Способ оптимизации режима периодической эксплуатации батареи глубоких скважин Советский патент 1991 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а конкретно к способу периодической эксплуатации нефтяных скважин.

Целью изобретения является повышение нефтеотдачи пласта.

Для этого операцию отбора жидкости осуществляют поочередно только из одной скважины батареи, причем остальные скважины батареи в это время находятся в различных стадиях накопления жидкости.

На фиг.1 показано расположение батареи скважин; на фиг. 2 - результаты сложения векторов скоростей в центре батареи при поочередном отборе жидкости,на фиг J - то же,вне батареи при поочер едном отборе жидкости из скважин на фиг. 4 - то же, в центре батареи при одновременном накоплении и отборе жидкости из скважин; на

i

фиг. 5 - то же, вне батареи при одновременном накоплении и отборе жидкости из скважин.

Сущность способа заключается в поочередном отборе жидкости из взаимодействующих между собой периодически работающих скважин батареи при сохранении без изменения установленных опытным путем оптимальных циклов - промежутков времени накоплений жидкости и отборов жидкг . При этом способе в каждый отдельно взятый промежуток времени отбор жидкости осуществляется только из одной скважины батареи, остальные же скважины батареи в это время находятся в различных стадиях накопления жидкости. Способ основывается на известных положениях интерференции скважин и условий образования застойных областей в пласте.

ю

ел

3

Полное время накопления жидкости 8 скважине разбивается на промежутк временя, равные продолжительности обора жидкости из скважины9 и по кривым восстановления уровня или давления в скважине определяются средние значения для каждого промежутка врмени величин давления и притока жидкости к скважине. Принимается, что зависимость между притоком и забойным давлением при снижении забойног давления {во время отбора жидкости из периодически работающей скважины идентична зависимости этих показателей при восстановлении давления в скважине.

Осреднение забойных давлений и величин притоков жидкости к сважине за принятые промежутки времени при обычном способе отбора жидкости из скважин батареи (одновременном отборе жидкости из скважин батареи и одновременной остановке скважин ба- |тареи на накопление) производится п времени для промежутков всего цикла (накопление и отбор), а при предлагаемом поочередном отборе жидкости из скважин батареи за те же промежутки времени производится как по времени, так и по периметру батареи скважин. Расчеты показывают, что осредненные значения забойного давления и притока жидкости к сважине в обоих случаях за полный цикл одинаковы. Это положение обуславли

вается тем,, что результирующий по- тенциал получается алгебраическим смированием потенциалов каждой скважины в отдельности. Несмотря на идентичность величин осредненных результирующих потенциалов и притоков жидкости к сважинам батареи в обоих вариантах осуществления отбора жидкости из скважин при поочередном отборе жидкости из периодически работающих скважин батареи достигается определенный положительный эффект - предотвращение образов ния застойных областей в пласте, вследствие чего повышается текущий отбор нефти из частично обводненных скважин и повышение нефтеотдачи пласта.

Положительный эффект достигается ввиду изменения направления вектора результирующей скорости течения 7кид кости в любой точке пласта за период поочередного отбора жидкости из

0

5

5

0

0

5

всех скважин батареи. Изменение вектора направления результирующей скорости обусловлено двумя факторами: разными по модулю и направлению векторами скоростей течения жидкости в любой точке пласта, определяемыми взаимодействующими между со- | бой скважинами,которые являются следствием разных забойных давлений и притоков жидкости к сважинам; теоретическим положением, что вектор результирующей скорости течения жидкости в любой точке пласта получается геометрическим суммированием указанных разных по модулю и направлению векторов скоростей, определяемых отдельными скважинами.

Благодаря поочередному отбору жидкости из периодически работающих скважин кольцевой батареи результирующей вектор скорости течения жидкости в точках пласта внутри батареи совершает вращательное движение вокруг оси,, проходящей через заданную точку и перпендикулярной плоскости течения, а в точках ev-.a батареи результирующий вектор говершает колебательное . движение по отношению к указанной оси , угол колебании при этом обусловливается тем, насколько расстояние от центра батареи до заданной точки пласта превышает радиус батареи, чем меньше превышение, тем больше угол колебания вектора результирующей скорости.

0

5

I

5

0

Пример. Рассмотрим эксплуатацию кольцевой батареи из четырех скважин, центры которых помещаются в вершинах квадрата (фиг.1).

Средняя глубина скважин 4100 м, диаметр кольцевой батареи скважины 1000 м, все скважины работают периодически с равными дебитами 8,4м3 /сут, оптимальный цикл периодической работы скважин составляет:период накопления 18 ч, период отбора 6 ч , пластовое давление 22 МПа, максимальнбе забойное давление в конце периода накопления жидкости в скважине 20 МПа, минимальное забойное давление в конце отбора жидкости 10 МПа.

