Способ разработки литологически экранированной нефтенасыщенной линзы одной скважиной

Способ разработки литологически экранированной нефтенасыщенной линзы одной скважиной

Реферат

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяных залежей, в границах которых встречаются изолированные литологически экранированные нефтенасыщенные линзы, вскрытые только одиночной скважиной эксплуатационного фонда. Обеспечивает повышение нефтеотдачи залежи. Сущность изобретения: при разработке литологически экранированной нефтенасыщенной линзы одной скважиной отбирают пластовую жидкость до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного. Анализируют профиль линзы, определяют границы и участки с пониженным и повышенным расположением залежи. Через вертикальную скважину в продуктивный пласт в направлении пониженного или повышенного участка бурят не менее одного горизонтального ствола. Производят периодическую закачку воды в пониженный участок линзы, а отбор пластовой жидкости ведут периодически из повышенного участка линзы. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяных залежей, в границах которых встречаются изолированные литологически экранированные нефтенасыщенные линзы, вскрытые только одиночной скважиной эксплуатационного фонда.

Известен способ разработки мелких залежей и отдельных линз многопластового нефтяного месторождения, включающий закачку химических реагентов через скважину в продуктивный пласт, повышение пластового давления за счет выделения в результате реакции углекислого газа и отбор продукции через эту скважину. Через вертикальную скважину по продуктивному пласту бурят не менее одного горизонтального ствола, имеющего криволинейное расположение в плане. Закачку расчетного объема реагентов осуществляют периодами с выдержкой на стабилизацию давления без отбора продукции между ними до повышения пластового давления до начального и последующим отбором продукции до экономически рентабельного уровня. Циклы повторяют (Патент РФ №2086756, кл. Е 21 В 43/22, опубл. 10.08.97).

Известный способ не позволяет вырабатывать запасы из линзовидной залежи нефти с достижением высокой нефтеотдачи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разработки литологически экранированной нефтенасыщенной линзы одной скважиной, включающий чередование закачки воды с гидроразрывом пористой среды и регулируемым сбросом давления и отбора пластовой жидкости. Закачку воды осуществляют при давлении на забое скважины, превышающем давление разрыва пористой среды и достаточном для создания глубокопроникающих в пласт к границам линзы вертикальных трещин. Прекращают закачку воды при восстановлении пластового давления до первоначального уровня. Быстро сбрасывают давление на забое скважины.

Преобразуют скважину под эксплуатацию и отбирают пластовую жидкость до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного (Патент РФ №2150578, кл. Е 21 В 43/20, опубл. 10.06.2000 - прототип).

Известный способ позволяет осуществить чередование закачки и отбора и добиться повышения нефтеотдачи, однако значительная часть запасов нефти остается невыработанной.

В изобретении решается задача повышения нефтеотдачи залежи.

Задача решается тем, что в способе разработки литологически экранированной нефтенасыщенной линзы одной скважиной, включающем чередование отбора пластовой жидкости до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного и закачки воды с повышением пластового давления, согласно изобретению анализируют профиль линзы, определяют границы и участки с пониженным и повышенным расположением залежи, через вертикальную скважину в продуктивный пласт в направлении пониженного или повышенного участка бурят не менее одного горизонтального ствола, закачку воды производят в пониженный участок линзы, а отбор пластовой жидкости ведут из повышенного участка линзы.

При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне повышенного участка бурят горизонтальный ствол в зону пониженного участка, закачку воды ведут через окончание горизонтального ствола скважины в зону пониженного участка, а отбор пластовой жидкости ведут через начало горизонтального ствола, или через второй горизонтальный ствол, или через наклонно-горизонтальный ствол, или через вертикальный ствол скважины из зоны повышенного участка.

