Способ проводки скважины по нефте- или газонасыщенной породе вне области контакта с породой, насыщенной нецелевым флюидом Российский патент 2022 года по МПК E21B7/04 E21B49/08 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к области определения положения водонефтяного контакта.

Известен (RU, патент 2012793, опубл. 15.05.1994) способ определения положения водонефтяного контакта (ВНК) путем перфорации пласта в обсаженной скважине и его испытания, причем перфорацию пласта производят на 1-1,5 м выше и ниже ВНК, определенного методами геофизических исследований скважин, а после испытания закачивают в перфорированную часть пласта селективную водоизоляционную композицию на основе кремнийорганических соединений для установки экрана и повторно проводят испытание, по результатам повторного испытания определяют точное положение ВНК.

Недостатком известного способа следует признать невозможность использования данного метода во время бурения, а так же определение положения ВНК только локально, в зоне нахождения скважины.

Известен также (RU, патент 1670112, опубл. 15.08.1991) способ выявления газожидкостных контактов в продуктивных пластах, включающий бурение скважины, извлечение кернового материала, изготовление шлифов, литологическое исследование шлифов, при этом определяют концентрацию в порах шлифов канальных битумов высокой степени метаморфизма диаметром 0, 008-0,1 мм в количествах 0,5-5% к поровому объему, по которому выявляют границу газожидкостных контактов в продуктивных пластах.

Недостатком известного способа следует признать его сложность и длительность.

Техническая задача, решаемая с использованием разработанного способа, состоит в расширении ассортимента приемов определения месторасположения контакта с водонасыщенной породой, а так же увеличение эффективности проводки при бурении скважин.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа, состоит в повышении эффективности разработки месторождений за счет увеличения контакта ствола скважины с нефте/газонасыщенной породой.

Для достижения указанного технического результата предлагается использовать разработанный способ проводки скважины по породе, насыщенной целевым флюидом, например, нефте или газонасыщенной породе, вне области контакта с породой, насыщенной нецелевым флюидом, например, водонасыщенной породой, включающий бурение скважины и исследование полученных при бурении шлама и/или керна и/или бурового раствора отличающийся тем, что в полученных образцах определяют состав микроорганизмов и/или следов микроорганизмов, характерных для водонасыщеной среды, а также следов микроорганизмов, характерных для нефте или газонасыщенной среды, и при уменьшении количества следов микроорганизмов, характерных для целевого флюида и увеличении количества следов микроорганизмов, характерных для нецелевого флюида в породе по мере продвижения бурового инструмента, корректируют направление последующего бурения ствола скважины для максимальной степени прохождения траектории скважины в породе, насыщенной целевым флюидом.

В некоторых вариантах реализации разработанного способа отбирают пробы шлама во время бурения и определяют состав следов живых и/или мертвых микроорганизмов с использованием анализа ДНК.

В других вариантах реализации разработанного способа отбирают пробы бурового раствора во время бурения и определяют состав следов живых и/или мертвых микроорганизмов с использованием анализа ДНК.

В некоторых вариантах реализации разработанного способа отбирают пробы керна и определяют состав следов живых и/или мертвых микроорганизмов с использованием анализа ДНК.

Возможен вариант реализации разработанного способа с проведением исследования содержания следов микроорганизмов с применением устройств каротажа во время бурения.

Целевым флюидом для добычи могут является нефть или тяжелые углеводороды или природный газ или легкие углеводороды.

При реализации разработанного способа из образцов бурового шлама и/или бурового раствора методами прямого высева и накопительного культивирования выделяют присущие буровому шламу/буровому раствору штаммы микроорганизмов и определяют к какому типу среды: водонасыщенному или нефте/газонасыщенному - относятся выявленные микроорганизмы.

Известно, что нефте/газонасыщенная среда содержит микроорганизмы Rhodococcus, Corynebacterium, Nocardia и др., а водонасыщенная среда содержит сапрофиты, представленные псевдомонасами, микрококками, серо- и железобактериями, мицелиальными и дрожжеподобными грибами, микроскопическими водорослями, простейшими, зоопланктоном и зообетосом, фагами, актиномицетами и другими микроорганизмами.

Одним из наиболее распространенных методов выделения почвенных микроорганизмов (т.е. их выявления и введения в культуру), к которым следует отнести микроорганизмы бурового шлама и бурового раствора, является метод почвенного разведения, заключающийся в посеве на агаризованную питательную среду водной взвеси почвенных частиц.

Используемые материалы и оборудование

1) колба со средой Чапека; 2) колба с 90 мл стерильной воды; 3) 3 пробирки с 9 мл стерильной воды; 4) стерильные пипетки; 5) стерильные чашки Петри; 6) стерильные кружки фильтровальной бумаги; 7) шпатель; 8) металлический бюкс для высушивания почвы; 9) технические весы; 10) спирт; 11) вата; 12) водяная баня; 13) образец бурового раствора или бурового шлама.

Ход работы

1. Лабораторию стерилизуют бактерицидной лампой 20 минут.

2. Ватным тампоном, смоченным в спирте, протирают рабочее место.

3. Колбу с питательной средой Чапека ставят на водяную баню и нагревают до полного расплавления.

