Способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при совместной разработке нефтяных и калийных месторождений. Обеспечивает значительное снижение экологической напряженности и повышение безопасности горных работ. Сущность изобретения: осуществляют добычу нефти из эксплуатационных скважин. В рудниках добывают калийные соли и перерабатывают их. Закачивают растворы в глубокозалегающие пористые пласты пород. Согласно изобретению предварительно выявляют пласты пористых пород, находящиеся между нефтеносными и калийными пластами. Выбирают пласт, расположенный ниже подстилающей каменной соли. Производят закачку в него растворов через нагнетательные скважины до компенсации падения давления в нефтяном пласте на величину, достаточную для предупреждения деформаций в калийных пластах, которую рассчитывают по математической формуле. Отработку нефтяного пласта производят при поддержании компенсирующего давления в выбранном пористом пласте. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Реферат
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при совместной разработке нефтяных и калийных месторождений.
Известен способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений, включающий добычу нефти из эксплуатационных скважин и заводнение нефтяных пластов через нагнетательные скважины, добычу в шахтах, переработку калийных солей и захоронение жидких отходов в глубокие горизонты (Толкачев Г.М. и др. Некоторые результаты поисковых исследований по комплексному освоению недр центральной части Соликамской впадины: Сб. //Нефтегазоносность регионов древнего нефтенакопления. - Новосибирск, Наука, 1982, - с.75-78).
Недостатком способа является быстрое снижение водопроницаемости пластов из-за набухания глинистой фракции.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений, включающий добычу нефти и заводнение нефтяных пластов, добычу в шахтах и переработку калийных солей, а для заводнения нефтяных пластов используют растворы хлористого Na с концентрацией 5-28%, которые готовят из избыточных рассолов калийного производства. (Патент №2095556, МКИ6 Е 21 В 43/22, Е 21 С 41/20, опубл. в БИ №31, 1997 г.).
Недостаток способа состоит в необходимости создания большого давления для закачки рассолов непосредственно в нефтяной пласт для поддержания пластового давления.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении вредного воздействия на окружающую среду за счет захоронения жидких хлоридных или сульфатных отходов калийного производства и повышение безопасности горных работ в калийных рудниках за счет предупреждения деформаций на уровне калийных пластов.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе совместной разработки нефтяных и калийных месторождений, включающем добычу нефти из эксплуатационных скважин, добычу в рудниках и переработку калийных солей, закачку растворов в глубокозалегающие пористые пласты пород, предварительно выявляют пласты пористых пород, находящихся между нефтеносными и калийными пластами, из которых выбирают пласт, расположенный ниже подстилающей каменной соли, после чего производят закачку в него растворов через нагнетательные скважины до компенсации падения давления в нефтяном пласте на величину, достаточную для предупреждения деформаций в калийных пластах, которую рассчитывают по формуле
где Нp - глубина залегания выбранного пористого пласта для закачивания растворов;
Hн - глубина залегания нефтяного пласта;
ΔРн - величина уменьшения давления в нефтеносном пласте,
и отработку нефтяного пласта производят при поддержании компенсирующего давления в выбранном пористом пласте, при этом в качестве растворов используют жидкие хлоридные или сульфатные отходы калийного производства, а отработку калийного пласта осуществляют одновременно с нефтяным пластом.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема расположения пластов для закачивания жидких отходов.
При совместной отработке калийных солей и нефти принципиальным является вопрос очередности их отработки и взаимного негативного влияния.
При первоочередной отработке калийных пластов, которые залегают на глубине 200-400 м, их влияние на нефтеносные пласты с глубиной залегания ≈2000 м незначительно и не осложнит их отработку.
Однако опережающая добыча нефти вызовет изменение напряженно-деформированного состояния всего вышележащего массива пород, в том числе и калийных пластов, что значительно затруднит выемку калийных пластов или сделает ее совершенно невозможной.