При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне пониженного участка бурят горизонтальный ствол в зону повышенного участка, закачку воды ведут через вертикальный ствол или начало горизонтального ствола скважины в зону пониженного участка, а отбор пластовой жидкости ведут через окончание горизонтального ствола скважины из зоны повышенного участка, или через второй горизонтальный ствол, или через наклонно-горизонтальный ствол. Признаками изобретения являются: 1) чередование отбора пластовой жидкости до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного и закачки воды с повышением пластового давления, 2) анализ профиля линзы, 3) определение границ и участков с пониженным и повышенным расположением залежи, 4) бурение через вертикальную скважину в продуктивный пласт в направлении пониженного или повышенного участка не менее одного горизонтального ствола, 5) закачка воды в пониженный участок линзы, 6) отбор пластовой жидкости из повышенного участка линзы, 7) при расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне повышенного участка бурение горизонтального ствола в зону пониженного участка, закачка воды через окончание горизонтального ствола скважины в зону пониженного участка, а отбор пластовой жидкости через начало горизонтального ствола, или через второй горизонтальный ствол, или через наклонно-горизонтальный ствол или через вертикальный ствол скважины из зоны повышенного участка, 8) при расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне пониженного участка бурение горизонтального ствола в зону повышенного участка, закачка воды через вертикальный ствол или начало горизонтального ствола скважины в зону пониженного участка, а отбор пластовой жидкости через окончание горизонтального ствола скважины, или через второй горизонтальный ствол, или через наклонно-горизонтальный ствол из зоны повышенного участка.

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-6 являются существенными отличительными признаками изобретения, признаки 7, 8 являются частными признаками изобретения.

Сущность изобретения

Изолированные литологически экранированные нефтенасыщенные линзы лишены естественного подпора пластовых вод или гидродинамической связи с соседними участками залежи. В связи с малыми размерами линзы невозможно разбуривание более чем одной скважиной. Поэтому при разработке таких линз не используют традиционные способы разработки нефтяных залежей, связанных с заводнением, вытеснением нефти и т.п. Использование только одной скважины накладывает еще большие ограничения. Естественный отбор нефти или циклический отбор через одну скважину даже с интенсификацией отбора повышением и снижением давления или гидроразрывом не приводит к существенному увеличению нефтеотдачи линзы.

В предложенном способе решается задача повышения нефтеотдачи залежи.

Задача решается следующей совокупностью операций.

При разработке литологически экранированной нефтенасыщенной линзы, вскрытой одной вертикальной скважиной, вскрывают продуктивный пласт линзы и отбирают нефть на естественном режиме до предельного уровня дебита. Возможен вариант, когда снижение дебита нефти до предельно рентабельного наступает раньше, чем пластовое давление снижается до давления насыщения нефти газом. По карте структурной поверхности репера и пласта по НВСП определяют границы линзы, анализируют профиль линзы и участки с пониженным и повышенным расположением продуктивного пласта линзы, определяют местоположение забоя скважины. Через вертикальную скважину по продуктивному пласту в направлении пониженного или повышенного участка бурят не менее одного горизонтального ствола. Чередуют отбор пластовой жидкости до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного и закачку воды с повышением пластового давления. Закачку воды производят в пониженный участок линзы, а отбор пластовой жидкости ведут из повышенного участка линзы. При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне повышенного участка бурят горизонтальный ствол в зону пониженного участка, чередуют закачку воды через окончание горизонтального ствола скважины в зону пониженного участка и отбор пластовой жидкости через начало горизонтального ствола, через вертикальный ствол скважины или через дополнительный ствол из зоны повышенного участка. При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне пониженного участка бурят горизонтальный ствол в зону повышенного участка, чередуют закачку воды через вертикальный ствол, начало горизонтального ствола или через дополнительный ствол скважины в зону пониженного участка и отбор пластовой жидкости через окончание горизонтального ствола скважины из зоны повышенного участка.

Для осуществления чередования закачки и отбора разобщают зону закачки от зоны отбора, перфорируют горизонтальный ствол скважины в зоне закачки или используют перфорацию вертикального ствола скважины. Для отбора пластовой жидкости разобщают зону закачки от зоны отбора и перфорируют горизонтальный ствол скважины в зоне отбора или используют для отбора перфорацию вертикального ствола скважины или дополнительного ствола. Разобщение проводят пакерами, тампонированием зоны перфорации горизонтального или вертикального ствола скважины и т.п.

