Способ разработки нефтяной залежи Советский патент 1992 года по МПК E21B43/20 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам разработки нефтяных месторождений.

Известны способы разработки нефтяных залежей при водонапорном режиме, давление закачки воды при котором может быть как выше, так и ниже давления насыщения нефти газом.

Недостатком этих способов является невысокий коэффициент охвата пласта заводнением, неустойчивость процесса вытеснения за счет значительно меньшей подвижности нефти по сравнению с подвижностью нагнетаемой в пласт воды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ вытеснения нефти углеводородными газами высокого давления или легкими жидкими углеводородами.

При этом увеличение подвижности нефти достигается за счет уменьшения вязкости

пластовой нефти при ее смешивающемся вытеснении газом высокого давления или легкими жидкими углеводородами. В качестве легких углеводородов обычно закачивают конденсат (фракции ).

Недостатком известного способа является дороговизна легких углеводородов,потребность в которых не всегда может быть обеспечена за счет собственных ресурсов разрабатываемой залежи, большие энергозатраты для компримирования сухих углеводородных газов.

Цель изобретения - повышение нефтеотдачи залежи за счет увеличения подвижности нефти.

Поставленная цель достигается тем,.что в известном способе разработки нефтяной залежи, предусматривающем закачку в пласт вытесняющего агента через нагнетательные скважины и последующий отбор продуктов через добывающие скважины, закачку вытесняющего агента осуществляют

(Л

С

ю о

hO

о

при давлении, определяемом в соответствии с зависимостью

Рн Р 1.5РН.

где Рн - давление насыщения нефти газом, а отбор продуктов производят при давлении, равном или превышающем давление насыщения.

Из научно-технической литературы и патентной документации неизвестно использование закачки вытесняющего агента с целью повышения нефтеотдачи залежи за счет увеличения подвижности нефти при давлении, определяемом в соответствии с зависимостью

Рн Р 1.5Рм.

где Рн - давление насыщения нефти газом.

Однако известна циклическая закачка в пласт углеводородного газа путем поддержания среднего за цикл пластового давления на уровне давления насыщения нефти газом, при которой повышение эффективности процесса разработки достигается за счет сил упругости продуктивного пласта и свободного газа. При этом в каждом цикле при отборе продукта из залежи давление в пласте снижается ниже давления насыщения, что приводит к выделению свободного газа, изменению коллекторских свойств залежи и обеднению нефти газом. Обедненная, т.е. дегазированная в процессе отбора пластовая нефть имеет значительно большую (до одного порядка) вязкость, наличие свободного газа уменьшает проницаемость для нефти, все это в совокупности потребует дополнительных затрат для добычи нефти. В предлагаемом способе за счет поддержания давления нагнета- ния в другом интервале значений проявляются эффекты, отличающиеся от вышеуказанных и приводящие к увеличению подвижности нефти.

Возможность достижения положительного эффекта, т.е. повышения нефтеотдачи за счет увеличения подвижности нефти обусловлена образованием микрозародышей газа между поверхностью породы и фильтрующимся потоком нефти. Микрозародыши газа в виде мельчайших пузырьков в первую очередь зарождаются на границе твердой и жидкой фаз. Микрозародышный слой между твердой поверхностью породы и жидкой фазой (нефтью) играет своего рода роль газового подшипника, за счет чего происходит снижение гидравлического cortpo- тивления и увеличение расхода нефти.

В пористой среде за счет огромной поверхности соприкосновения жидкой и твердой фаз неравновесные свойства газированных жидкостей проявляются наиболее ярко, причем,поскольку образование микрозародышей происходит во всем объеме, занятом нефтью, становится возможным ее вытеснение из тупиковых пор и застойных зон. Эффект газового подшипни0 ка наиболее полно проявляется в указанном интервале давлений, поскольку при давлениях ниже давления насыщения происходит интенсивное выделение из нефти газа, образование свободной газовой фазы, умень5 шение фазовой проницаемости для нефти и увеличение ее вязкости.

При давлениях равных и выше 1,5 Рн микрозародыши газа термодинамически неустойчивы, они полностью растворяются в

0 нефти и нефть с растворенным в ней газом представляет собой устойчивую однофазную систему.

