СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ Российский патент 2017 года по МПК E21B43/20 E21B43/30 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам извлечения нефти посредством определенного размещения проектного фонда горизонтальных скважин, и может найти применение при формировании системы разработки нефтяных залежей, а так же нефтяных оторочек залежей с газовыми шапками.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ разработки низкопроницаемой нефтяной залежи горизонтальными скважинами с поддержанием пластового давления, включающий бурение параллельно расположенных добывающих и нагнетательных горизонтальных скважин с последующим проведением на них многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП), закачку рабочего агента в нагнетательные скважины и отбор продукции из добывающих скважин.

Согласно изобретению предусматривают бурение не менее одной добывающей и одной нагнетательной горизонтальных скважин в пластах с проницаемостью не более 2 мД и расстоянием между горизонтальными стволами скважин не менее 50 м. Добывающие скважины располагают в максимальных нефтенасыщенных толщинах, угол между максимальным главным напряжением пласта и направлением горизонтальных стволов добывающих и нагнетательных скважин составляет от 30° до 60°.

Количество N ступеней МГРП выбирают исходя из условия N=1+L/100, где L - длина горизонтального ствола скважины, и округляют до большего целого числа. Общее количество горизонтальных скважин бурят в количестве, из расчета, чтобы удельные начальные геологические запасы нефти на одну горизонтальную скважину составляли не менее 50 тыс.т. Дополнительно, при наличии на залежи чисто нефтяной и водонефтяной зон, добывающие скважины располагают в нефтяной зоне, а нагнетательные - в водонефтяной (патент РФ №2526430, кл. Е21В 43/20, Е21В 43/26, опубл. 20.08.2014).

Недостатком способа является невысокая нефтеотдача и темпы отбора при разработке низкопроницаемых коллекторов с проницаемостью менее 2 мД, а так же невозможность контроля и регулирования компенсации объемов добытой жидкости закачкой по районам.

Проведенный анализ существующих методов разработки нефтегазовых и нефтегазоконденсатных месторождений и результаты внедрения их в практику добычи показывают, что они не обеспечивают достаточно эффективного извлечения нефти из нефтяных залежей и нефтяных оторочек. Повышение нефтеотдачи залежей при активном воздействии на них требует нагнетания в пласты значительных объемов рабочего агента (воды и газа), равных, как правило, десяткам и сотням поровых объемов части пласта, занятой оторочкой. При этом в большинстве способов невозможно гарантировать эффективность закачки. Различные методы переформирования залежей практически неосуществимы при современном уровне развития техники.

Таким образом, задачи развития существующих способов разработки месторождений представляются весьма актуальными и важными. Необходимо отметить, что в настоящее время для разработки нефтяных залежей (особенно в районах с высокой стоимостью бурения) все чаще используют горизонтальные скважины, что диктует необходимость применения систем разработки для достижения максимальной добычи нефти.

На фигуре приведена схема разработки нефтяной залежи.

Краткое описание чертежей:

а) обращенная семиточечная система разработки (исходная сетка наклонно-направленных скважин);

б) первое преобразование, постановка нагнетательных скважин с горизонтальным окончанием посередине между двумя нагнетательными наклонно-направленными скважинами;

в) полученный элемент разработки горизонтальными скважинами (ячейка: в центре нагнетательная скважина, по краям - добывающие);

г) несколько элементов формируют общую систему; расстояние между скважинами выдержано и соответствует исходной сетке;

д) демонстрация поворота на необходимый угол для реализации целей проектирования (например, планирования МГРП).

В предложенном изобретении решается задача разработки нефтяной залежи путем трансформации традиционной, площадной, обращенной семиточечной системы в систему с горизонтальными скважинами (соотношение добывающих скважин к нагнетательным 2:1).

Задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем бурение добывающих и нагнетательных скважин, закачку вытесняющей жидкости через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины, согласно изобретению нефтяную залежь разрабатывают на основе площадной, обращенной семиточечной системы, которую преобразуют в систему с горизонтальными скважинами, для чего в исходной сетке наклонно-направленных скважин по центру, между двумя нагнетательными скважинами, размещают горизонтальную скважину с необходимой длиной ствола, далее, на расстоянии в один шаг сетки, заменяют наклонно-направленные добывающие скважины на горизонтальные с аналогичным азимутом ствола, с выдержанным расстоянием между скважинами в полученной сетке, аналогичным исходной сетке с получением ячейки из семи горизонтальных скважин, конструкцию которых при необходимости меняют на многозабойные, причем направление горизонтальных участков можно изменять на необходимый угол для достижения целей разработки, причем данная система является замкнутой и позволяет вводить скважины по ячейкам.

