СПОСОБ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖИ НЕФТИ В КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ, ОСЛОЖНЕННОЙ ЭРОЗИОННЫМ ВРЕЗОМ Российский патент 2017 года по МПК E21B43/20 E21B43/14 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к области разработки залежи нефти, представленной слабопроницаемыми карбонатными коллекторами, осложненной эрозионным врезом.

Известен способ разработки залежей нефти, осложненных эрозионным врезом, включающий уточнение контуров нефтеносности залежей и определение нефтенасыщенной толщины коллекторов в эрозионном врезе, бурение добывающих и нагнетательных скважин, отбор продукции скважины и закачку рабочего агента в пласт (патент RU №2334087, Е21В 43/20, опубл. 20.09.2008, Бюл. №26). В высокопроницаемой врезовой зоне бурят разветвленную горизонтальную добывающую скважину с выходом разветвлений за пределы вреза в слабопроницаемую зону турнейского объекта на расстояние, не превышающее двух третьих длины одного разветвления. При этом разветвления размещают в одной горизонтальной плоскости с основным горизонтальным стволом или по восходящей или нисходящей траектории и направляют перпендикулярно вытесняющему потоку рабочего агента от вертикальных или наклонно направленных нагнетательных скважин.

Недостаток способа - имеется ряд ограничений по геологическим условиям и техническим возможностям при бурении скважин таких конструкций.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки залежи нефти в карбонатных коллекторах, осложненной эрозионным врезом (патент RU №2434124, МПК Е21В 43/20, опубл. Бюл. №32 от 20.11.2011), включающий уточнение контура нефтеносности залежи, определение нефтенасыщенной толщины продуктивных терригенных пластов в эрозионном врезе, бурение добывающих, в том числе горизонтальных скважин в продуктивных терригенных пластах эрозионного вреза со вскрытием его борта, и нагнетательных скважин, отбор продукции из скважины и закачку рабочего агента в пласт. Дополнительно определяют расположение борта вреза, горизонтальные скважины бурят из залежи нефти в карбонатных коллекторах в эрозионный врез, в прикровельную часть продуктивного терригенного пласта, производят закачку рабочего агента в продуктивный терригенный пласт эрозионного вреза и отбор продукции из него, при снижении давления в залежи нефти в карбонатных коллекторах производят периодическую закачку рабочего агента в залежь до выравнивания пластового давления в ней с давлением в продуктивном терригенном пласте эрозионного вреза, при этом при наличии нескольких продуктивных пластов в эрозионном врезе горизонтальную скважину строят ступенчато, последовательно охватывая все пласты, начиная с верхнего, причем при обводнении продукции горизонтальную скважину изолируют ступенчато, последовательно, начиная с нижней ступени.

Недостатком способа является то, что различные участки залежи эксплуатируются последовательно, а при различных свойствах добываемой нефти или большого перепада давлений это недопустимо, при этом малая площадь фильтрации скважины в эрозионном врезе не позволяет добиться высокого коэффициента извлечения нефти (КИН обычно не выше 15-20%).

Техническими задачами предлагаемого способа являются расширение функциональных возможностей способа за счет возможности использования одновременно-раздельной добычи в участках пласта с различными пластовыми давлениями и различными свойствами нефти, а также повышение эффективности разработки залежи нефти за счет увеличения площади фильтрации в эрозионном врезе.

Технические задачи решаются способом разработки залежи нефти в карбонатных коллекторах, осложненной эрозионным врезом, включающим уточнение контура нефтеносности залежи и борта вреза, определение нефтенасыщенной толщины продуктивных терригенных пластов в эрозионном врезе, бурение добывающих, в том числе горизонтальных скважин в продуктивных терригенных пластах эрозионного вреза со вскрытием его борта, и нагнетательных скважин, отбор продукции из скважины и закачку рабочего агента в пласт через нагнетательные скважины, причем горизонтальные скважины бурят из залежи нефти в карбонатных коллекторах в продуктивный пласт эрозионного вреза.