В капиллярной модели единичной поры экспериментально исследована зави5 симость скорости движения фронта вытеснения нефти с давлением насыщения Рн 9,2 МПа от давления в системе (табл. 1). В качестве вытесняющего агента рассматривается сухой углеводородный

0 газ. Как видно из табл. 1, наиболее заметное увеличение скорости движения фронта между вытесняемым и вытесняющим агентами происходит в диапазоне давлений К Р/РН 1,5.

5 Экспериментальными исследованиями в модели пористой среды подтверждено повышение коэффициента нефтевытеснения в рассматриваемом диапазоне давлений. Модель пласта длиной 1 м и диаметром 0,024 м

Q насыщалась рекомбинированной пластовой нефтью с давлением насыщения Рн 9,2 МПа. Проводились две серии экспериментов: вытеснение нефти сухим углеводородным газом (метан 83,1%) (I) и

5 вытеснение нефти смесью жидких углеводородов - конденсатом (II). При экспериментах варьировался один параметр - давление закачки вытесняющего агента, давление на выходе также варьировалось и поддерживаQ лось равным 0,9-0,95 давления на входе. Сравнительные данные зависимости коэффициента нефтевытеснения от безразмерного давления закачки Р/Рн приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, в предлагаемом

5

диапазоне давлений К Р/РН 1,5 коэффициент нефтевытеснения в предлагаемом способе (I) на 13-15% больше, чем в случае вытеснения нефти смесью жидких углеводородов (II). При более высоких давлениях

Р/РН 1.85 создаются условия смешивания конденсата с нефтью, поэтому нефтевытес- нение по способу II больше, чем по предлагаемому способу, который по существу представляет собой газонапорный режим - вытеснение сухим газом низкого давления. Из табл. 2 также видно, что при заграничных значениях давления нагнетания Р/Рн 1, Р/Рн 1,5) эффект повышения нефтевытес- нения практически не наблюдается,

Способ осуществляют следующим образом.

Через нагнетательные скважины в нефтяную залежь закачивают вытесняющий агент, например сухой углеводородный газ, или азот, или воду при давлении Р. определенном в лабораторных условиях на модели единичной поры пласта, основной частью которого является кварцевый капиллярсди- аметром, соответствующим среднему диа- метру пор исследуемого пласта, и находящемся в пределах установленного диапазона давлений, а именно:

Рн Р 1.5 Ри.

Отбор продуктов производят через добывающие скважины при давлении, равном или превышающем давление насыщения нефти газом.

Пример. Предварительно определенное давление образования микрозародышей в пластовой нефти, соответствующее максимальному увеличению подвижности фильтрационного потока, составило 11 МПа (см. табл. 1). В нефтяную залежь со средней проницаемостью м2. пористостью 20%, нефтенасыщенной толщиной 4 м, давлением насыщения нефти газом 9,2 МПа, текущим пластовым давлением 7,1 МПа, температурой пласта 303 К закачивали углеводородный газ (состав, %: СН« 83,10; С2Не 8,28; СзНа 3,71, остальное 4,91) под давлением 11 МПа. Отбор продуктов производили через добывающие скважины при давлении 9,5 МПа. При этом коэффициент нефтеотдачи составил 81%.

Использование предлагаемого способа в сравнении с известными позволяет повысить коэффициент нефтеотдачи на 13-15%; увеличить коэффициент охвата залежи вытесняющим агентом за счет приобретения подвижности нефти в тупиковых порах и застойных зонах; уменьшить затраты за счет исключения закачки дорогостоящих жидких углеводородов и необходимости компримирования сухого газа.

Формула изобретения Способ разработки нефтяной залежи, предусматривающий закачку в пласт вытесняющего агента через нагнетательные скважины и отбор продуктов через добывающие скважины, отличающийся тем, что, с целью повышения нефтеотдачи залежи за счет увеличения подвижности нефти, закачку вытесняющего агента осуществляют при давлении, определяемом из зависимости

Рн Р 1,5РН,

где Рн - давление насыщения нефти газом. мПа, а отбор продуктов производят при давлении, равном или превышающем давление насыщения.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, к способам разработки нефтяных месторождений. Цель изобретения - повышение нефтеотдачи залежи за счет увеличения подвижности нефти. Для этого ведут закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины при давлении, определяемом из зависимости Рн Р 1,5РН, где Рн-давление насыщения нефти газом, МПа. Отбор продуктов ведут при давлении, равном или превышающем давление насыщения. 2 табл.

Таблица 1