нефтяной пласт, продолжают скважину под пластом и на необходимом расстоянии от первого пересечения вновь проводят скважину через пласт вертикально и в обратном направлении - снизу вверх. Построенную таким образом скважину обсаживают эксплуатационной колонной, цементируют по всей длине скважины и перфорируют в местах пересечения скважины с пластом. Освоение скважины осуществляют последовательно. На первом этапе осваивают отдаленную зону, а затем - ближнюю зону первого пересечения скважиной нефтяного пласта. Комплектуют скважину двумя колоннами насосно-компрессорных труб - НКТ. Первую НКТ доводят до подошвы пласта в зоне второго - отдаленного пересечения скважины с пластом и пакеруют в обсадной колонне ниже пласта. Вторую колонну НКТ комплектуют глубинным насосом. Спускают этот насос в скважину на необходимую глубину над пластом в зоне его первого пересечения. Разработку пласта ведут закачкой в пласт вытесняющего агента, в частности воды, через первую колонну НКТ, а отбор нефти из пласта ведут с помощью глубинного насоса и второй колонны НКТ. 1 ил.

Способ разработки нефтяного пласта, состоящий в закачке вытесняющего агента через скважину в пласт и отборе пластовой нефти из скважины, отличающийся тем, что в зоне пласта, который выклинивается или замещается на не нефтенасыщенную породу, скважину проводят вертикально через нефтяной пласт, продолжают скважину под пластом и на необходимом расстоянии от первого пересечения вновь проводят скважину через пласт вертикально и в обратном направлении, то есть снизу вверх, построенную таким образом скважину обсаживают эксплуатационной колонной, цементируют по всей длине скважины и перфорируют в местах пересечения скважины с пластом, освоение скважины осуществляют последовательно - на первом этапе осваивают отдаленную зону, а затем - ближнюю зону первого пересечения скважиной нефтяного пласта, комплектуют скважину двумя колоннами насосно-компрессорных труб - НКТ, первую из которых доводят до подошвы пласта в зоне второго - отдаленного пересечения скважины с пластом и пакеруют в обсадной колонне ниже пласта, а вторую колонну НКТ комплектуют глубинным насосом, спускают его в скважину на необходимую глубину над пластом в зоне его первого пересечения, разработку пласта ведут закачкой в пласт вытесняющего агента, в частности воды, через первую колонну НКТ, а отбор нефти из пласта ведут с помощью глубинного насоса и второй колонны НКТ.