Новым является то, что из горизонтального участка добывающей скважины бурят несколько дополнительных разнонаправленных участков в продуктивном пласте эрозионного вреза, производят вторичное вскрытие добывающей скважины в интервалах горизонтальных участков продуктивного пласта эрозионного вреза, а остальной участок скважины с другой стороны от борта вскрывают на всем участке взаимодействия с залежью в карбонатном коллекторе, разделение интервалов вскрытия горизонтальных участков от интервала вскрытия в залежи нефти производят устройством для одновременно-раздельной эксплуатации, которым осуществляют отбор продукции из разделенных интервалов независимо.

На фиг. 1 изображена схема осуществления предлагаемого способа разработки залежи нефти.

На фиг. 2 изображен разрез А-А по фиг. 1.

Заявляемый способ осуществляют в следующей последовательности.

Нефтяную массивную залежь 1 (фиг. 1) в карбонатных коллекторах разбуривают вертикальными скважинами 2-9 по редкой сетке. Уточняют геологическое строение залежи 1 по данным глубокого бурения скважин 2-9 и сейсмических исследований на территории месторождения.

По результатам интерпретации каротажных диаграмм скважин 2-9 определяют наличие эрозионного вреза 10 (фиг. 1, 2) в карбонатных коллекторах и борта 11 вреза 10, эффективные нефтенасыщенные толщины h1 (фиг. 2) карбонатного коллектора и толщину h2 эрозионного вреза 10, фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов. Затем на структурный план и карту эффективных нефтенасыщенных толщин карбонатных коллекторов наносят границу борта 11 (фиг. 1) вреза 10 и уровень водонефтяного контакта (ВНК) 12 (фиг. 2). По результатам гидродинамических исследований и работе скважин 2-9 осуществляют моделирование процесса разработки, устанавливают существование гидродинамической связи в залежи 1 (фиг. 1, 2) нефти, осложненной эрозионным врезом 10. Производят замеры пластового давления на всех участках залежи 1. Из массивного коллектора в эрозионный врез 10 с вскрытием борта 11 дополнительно бурят многозабойную горизонтальную скважину (МЗГС) 13 с тремя горизонтальными стволами 14, которые располагают для увеличения охвата и площади фильтрации в эрозионном врезе 10. Горизонтальные стволы 14 (фиг. 2) вскрывают перфорацией 15 в эрозионном врезе 10, а остальной участок 16 скважины 13 с другой стороны от борта 11 вскрывают на всем участке взаимодействия с залежью 1. В скважину 13 спускают колонну труб 17 с пакером 18, которым изолируют вскрытые участки 15 и 16. После чего в скважину 13 спускают вторую колонну труб 19 и устанавливают оборудование для ОРЭ (не показано).

Горизонтальную скважину 13 осваивают и пускают в эксплуатацию под добычу продукции, одновременно эксплуатируя с помощью оборудования для ОРЭ часть горизонтальных стволов 14, расположенных во врезе 10 и за бортом 11 вреза 10 на участке 16.

Из числа добывающих вертикальных скважин 2, 3, 6, 7 (фиг. 1), пробуренных во врезе 10 и расположенных в непосредственной близости от горизонтального ствола 14 добывающей скважины 13, добывающие скважины 2 и 6 переводят в нагнетательные при снижении дебитов нефти до предельно рентабельных или по мере обводнения добываемой продукции скважин 2 и 6. Вертикальные добывающие скважины 4, 5, 8, 9 (фиг. 1) пробуренные в массивной части залежи 1, должны быть расположены на расстоянии не менее шага сетки от горизонтального ствола 13 и от борта 11 вреза 10. Добывающие вертикальные скважины 4 и 8 переводят в нагнетательные при снижении давления в залежи 1, в них производят периодическую закачку рабочего агента (воды, воды с хим. реагентами, пара и т.д.) до выравнивания и повышения пластового давления в залежи 1.