Способ осуществляют следующим образом

При разработке литологически экранированной нефтенасыщенной линзы бурят одну скважину, которая, как правило, оказывается смещенной от центра линзы. Отбирают нефть на естественном режиме до снижения пластового давления не ниже давления насыщения нефти газом или до предельно рентабельного. По структурным поверхностям репера и пласта определяют границы линзы, анализируют профиль линзы и участки с пониженным и повышенным расположением продуктивного пласта линзы, определяют местоположение забоя скважины. Через вертикальную скважину в продуктивный пласт бурят горизонтальный ствол. При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне повышенного участка бурят горизонтальный ствол в зону пониженного участка. При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне пониженного участка бурят горизонтальный ствол в зону повышенного участка. При расположении забоя вертикального ствола скважины в срединной части линзы возможно бурение двух и более горизонтальных стволов, одного - в зону пониженного участка, другого - в зону повышенного участка. При приблизительном равенстве глубин участков линзы горизонтальный ствол бурят к границе линзы предпочтительно на максимальное удаление для увеличения охвата линзы воздействием.

Для закачки воды в линзу разобщают место закачки и место отбора в скважине. В зависимости от строения линзы и расположения пробуренных горизонтальных стволов место разобщения может меняться.

При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне повышенного участка и расположении горизонтального ствола в зоне пониженного участка перфорируют конец горизонтального ствола в зоне пониженного участка и разобщают зону перфорации от остального объема скважины, например, постановкой пакера выше зоны перфорации в горизонтальном стволе скважины и/или тампонированием интервала перфорации вертикального ствола скважины с постановкой тампонирующего (цементного) моста. Закачку воды ведут через конец горизонтального ствола в зону пониженного участка. При этом отбор нефти не производят. После восстановления пластового давления в линзе выше начального разобщают конец горизонтального ствола и вертикальный ствол скважины, например, постановкой тампонирующего растворимого моста в зоне перфорации (клапан-отсекатель) горизонтального ствола. Для отбора пластовой жидкости восстанавливают сообщение скважины и пласта в зоне забоя вертикального ствола скважины, например, разбуриванием тампонирующего (цементного) моста и перфорацией разбуренного интервала. Ведут отбор пластовой жидкости через перфорированный интервал забоя вертикального ствола скважины до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного. Далее операции повторяют.

При расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне пониженного участка бурят горизонтальный ствол в зону повышенного участка. Закачку воды ведут через вертикальный ствол в зону пониженного участка. При размещении начала горизонтального ствола скважины в зоне пониженного участка возможно перфорирование начала горизонтального ствола и закачка воды через перфорированный интервал. При этом интервал перфорации вертикального ствола может быть тампонирован или подключен к закачке воды. При достижении пластового давления в линзе выше начального тампонируют начало горизонтального ствола и снова разбуривают до сообщения объема горизонтального ствола с основным объемом скважины и тампонируют забой вертикального ствола. Перфорируют конец горизонтального ствола в зоне повышенного участка. Отбирают пластовую жидкость по горизонтальному стволу до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного. Затем разобщают зону перфорации горизонтального ствола от остального объема скважины, например, тампонированием интервала перфорации и восстанавливают сообщение скважины и пласта в зоне пониженного участка, например, разбуриванием тампонирующего (цементного) моста и перфорацией разбуренного интервала. Далее операции повторяют.

При бурении двух горизонтальных стволов как правило в разных, близких к диаметрально противоположным, направлениях используют конец одного горизонтального ствола для закачки воды, другой конец другого горизонтального ствола - для отбора пластовой жидкости.