Добыча нефти вызовет изменение пластового давления на величину ΔPн, при этом выйдет из равновесия система сил: гравитационные силы вышележащих пород (Р=γНн,) - реакция пород пласта.
Величина пластового давления будет составлять
Р1=γНн-ΔРн,
где Р - пластовое давление;
γ - объемный вес пород;
Нн - глубина залегания нефтеносного пласта.
Это вызовет деформации пород, залегающих в кровле нефтеносного пласта и далее всей толщи пород.
Для предупреждения возникновения этих деформаций необходимо создать компенсирующее давление в пласте, расположенном выше отрабатываемого нефтяного пласта, величина пластового давления в котором будет составлять
Р2=γНр-ΔРр,
где P2 - величина пластового давления в пористом пласте;
Нр - глубина залегания пористого пласта;
ΔРр - изменение давления в пористом пласте.
Для этого выбирают глубокозалегающий пористый водопроницаемый пласт, находящийся между нефтеносным и калийным пластами и ниже подстилающей каменной соли, которая выполняет гидроизолируюшую функцию, и осуществляют закачивание жидких отходов в пористый пласт.
Способ осуществляется следующим способом.
Первоначальная отработка нефтяного пласта 1 через нефтедобывающую скважину 2 вызывает деформации пород, залегающих в кровле нефтеносного пласта, и далее всей толщи пород на какую-то величину εн - 7. Это вызовет деформации калийного пласта 3, который должен отрабатываться позднее.
Для того чтобы исключить деформации на уровне калийных пластов 3, необходимо обеспечить компенсирующее давление в горных породах, расположенных между калийным и нефтяным пластами. Для этого сначала выявляют пласты пористых пород, находящиеся между нефтеносными и калийными пластами, из которых выбирают пласт, расположенный ниже подстилающей каменной соли 4. Рядом с нефтедобывающей скважиной 2 проходят нагнетательную скважину 5 до выбранного пористого породного пласта.
Затем через нагнетательную скважину 5 производят закачку растворов в пористый породный пласт 6 до достижения в нем компенсирующего давления, достаточного для предупреждения деформаций в калийных пластах, которое определяется из соотношения
где Нр - глубина залегания выбранного пористого пласта для закачивания растворов;
НН - глубина залегания нефтяного пласта;
ΔРр - величина уменьшения давления в нефтеносном пласте.
В качестве растворов для закачивания в пористый породный пласт могут использоваться избыточные хлоридные рассолы или сульфатные растворы калийного производства, приготовленные специальным способом (НОУ-ХАУ).
Использование предлагаемого изобретения позволит значительно снизить экологическую напряженность в промышленном районе за счет размещения избыточных жидких хлоридных или сульфатных отходов калийного производства в глубокие горизонты, осуществить последовательную отработку нефтяных, а затем калийных пластов за счет предупреждения деформаций последних.
1. Способ совместной разработки нефтяных и калийных месторождений, включающий добычу нефти из эксплуатационных скважин, добычу в рудниках и переработку калийных солей, закачку растворов в глубокозалегающие пористые пласты пород, отличающийся тем, что предварительно выявляют пласты пористых пород, находящиеся между нефтеносными и калийными пластами, из которых выбирают пласт, расположенный ниже подстилающей каменной соли, после чего производят закачку в него растворов через нагнетательные скважины до компенсации падения давления в нефтяном пласте на величину, достаточную для предупреждения деформаций в калийных пластах, которую рассчитывают по формуле
где Нр - глубина залегания пористого пласта для закачивания растворов;
Нн - глубина залегания нефтяного пласта;
ΔРн - величина уменьшения давления в нефтеносном пласте,
и отработку нефтяного пласта производят при поддержании компенсирующего давления в выбранном пористом пласте.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворов используют жидкие хлоридные или сульфатные отходы калийного производства.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отработку калийного пласта осуществляют одновременно с нефтяным пластом.