По кривой восстановления в скважине установлены средние забойные давления по четырем равным промежуткам времени, суммарно составляющим время полного цикла периодической работы каждой скважины. В

516

данном случае число промежутков времени равно числу скважин батареи.

В таблице приведены средние забойные давления, объемы притока жидкости к скважинам при поочередном и одновременном отборе жидкости из скважин пб промежуткам времени притока жидкости в скважины.

На фиг. 2 и 3 приведены результа- ты сложения векторов скоростей, определяемых скважинами 1-4 в точках О (в центре батареи) и М (вне кольцевой батареи) при поочередном отборе жидкости из указанных периодически работающих скважин.

Сложение векторов скоростей, выполненное геометрически по правилу многоугольника, наглядно п -казы-1 вает вращение вектора пезультируютей скорости вокруг оси, проходяще через точку О и перпендикулярной плоскости течения жидкости, и колебание результирующей скорости го- круг оси, проходяг(ей через точку М и перпендикулярной также плоскости течения жидкости. С целью сопоставления на фиг. 4 и 5 приведены соответственно реяультатм геометрического сложения векторов скоростей в точках О и М , определяемых скважинами 1 и 2, 3 и 4, при работе их обычным способом - одновременном накоплении и отборе жидкости из этих скважин. Как видно из фиг.4 результирующий вектор скорости в центре батареи (точка О) равняется - С во всех промежутках времени полного цикла периодической эксплуатации, я в точке М (фиг.5) в принятых промежутках времени полного цикла периодической эксплуатации вектор результирующей скорости изменяется только по модулю, не претерпевая никаких из менений по направлению.

Изменение направлений вектора результирующей скорости течения жидкости при поочередном отборе жидкости из взаимодействующих между собой периодически работающих скважин имеет место н любой точке пласта при любом размещении скважин и любых величин дебитов скважин.

Использование предлагаемого способа огтимизации режима периодиче- LCKoft эксплуатации батареи глубоких нефтяных скважин обеспечивает по сравнению с известными способами повышение коэффициента нефтеотдачи пласта,

5

JQ

0 0 5

5

0

а следовательно, и получение дополнительной добычи нефти.

Коэффициент нефтеотдачи, является произведением трех коэффициентов; охвата вытеснения по толщине продуктивного разреза залежи Кр охвата вытеснения по площади залежи - К2 и вытеснения нефти К3. По нефтяным месторождениям Cosefского Союза указанные коэффициенты находятся в пределах: К,, 0,5-0,8/ К, 0,7- О,У5 К 0S4™0,8, средние значения этих коэфф«.л ентов: К, 0,65, Кг 0,8 и Кэ 0 6.

Применение предлагаемого способа зг.тимизацки осчп ма периодической эксплуатации батареи глубоких нефтяных СКЗРЖИН в основном повышает по сравнению с известными способами коэффициент охвата по шощади залежи К.

При применении данного способа коэффициент К2 может быть увеличен до 0,9 ( максимальное значение Кг по Союзу при использовании существующих спосоГог-), остальные два других коэффициента п расчетах одинаковы5 как в

предлагаемом способе так и ь известных,

Для известного способа оптимизаций

имеем: Кн- ., К2 К3 0,fc.,80,6 -- 0,312.

В случае использования предлагаемого способа: R |. К « К К о, - 0,65 ХО,,6 0,351.

Прирост извлекаемых запасов (дополнительная добыча нефти) для run тети- ческой залежи с балансовым запасом 30 млн.т при использовании предлагаемого способа оптимизации режима периодической эксплуатации батареи глубоких нефтяных скважин по сравнению с известным составит &Q Q, Ј;(:{, - KN) 30000000(0,351- 0,312) - 1170000 т.

Кроме получения большого количества дополнительной добычи нефти применени-е данного способа оптимизации работы пласта скважины позволяет оптимизировать энергоснабжение наземкгго оборудования путем уменьшения моги - сти трансформаторной подстанции, уменьшить диаметр коллектора по сбору и транспортировке нефти и повысить частоту замеров дебитов скважин при существующих замеррнх установках. Формула изобретения

Способ оптимизации режима периопп - ческой эксплуатации батареи глубоких

716

скважин,включающий операции накопления жидкости в скважинах и отбора жидкости из скважин батареи, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи пласта,операцию

8

отбора жидкости осуществляют поочередно только из одной скважины батареи, причем остальные скважины бата- реи в это время находятся в различных стадиях накопления жидкости.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам периодической эксплуатации нефтяных скважин. Целью изобретения является повышение нефтеотдачи пласта. Операцию отбора жидкости осуществляют поочередно только из одной скважины батареи.Остальные скважины батареи в это время находятся в различных стачиях накопления жидкости. Допопнительным эффектом способа является возможность оптимизации энергоснабжения наземного оборудования путем уменьшения мощности трансформаторной подстанции. 5 ил.,1 табл. Q SS

/

фигЗ

N1

4

1