Способ разработки нефтяного месторождения

 

Использование: б нефтяной промышленности при разработке месторождений с использованием гидроразрыва пласта. Сущность изобретения: до проведения гидроразрыва пласта определяют направление естественной трещиноватости пласта, проводят инициирование трещин гидроразрыва в Направлении, ориентированном от линии, соединяющей одноименные скважины в сторону, противоположную направлению естественной трещиноватости . Длину трещин гидроразрыва выбирают из условий , обеспечивающих создание гидродинамической связи между одноименными скважинами. 3 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 5027873/03 (22) 17.02.92 (46) 30.11.93 Бюл. Ng 43 44 (75) Шеляго ВВ: Алекперов ВЮ. (73) Шеляго Владимир Викторович (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (57) Использование: в нефтяной промышленности при разработке месторождений с использованием гидроразрыва пласта; Сущность изобретения: до (В) RU (11) 20ОЗ789 С1 (51) 5 ЕХ1843 Хб Е21В43 24 проведения гидроразрыва пласта определяют направление естественной трещиноватости пласта, проводят инициирование трещин гидроразрыва в направлении, ориентированном от линии. соединяющей одноименные скважины в сторону, противоположную направлению естественной трещиноватости. Длину трещин гидроразрыва выбирают из условий, обеспечивающих создание гидродинамической связи между одноименными скважинами. 3 ил

2003789

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяных месторождений с использованием гидроразрыва пласта.

Известен способ разработки нефтяной залежи путем создания сети нагнетательных и добывающих скважин, закачивания вытесняющего агента в нагнетательные скважины и отбора флюида через добывающие скважины (1), Этот способ не позволяет разрабатывать месторождения с высоким темпом и высокой нефтеотдачей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки залежи нефти. включающий расстановку нагнетательных и добывающих скважин, проведение гидроразрыва пласта, нагнетание вытесняющего агента в нагнетательные скважины и отбор флюида через добывающие скважийы (2).

Такой способ . позволяет увеличить темп разработки и текущую нефтеотдачу на обычных коллекторах, однако эффект от его применения на месторождениях с коллекторами. имеющими выраженную естественную трещиноватость, невелика.. При гидроразрыве происходит раскрытие трещин в направлении естественной трещиноватости.

Если скважины не размещены на линии, совпадающей с направленйем естественной трещиноватости, гидроразрыв практически не приводит к возникновению гидродинамической связи между скважинами, При этом бывает невозможно создать фронт вытеснения и повысить охват воздействием и увеличить нефтеотдачу пласта.

Цель изобретения — интенсификация выработки запасов из пластов с выраженной естественной трещиноватостью эа счет образования трещин между одноименными скважинами, не размещенными в направлении естественной трещиноватости, создания гидродинамической связи между одноименными скважинами и увеличения охвата пласта воздействием, Поставленная цель достигается тем, что по способу разработки нефтяного месторождения, включающему расстановку добывающих и нагнетательных скважин, проведение гидроразрыва пласта, нагнетание вытесняющего агента в нагнетательные скважины и отбор флюида через добывающие скважины, до проведения гидроразрыва определяют направление естественной трещиноватости, проводят инициирование трещины гидроразрыва на скважинах в направлении, отличном от направления естественной трещиноватости, при котором развитие трещины последующего гидроразрыва является результирующим от влияния естественно трещиноватости и направления" инициирования и обеспечивает .создание гидродинамической связи между одноименными скважинами.

При разработке нефтяных месторождений для увеличения охвата пласта воздействием и его проницаемости проводят гидроразрыв пласта на скважинах. При этом трещины гидроразрыва образуются в вертикальной плоскости и располагаются по ли1б ниям естественной трещиноватости пласта.

По условиям разработки в основном бывает

- необходимо обеспечить гидродинамическую связь между скважинами, т.е. соеди.нить трещинами скважины, например, 20 добывающего ряда. Соединение скважин трещийами бывает необходимо при рядной и при площадных системах разработки типа пятиточечной, семиточечной и т.п, Расположить скважины по линии естественной. трещиноватости пласта даже из. начально бывает не.всегда возможно..Это тем более невозможно на уже разбуренном месторождении.