Пример конкретного выполнения.

Осуществление данного способа рассмотрим на примере участка, характерного для массивной залежи 1 нефти турнейского яруса. Залежь нефти 1 (фиг. 1) в карбонатных коллекторах разбуривают вертикальными скважинами 2-9 (фиг. 1) по сетке 300×300 м. По данным глубокого бурения скважин 2-9 и сейсмических исследований методом 2D, проведенных на территории залежи 1, уточняют геологическое строение залежи 1.

По результатам интерпретации каротажных диаграмм в скважинах 2, 3, 6, 7 определяют наличие эрозионного вреза 10 в карбонатных коллекторах и борта 11 вреза 10 (фиг. 1 и 2) турнейского яруса глубиной до 25 м. Эффективные нефтенасыщенные толщины карбонатных коллекторов h1 (фиг. 2) составляют в среднем 14 м, а терригенных коллекторов бобриковско-радаевского возраста в эрозионном врезе 10-h2=11-13 м. Проницаемость карбонатных коллекторов равна 0,139 мкм², терригенных - 0,580 мкм².

На структурный план и карту эффективных нефтенасыщенных толщин h1 карбонатных коллекторов наносят границу борта 11 вреза 10, имеющую северо-западное направление. Абсолютная отметка ВНК 12 (фиг. 2) залежи в карбонатных коллекторах установлена на абсолютной отметке минус 1068 м. В терригенных коллекторах подошва нижнего нефтяного пласта определена на абсолютной отметке минус 1063 м. В зоне борта 11 (фиг. 2) вреза 10 был выделен один терригенный пласт-коллектор с нефтенасыщенной толщиной h2=3,9 м. Скважины 4 5, 8, 9 (фиг. 1) были пробурены к востоку от борта эрозионного вреза 10 в направлении увеличения нефтенасыщенных толщин на участке залежи 1, имеющем нефтенасыщенную толщину h1=7,6 м (фиг. 2).

По результатам гидродинамических исследований и работы скважин 2-9 (фиг. 1 и 2) осуществили моделирование процесса разработки и выявили наличие гидродинамической связи между залежью 1 нефти, представленной слабопроницаемыми коллекторами, осложненной эрозионным врезом 10, и терригенным пластом-коллектором (фиг. 2). Произвели замеры пластового давления в залежи 1, которое составило в эрозионном врезе 10 13,9 МПа, в карбонатной части залежи 1-14,7 МПа.

Из массивного коллектора в эрозионный врез 10 (фиг. 1 и 2) с вскрытием борта 11 дополнительно бурят МЗГС 13 с тремя горизонтальными стволами 14, которые располагают для увеличения охвата и площади фильтрации в эрозионном врезе 10. Горизонтальные стволы 14 (фиг. 2) вскрывают перфорацией 15 в эрозионном врезе 10, а остальной участок 16 скважины 13 с другой стороны от борта 11 вскрывают на всем участке взаимодействия с залежью 1. В скважину 13 спустили колонну труб 17 с пакером 18, которым изолировали вскрытые участки 15 и 16. После чего в скважину 13 спустили вторую колонну труб 19, установили оборудование для ОРЭ (не показано). Начальная обводненность продукции скважины во врезе 10 составила 8%, в карбонатном коллекторе - 9%.

Добывающие вертикальные скважины 2, 3, 6, 7 (фиг. 1), пробуренные во врезе 10, также пустили в эксплуатацию. Через 1,5 года скважины 3 и 7 при снижении дебита нефти до 1,2 т/сут перевели под нагнетание для поддержания пластового давления в залежи. Расположение скважин 3 и 7 обеспечило движение потока закачиваемого агента по минимально возможному расстоянию к горизонтальному стволу скважины. Добывающие вертикальные скважины 4, 5, 8, 9 пробурили на расстоянии не менее шага сетки от горизонтального ствола 13 и от борта 11 вреза 10 в массивной части залежи 1, пустили их в эксплуатацию. Из числа добывающих вертикальных скважин 4, 5, 8, 9, после снижения давления на 30% (до 10,3 МПа) от начального пластового в залежи 1 добывающие скважины 4 и 8 перевели в нагнетательные, произвели периодическую закачку рабочего агента - минерализованной воды в скважины 4 и 8. Пластовое давление в залежи 1 повысилось до начального пластового давления - 14 МПа.