При формировании данной системы разработки решается задача равномерного охвата по площади с сохранением расстояния между скважинами таким же, как у исходной сетки. В итоге, происходит формирование элемента разработки в виде ячейки из семи скважин с горизонтальным окончанием. Ячейка представляет собой в центре нагнетательную скважину, которая равноудалена от шести добывающих скважин, находящихся по краям, что позволяет осуществлять контроль за разработкой, а так же регулировать компенсацию отборов жидкости закачкой воды в каждой ячейке.

Система разработки является замкнутой, что позволяет вводить в разработку скважины по ячейкам. Необходимо отметить, что в рамках данной системы возможно менять конструкцию скважин с горизонтальной на многозабойную для уплотнения сетки и увеличения охвата залежи по площади и разрезу.

Направление горизонтальных участков можно развернуть на необходимый угол, для достижения целей разработки.

Расчеты на гидродинамических моделях показывают более высокую эффективность данного способа разработки по сравнению с известными системами разработки - рядными, площадными с использованием как наклонно-направленных скважин, так и горизонтальных.

Описанное выше размещение фонда скважин не тривиально, сведений о разработке подобных подходов в России и за рубежом не имеется.

В настоящее время данная система разработки успешно реализовывается на объектах БУ₁₅¹, БУ₁₅² и ПК₁₈ Пякяхинского месторождения, расположенного в Большехетской впадине Ямало-Ненецкого Автономного Округа. Месторождение находится в стадии эксплуатационного бурения.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам извлечения нефти посредствам определенного размещения проектного фонда горизонтальных скважин, и может найти применение при формировании системы разработки нефтяных залежей, а так же нефтяных оторочек залежей с газовыми шапками. Технический результат – повышение эффективности способа. По способу осуществляют бурение добывающих и нагнетательных скважин. Осуществляют закачку вытесняющей жидкости через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины. Нефтяную залежь разрабатывают на основе площадной, обращенной семиточечной системы, которую преобразуют в систему с горизонтальными скважинами. Для этого определяют исходную сетку наклонно-направленных скважин. Далее по центру между двумя нагнетательными наклонно-направленными скважинами размещают горизонтальную с необходимой длиной ствола. На расстоянии в один шаг сетки заменяют наклонно-направленные добывающие скважины на горизонтальные с аналогичным азимутом ствола. Полученную сетку скважин характеризуют выдержанным расстоянием между скважинами, аналогичным исходной сетке. Полученный элемент разработки - ячейка из семи горизонтальных скважин. В рамках данной системы возможно менять конструкцию скважин с горизонтальной на многозабойную для уплотнения сетки и увеличения охвата залежи по площади и разрезу, а также менять направление горизонтальных участков. Их можно развернуть на необходимый угол для достижения целей разработки. Данная система является замкнутой и позволяет вводить в разработку скважины по ячейкам. 2 з.п. ф-лы,1 ил.

1. Способ разработки нефтяной залежи, включающий бурение добывающих и нагнетательных скважин, закачку вытесняющей жидкости через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины, отличающийся тем, что нефтяную залежь разрабатывают на основе площадной, обращенной семиточечной системы, которую преобразуют в систему с горизонтальными скважинами, для чего в исходной сетке наклонно-направленных скважин по центру между двумя нагнетательными скважинами размещают горизонтальную скважину с необходимой длиной ствола, далее на расстоянии в один шаг сетки заменяют наклонно-направленные добывающие скважины на горизонтальные с аналогичным азимутом ствола, с выдержанным расстоянием между скважинами в полученной сетке, аналогичным исходной сетке с получением ячейки из семи горизонтальных скважин, конструкцию которых при необходимости меняют на многозабойные, причем направление горизонтальных участков можно изменять на необходимый угол для достижения целей разработки.

2. Способ разработки нефтяной залежи по п. 1, отличающийся тем, что данная система является замкнутой и позволяет вводить в разработку скважины по ячейкам.

3. Способ разработки нефтяной залежи по п. 1, отличающийся тем, что существует возможность контроля и регулирования отборов жидкости закачкой в рамках одного элемента разработки.