Обычный гидроразрыв не позволяетсоЗ0 единить трещинами скважины, не расположенные на линии естественной трещиноватости пласта. Скважины, расположенные на линии, находящейся под углом к направлению естественной трещиноватоЗ5 сти, не соединяются трещиной. При этом эффект от гидроразрыва оказывается неве- . лик и определяется в основном повышением проницаемости приэабойной зоны, а не созданием гидродинамической связи в ряду

40 скважин. Для обеспечения гидродинамйческой связи между такими скважинами предлагается проводить инициирование гидроразрыва и сам гидроразрыв под углом к направлению естественной трещиновато45 сти. При этом трещина изначально развивается по тому направлению, которое оно получает при инициировании, затем происходит ее ориентация (заворот) в направлении естественной трещиноватости пласта.

50 Чтобы добиться соединения скважин такой трещиной, необходимо учитывать этот эффект и проводить инициирование трещины под таким начальным, углом, чтобы в результате роста и поворота трещина пришла к

55 середине расстояния между скважинами.

То же самое необходимо сделать на соседней скважине и т.д.

На фиг.1 показана схема инициирова- . ния трещины гидроразрыва между одноименными скважинами.

2003789

При обычном гидроразрыветрещины от скважин 1 и 2 обрадуются в направлении 3 естественной трещиноватости. Для соединения скважин гидродинамической связью (трещиной) необходимо инициирование трещины проводить в направлении 5, отличном от направления естественной трещиноватости. При этом развитие трещины гидрорэзрыва является результирующим от влияния естественной трещиноватости 6 (совпадающим с направлением 3) и направлением 5 инициирования. При соединении двух трещин гидроразрыва от скважин 1 и 2 обеспечивается создание гидродинамической связи между скважинами (4- середина расстояния между скважинами).

Длина трещины определяется технологией гидроразрыва. Контроль правильности выбранного направления икициирования проводят гидродинамическими исследованиями по взаимодействию скважин, с помощью изотопов и т.п.

Выразить зависимость математически с достаточной степенью точности для практики в настоящее время не представляется возможным. Для такого выражения необходимо накопление большого статистического материала реальных гидроразрывов ка месторождениях с разными коллекторами и разным расположением пар скважин относительно направления естественной трещиноватости.

На каждой скважине определяют азимутальный угол а между направлением естественной трещиновэтости и направлением линии, соединяющей скважины. Как правило, если этот угол равен или меньше 45 (фиг.1), инициирование трещины гидроразрыва производят в направлении, которое развернуто от направления естественной трещиноватости на угол, вдвое превышающий азимутальный угол.

При этом разворот осуществляют в сторону линии, соединяющей скважины.

Если азимутальный угол больше 45О, инициирование трещины гидроразрывэ, как правило, осуществляют в направлении, которое развернуто от направления естественной трещиноватости на угол, близкий к

90О. При этом разворот осуществляют в сторону линии, соединяющей скважины.

Однако такой порядок инициирования трещин уточняют и корректируют по результатам пробных гидроразрывов. Если направление инициирования трещины совпадает в обе стороны на одной скважине (например, при рядкой системе разработки), то на скважине производят инициирование сразу в обе стороны. Для этого используют перфоратор с двумя верводы pв= 1 МПа. с; давление на забое нагнетательной скважины Р ч. = 20 МПа; давление на забое добывающей скважины Рдоб.

= 10 МПа; азимутальный угол между направ45 лением естествекной трещиноватости и направлением линии, соединяющей скважины нагнетательного ряда, а = 75О.

На фиг,2 показан фронт вытеснения нефти на момент прорыва воды в добывающую скважину.