В результате проделанных работ добыто дополнительно 17,2 тыс. т. нефти, коэффициент извлечения нефти (КИН) повысился от 0,264 до 0,306 д. ед. При этом химический состав до поднятия на поверхность добываемой продукции из карбонатного коллектора залежи 1 и вреза 10 не исследовался, так как смешения продукции при добыче из них через скважину 13 не происходит.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет увеличить дебиты нефти добывающих скважин и нефтеотдачу пластов-коллекторов, повысить охват выработкой запасов нефти залежи в карбонатных коллекторах, осложненной эрозионным врезом, а также в продуктивных терригенных пластах-коллекторах, расположенных в эрозионном врезе.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и, в частности, к области разработки залежи нефти, представленной слабопроницаемыми карбонатными коллекторами, осложненной эрозионным врезом. Технический результат - повышение охвата выработкой запасов нефти залежи в карбонатных коллекторах, осложненной эрозионным врезом, а также в продуктивных терригенных пластах-коллекторах, расположенных в эрозионном врезе. По способу уточняют контур нефтеносности залежи и борта вреза. Определяют нефтенасыщенную толщину продуктивных терригенных пластов в эрозионном врезе. Осуществляют бурение добывающих, в том числе горизонтальных скважин в продуктивных терригенных пластах эрозионного вреза со вскрытием его борта, и нагнетательных скважин. Отбирают продукцию из скважины и закачивают рабочий агент в пласт через нагнетательные скважины. Горизонтальные скважины бурят из залежи нефти в карбонатных коллекторах в продуктивный пласт эрозионного вреза. Из горизонтального участка добывающей скважины бурят несколько дополнительных разнонаправленных участков в продуктивном пласте эрозионного вреза. Производят вторичное вскрытие добывающей скважины в интервалах горизонтальных участков продуктивного пласта эрозионного вреза. Остальной участок скважины с другой стороны от борта вскрывают на всем участке взаимодействия с залежью в карбонатном коллекторе. Разделение интервалов вскрытия горизонтальных участков от интервала вскрытия в залежи нефти производят устройством для одновременно-раздельной эксплуатации, которым осуществляют отбор продукции из разделенных интервалов независимо. 1 пр., 1 ил.

Способ разработки залежи нефти в карбонатных коллекторах, осложненной эрозионным врезом, включающий уточнение контура нефтеносности залежи и борта вреза, определение нефтенасыщенной толщины продуктивных терригенных пластов в эрозионном врезе, бурение добывающих, в том числе горизонтальных скважин в продуктивных терригенных пластах эрозионного вреза со вскрытием его борта, и нагнетательных скважин, отбор продукции из скважины и закачку рабочего агента в пласт через нагнетательные скважины, причем горизонтальные скважины бурят из залежи нефти в карбонатных коллекторах в продуктивный пласт эрозионного вреза, отличающийся тем, что из горизонтального участка добывающей скважины бурят несколько дополнительных разнонаправленных участков в продуктивном пласте эрозионного вреза, производят вторичное вскрытие добывающей скважины в интервалах горизонтальных участков продуктивного пласта эрозионного вреза, а остальной участок скважины с другой стороны от борта вскрывают на всем участке взаимодействия с залежью в карбонатном коллекторе, разделение интервалов вскрытия горизонтальных участков от интервала вскрытия в залежи нефти производят устройством для одновременно-раздельной эксплуатации, которым осуществляют отбор продукции из разделенных интервалов независимо.