СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ Российский патент 2017 года по МПК E21B43/14 E21B47/10 E21B7/06 

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке залежей углеводородов. Способ включает вскрытие объекта эксплуатации скважиной с двумя или более стволами. Один из стволов скважины вертикальный с глубиной искусственного забоя на 10-15 метров ниже начального ГЖК. Этот ствол не перфорируется и служит для мониторинга за продвижением газожидкостного (ГЖК) или водонефтяного (ВНК) контакта. Остальные стволы горизонтальные, предназначенные для отбора углеводородного сырья из объекта эксплуатации.

Известны классификация и назначение нефтяных и газовых скважин, согласно которым скважины подразделяются по цели использования и конструктивным особенностям. Часть скважин можно использовать для задач контроля разработки месторождений. Так, например, для контроля за внедрением воды в пласт, как правило, используют вертикальные наблюдательные и параметрические скважины [1] [Классификация нефтяных и газовых скважин, РД 153-39.0-072-01 «Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ на кабеле в нефтяных и газовых скважинах». М.: Минэнерго России, 2001 г., с. 12]. Их строительство требует значительных финансовых расходов. Если при проектировании разработки месторождения закладывать большое количество наблюдательных скважин, это повлечет существенное удорожание проекта и в отдельных случаях разработка станет не рентабельной. По этой причине, количество скважин данного назначения на площади месторождения ограничено. В свою очередь малая плотность пунктов наблюдения за динамикой ГЖК или ВНК усложняет процедуру мониторинга за продвижением контактов раздела сред. В отдельных случаях, когда ГЖК или ВНК находится ниже интервала перфорации, для целей мониторинга можно использовать эксплуатационные скважины [2] [С.Н. Закиров, Б.Б. Лапук. Проектирование и разработка газовых месторождений. М.: Недра, 1974 г., с. 24]. Это повышает количество точек наблюдения и, соответственно, точность прогнозов заводнения залежи углеводородов.

При разработке залежей углеводородного сырья с низкими коллекторскими свойствами вертикальными или наклонно направленными скважинами не всегда удается достичь высокой продуктивности скважин. Аналогичные проблемы возникают при эксплуатации маломощных коллекторов. В свою очередь у вертикальных скважин есть недостатки, которые выражаются в малых эффективных перфорированных мощностях. При такой конструкции скважины при прочих равных условиях наблюдаются более низкие дебиты по сравнению с горизонтальными стволами, быстрое обводнение скважин и невысокий коэффициент конечного извлечения продукции. В этом заключается основной недостаток способа разработки залежей углеводородов с низкими фильтрационно-емкостными свойствами.

В последнее время разработка залежей газа при малой толщине пласта или низкой проницаемости осуществляется с использованием одно- или многоствольных скважин с горизонтальным окончанием. [3] [А.А. Молчанов, Э.Е. Лукьянов, В.А. Рапин. Геофизические исследования горизонтальных нефтегазовых скважин. СПб., 2001 г., с. 7; с. 22]. При применении горизонтальных скважин становится возможным одновременно отрабатывать залежи углеводородов, удаленные друг от друга по горизонтали. Практически все проведенные исследования подчеркивают, что по сравнению с вертикальными скважинами при вскрытии продуктивных пластов горизонтальным стволом производительность скважин увеличивается в несколько раз [4] [Закиров С.Н., Закиров Э.С., Закиров И.С., Баганова М.Н., Спиродонов А.В. Новые принципы и технологии разработки месторождений нефти и газа. М., 2004, 520 с.].

Недостатком способа разработки залежей углеводородов при помощи скважин с горизонтальным окончанием является то обстоятельство, что в них невозможно проводить геофизические исследования по контролю за динамикой ГЖК (ВНК), так как в этом случае скважина не вскрывает газожидкостный или водонефтяной контакт. Это довольно сильно сказывается на эффективности контроля за разработкой залежей углеводородов.

Предлагаемое техническое решение позволяет совершенствовать условия разработки низкопроницаемых маломощных коллекторов с одновременным увеличением числа точек наблюдения за динамикой контактов пластовых флюидов. Задача решается тем, что в предлагаемом способе, включающем вскрытие залежи углеводородов многозабойной скважиной, один из стволов такой скважины вертикальный. Он вскрывает начальное положение ГЖК (ВНК), при этом искусственный забой располагается на 10-15 метров ниже флюидальных контактов. Вертикальный ствол не перфорируется и служит целям мониторинга внедрения воды в углеводородную залежь при помощи геофизических методов. Остальные стволы делают с горизонтальным окончанием. Они предназначены для отбора пластового флюида. Горизонтальные окончания позволяют увеличить зону дренирования и, как следствие, позволяют повысить продуктивность скважины.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки залежей углеводородов.

Сущность предложенного способа

Известно, что на продуктивность низкопроницаемой углеводородной залежи существенное влияние оказывает зона дренирования. Увеличение зоны дренирования при прочих равных приводит к росту продуктивности. Значительно расширить зону дренирования позволяют горизонтальные стволы скважины. Существующие технические решения использования горизонтальных стволов способствуют эффективному отбору продукции из залежи, но не позволяют вести мониторинг внедрения воды в пласт. В предложенном изобретении решается задача одновременной разработки залежи и контроля этого процесса. Сущность предложенного способа строительства скважин двойного назначения поясняется схемой, представленной на фиг. 1, и осуществляется следующим образом.