Пример конкретного выполнения

Пример 1. Разрабатывают литологически экранированную нефтенасыщенную линзу со следующими характеристиками: глубина 1150 м, начальное пластовое давление 10,5 МПа, давление насыщения 6,0 МПа, пластовая температура 22°С, толщина пласта 3 м, площадь линзы 70,6 тыс.м², пористость 23%, проницаемость 232 мкм ², вязкость нефти 27 сП, плотность нефти 0,921 кг/м ³, газовый фактор 11 м³/т.

Залежь разбурена одной вертикальной добывающей скважиной с забоем в центре линзы. Отбирают пластовую жидкость до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом, при этом дебит скважины снижается с начального 8 т/с до текущего 1,5 т/с. Проводят геофизические исследования в скважине и на залежи. Анализируют профиль линзы, определяют границы и участки с пониженным и повышенным расположением залежи. На забое вертикальной скважины проводят тампонажные работы с образованием цементного моста высотой 100 м. Через вертикальную скважину в продуктивный пласт в направлении пониженного участка бурят один горизонтальный ствол до границы линзы. Спускают эксплуатационную колонну и цементируют с перекрытием окна в предыдущей эксплуатационной колонне. Перфорируют окончание горизонтального ствола в зоне пониженного участка линзы и через образованный интервал перфорации закачивают воду до достижения пластового давления в залежи 13,5 МПа, т.е. более начального. Проводят тампонажные работы с образованием цементного моста высотой 20 м в интервале перфорации на конце горизонтального ствола скважины. Перфорируют начало горизонтального ствола скважины в зоне повышенного участка линзы и отбирают пластовую жидкость на естественном режиме до снижения пластового давления до 7,0 МПа и снижения дебита до базового.

Затем тампонируют и разбуривают начало горизонтального ствола скважины в зоне повышенного участка линзы, разбуривают цементный мост и перфорируют конец горизонтального ствола скважины. Через образованный интервал перфорации в зоне пониженного участка линзы закачивают воду. Далее операции повторяют до достижения расчетной нефтеотдачи линзы. В результате из линзы удается отобрать 7 тыс.т нефти и достичь нефтеотдачи 0,44 вместо 0,25 по прототипу.

Пример 2. Выполняют как пример 1. Забой вертикального ствола скважины расположен в зоне пониженного участка. Бурят горизонтальный ствол в зону повышенного участка. Ведут периодическую закачку воды через вертикальный ствол в зону пониженного участка и периодический отбор пластовой жидкости через окончание горизонтального ствола скважины из зоны повышенного участка.

В результате из линзы удается отобрать 7 тыс.т нефти и достичь нефтеотдачи 0,44 вместо 0,25 по прототипу.

Применение предложенного способа позволит повысить нефтеотдачу линзовидной залежи нефти.

Формула изобретения

1. Способ разработки литологически экранированной нефтенасыщенной линзы одной скважиной, включающий чередование отбора пластовой жидкости до снижения пластового давления до уровня давления насыщения нефти газом или падения дебита нефти до предельно рентабельного и закачки воды с повышением пластового давления, отличающийся тем, что анализируют профиль линзы, определяют границы и участки с пониженным и повышенным расположением залежи, через вертикальную скважину в продуктивный пласт в направлении пониженного или повышенного участка бурят не менее одного горизонтального ствола, закачку воды производят периодически в пониженный участок линзы, а отбор пластовой жидкости ведут периодически из повышенного участка линзы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне повышенного участка бурят горизонтальный ствол в зону пониженного участка, закачку воды ведут периодически через окончание горизонтального ствола скважины в зону пониженного участка, а отбор пластовой жидкости ведут периодически через начало горизонтального ствола или через вертикальный ствол скважины из зоны повышенного участка.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при расположении забоя вертикального ствола скважины в зоне пониженного участка бурят горизонтальный ствол в зону повышенного участка, закачку воды ведут периодически через вертикальный ствол или начало горизонтального ствола скважины в зону пониженного участка, а отбор пластовой жидкости ведут периодически через окончание горизонтального ствола скважины из зоны повышенного участка.