4. Расплавленную питательную среду разливают за пламенем горелки по стерильным чашкам Петри (по 10 мл в каждую), перемешивают осторожными покачиваниями и оставляют для застывания.

5. Пробу взвешивают на технических весах (10 г), помещая шпателем на стерильные кружки бумаги.

6. Взвешенный образец пробы переносят в колбу, содержащую 90 мл стерильной воды, и периодически осторожно взбалтывают круговыми движениями в течение 5 минут.

7. 1 мл полученной суспензии переносят стерильной пипеткой из колбы в пробирку с 9 мл стерильной воды и слегка взбалтывают, после чего таким же образом 1 мл полученной смеси из пробирки переносят в следующую пробирку. Из пробирки третьего и четвертого разведения 1 мл суспензии переносят в стерильные чашки Петри с питательной средой.

8. С целью ослабления роста микроорганизмов питательную среду подкисляют молочной кислотой из расчета 4 мл на 1 л среды.

9. После посева чашки заворачивают в стерильные конверты и ставят в термостат для инкубации три температуре 23-25°С сроком на 10 суток.

10. Поскольку количество грибных и бактериальных зачатков рассчитывают на 1 г сухой почвы, следует из отобранного образца одновременно с посевом взять навеску почвы (10 г) и высушить в открытом бюксе в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 6 часов до постоянного веса.

В дальнейшем сущность и преимущества разработанного способа будут показаны с использованием примеров реализации.

При бурении горизонтальной скважины производятся заборы проб шлама, который выносится на поверхность. Проводка скважины осуществляется на основании замеров приборов каротажа в режиме реального времени. Продуктивный пласт толщиной около 10 метров, ниже продуктивного пласта находится водонасыщенная порода, при проводке даже небольшого участка скважины через водонасыщенную породу добыча нефти или газа будет значительно снижена. При приближении к границе вонасыщенной породы, классические замеры при каротаже показывают только средние величины, которые не могут достоверно сказать, есть ли процент воды в пластовой жидкости или нет. По каротажным замерам при бурении определить близость к водонасыщенной породе возможно только при значительном приближении. Микробиологический состав меняется менее резко, чем физические величины (сопротивление и т.д.), замер которых осуществляется при каротаже. Шлам при бурении выносится на поверхность равномерно. Бурение происходит по секциям с определенным углом отклонения от предыдущего сегмента на 2 градуса, например. При обнаружении бактерий, характерных для водонасыщенной породы дается команда на отклонение следующего сегмента на 3 градуса в обратную сторону для гарантированной проводки ствола скважины внутри нефте/газонасыщенной породы.

При бурении горизонтального ствола скважины проводка осуществляется на основании замеров приборов каротажа в режиме реального времени. Нефтепродуктивный пласт толщиной около 10 метров, выше продуктивного пласта находится газонасыщенная порода, при проводке даже небольшого участка скважины через газонасыщенную породу добыча нефти будет значительно снижена. По каротажным замерам при бурении определить близость к газонасыщенной породе определить практически невозможно. Микробиологический же состав меняется при приближении к газонасыщенной породе, поскольку это более легкая углеводородная фракция. Шлам при бурении выносится на поверхность равномерно. Бурение происходит по секциям с определенным углом отклонения от предыдущего сегмента на 1,5 градуса, например. При обнаружении бактерий, характерных для газонасыщенной породы дается команда на отклонение следующего сегмента на 2 градуса в обратную сторону для гарантированной проводки ствола скважины внутри нефтенасыщенной породы.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области определения положения водонефтяного контакта. Технический результат заключается в повышении эффективности разработки месторождений за счет увеличения контакта ствола скважины с нефте- или газонасыщенной породой. Предложенный способ проводки скважины по нефте- или газонасыщенной породе вне области контакта с породой, насыщенной нецелевым флюидом, включает бурение скважины и исследование проб бурового шлама. При этом в полученных пробах бурового шлама определяют состав микроорганизмов, характерных для водонасыщеной среды, а также следов микроорганизмов, характерных для нефте- или газонасыщенной среды, и при уменьшении количества следов микроорганизмов, характерных для целевого флюида, и увеличении количества следов микроорганизмов, характерных для нецелевого флюида, в породе по мере продвижения бурового инструмента корректируют направление последующего бурения ствола скважины для максимальной степени прохождения траектории скважины в породе, насыщенной целевым флюидом. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ проводки скважины по нефте- или газонасыщенной породе вне области контакта с породой, насыщенной нецелевым флюидом, включающий бурение скважины и исследование проб бурового шлама, отличающийся тем, что в полученных пробах бурового шлама определяют состав микроорганизмов, характерных для водонасыщеной среды, а также следов микроорганизмов, характерных для нефте- или газонасыщенной среды, и при уменьшении количества следов микроорганизмов, характерных для целевого флюида, и увеличении количества следов микроорганизмов, характерных для нецелевого флюида, в породе по мере продвижения бурового инструмента корректируют направление последующего бурения ствола скважины для максимальной степени прохождения траектории скважины в породе, насыщенной целевым флюидом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что целевым флюидом для добычи является нефть или тяжелые углеводороды.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что целевым флюидом для добычи является газ или легкие углеводороды.