Краткое описание чертежей

Продуктивный пласт 3 в пределах контура газоносности (нефтеносности) вскрывается вертикальной скважиной таким образом, чтобы искусственный забой скважины был ниже газожидкостного (водонефтяного) контакта 6 на 10-15 метров (см. фиг. 1). Стенку скважины 1 укрепляют обсадной колонной IV диаметром D1, включающей:

I - направление;

II - кондуктор;

III - промежуточную колонну.

Колонна цементируется. Затем через интервал «окна» бурят боковой ствол с горизонтальным окончанием. Спускают обсадную колонну 2 и фильтр-хвостовик 4 диаметром D2. Скважину оснащают комплексом подземного оборудования 5 таким образом, чтобы башмак НКТ находился на кровле интервала «окна». После начала эксплуатации скважины отбор углеводородного сырья из продуктивной залежи осуществляется через фильтр-хвостовик горизонтального ствола, при этом сохраняется возможность производить геофизический контроль за динамикой внедрения воды в продуктивную залежь путем доставки геофизических приборов в вертикальную часть скважины.

Пример предлагаемой реализации

Сеноманская газовая залежь Ямсовейского месторождения введена в разработку в 1997 году. Площадь месторождения составляет 526 км², а число наблюдательных скважин за контролем ГВК - 10 ед., следовательно, на одну наблюдательную скважину приходится более 52,6 км². Опыт эксплуатации Ямсовейского месторождения показал, что опорной сети наблюдательных скважин недостаточно для контроля за обводнением залежи. В результате Недропользователь вынужден использовать альтернативные методы контроля за динамикой ГВК - гравиметрический мониторинг. Дополнительные исследовательские мероприятия увеличивают эксплуатационные затраты, следовательно, снижается экономическая эффективность.

Кроме того установлено, что периферийные зоны с низкими коллекторскими свойствами и малыми продуктивными мощностями отрабатываются менее эффективно. В результате формируется десинхронизация между зонами отбора газа. Так, например, между коллекторами сеноманского возраста Ярейской площади, имеющими малую газонасыщенную мощность, и массивной залежью Ясмовейского месторождения по состоянию на 01.01.2015 года разница пластовых давлений составляет 4,08 МПа. Такой градиент пластовых давлений способствует внутрипластовому перетоку газа и потере пластовой энергии, что отрицательно сказывается на эффективности эксплуатации месторождения.

В результате ввода в эксплуатацию скважин двойного назначения повысится энергоэффективность процесса эксплуатации. Это будет достигнуто за счет увеличения отбора газа по низкопроницаемым маломощным коллекторам на Ярейской площади при помощи горизонтальных стволов эксплуатационных скважин. Вместе с тем, вертикальные стволы будут доступны для промыслово-геофизических исследований, в том числе с целью определения газожидкостного контакта разрабатываемого пласта. Это повысит плотность сети наблюдений, что несомненно скажется на информативности исследовательских мероприятий.

Таким образом, в предлагаемом способе используется скважина двойного назначения, позволяющая одновременно производить промышленный отбор пластового флюида и осуществлять постоянный контроль за динамикой внедрения воды в продуктивную залежь.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке месторождений углеводородов. Технический результат - повышение эффективности разработки месторождений углеводородов. По способу предусматривают разработку залежи углеводородов в условиях низкопроницаемых, маломощных коллекторов. Залежь углеводородов вскрывают многозабойной скважиной с одним вертикальным стволом и несколькими горизонтальными стволами. Вертикальным стволом вскрывают начальное положение флюидальных контактов. Искусственный забой вертикального ствола располагают на 10-15 м ниже флюидальных контактов. Горизонтальными стволами увеличивают зону дренирования залежи углеводородов. Из горизонтального ствола добывают углеводородное сырье. Вертикальный ствол служит для проведения геофизических исследований скважины. Входную воронку лифтовой колонны располагают выше технологического «окна» горизонтального ствола. Этим обеспечивают возможность использования геофизического оборудования для вертикальных скважин. В результате из одной скважины добывают углеводородное сырье и одновременно проводят геофизический контроль за внедрением подошвенных вод. 1 ил., 1 пр.

Способ разработки залежей углеводородов, включающий строительство вертикальных и горизонтальных стволов, отличающийся тем, что разработку осуществляют в условиях низкопроницаемых, маломощных коллекторов, залежь углеводородов вскрывают многозабойной скважиной с одним вертикальным стволом и несколькими горизонтальными стволами, вертикальным стволом вскрывают начальное положение флюидальных контактов, при этом его искусственный забой располагают на 10-15 м ниже флюидальных контактов, горизонтальными стволами увеличивают зону дренирования залежи углеводородов, при этом из горизонтального ствола добывают углеводородное сырье, а вертикальный ствол служит для проведения геофизических исследований скважины, входную воронку лифтовой колонны располагают выше технологического «окна» горизонтального ствола и используют геофизическое оборудование для вертикальных скважин, при этом одновременно из одной скважины добывают углеводородное сырье и проводят геофизический контроль за внедрением подошвенных вод.