Нефтяное месторождение разрабатывали следующим образом; проводили расстановку добывающих 7 и нагнетательных 8 скважин; определяли направление А естественной трещиноватости; проводили инициирование трещины 9 гидроразрыва на нагнетательных скважинах в направлении, отличном от направления естественной трещиноватости, при котором трещина после5 l0

40 тикальными рядами перфорационных отверстий, лежащих в одной вертикальной плоскости. На забое скважины таким перфоратором прорезают щель в необходимом направлении, выполняя тем самым инициирование гидроразрыва пласта. При гидроразрыве эта щель определяет начальное направление трещины гидроразрыва пласта. Если с разных сторон скважины необходимо провести инициирование (образование щели) в направлениях, не лежащих в одной плоскости, или только в одном направлении, то перфорацию щели выполняют перфоратором с одним вертикальным рядом перфорационных отверстий, сориентированном в необходимом направлении. После нарезки щелей выполняют гидрорэзрыв пласта, затем ведут разработку нефтяного месторождения нагнетанием вытесняющего агента через кагнетательные скважины и отбором флюида через добывающие скважины.

Пример. Эффективность предлагаемого способа разработки подтверждается результатами решения математической модели двумерного вытеснения нефти водой из элемента однородно схемы расположения скважин в соотвстствии со схемой Баклея-Леверетта.

B процессе решения математической модели использовались следующие начальные условия; расстояние между рядами нагнетательных и добывающих скважин е =; расстояние между скважинами в ряду n = 1200 м; эффективная нефтенасыщенная толщина пласта Ьф. = 2 м; коэффициент проницаемости продуктивного пл аста К = 0,2. 10 м ; коэффициент пористости M = 0,2; динамическая вязкость н ефтирн =3 МПа с; динамическая вязкость

2003789 7 начен момент прорыва воды в добывающую скважину, Из фиг.2, 3 следует, что к моменту прорыва воды в добывающую скважину коэф5 фициент охвата пласта воздействием и коэффициент нефтеотдачи увеличиваются на 157; в случае направленного инициирбвания гидроразрыва пласта по сравнению с известной технологией.

Таким образом интенсифицируется выработка запасов из пластов с выраженной естественной трещиноватостью за счет образования трещин между одноименными

15 скважинами, не размещенными по направлению естественной трещиноватости. (56) Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений. M„ Недра. 1986.

20 Авторское свидетельство СССР

N 1062332, кл, Е 21 В 43/24, 1978.

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО

МЕСТОРОЖДЕНИЯ, включающий бурение добывающих и нагнетательных скважин, проведение гидроразрыва пласта, нагнетание вытесняющего агента в нагнетатель- 30 ные скважины и отбор флюида через добывающие скважины, отличающийся тем, что до проведения гидроразрыва определяют направление естественной трещиновато35 дующего гидроразрыва займет положение

Б; проводили гидроразрыв пласта; нагнетали вытесняющий агент (воду) в нагнетательные 8 скважины; отбирали нефть через добывающие 7 скважины.

Численное решение математической модели было проведено для двух случаев: гидроразрыв был произведен без начального инициирования, т.е, трещина пролегла s соответствии с направлением естественной трещиноватости (фиг.2,а); гидроразрыв осуществлен с начальным инициированием трещины (фиг.2,б). В этом случае трещины гидроразрыва с достаточной степенью вероятности сойдутся на половине расстояния между одноименными скважинами, На фиг,3 показано изменение коэффициента L охвата элемента пласта фронтом вытеснения Во времени ( — без начального инициирования трещины гидроразрыва; Г— с начальным инициированием, точкой обозсти пласта, проводят инициирование трещин гидро разрыва в скважинах в направлении, которое ориентировано от направления линии, соединяющей одноименные скважины, в сторону, противоположную направлению естественной трещиноватости пласта, а длину трещин гидроразрыва выбирают из условий, обеспечивающих создание гидродинамической связи между указанными скважинами.

2003789

У 12 /Р

Яр ч еюЯ г

Составитель В. Шеляго

Техред М.Моргентал Корректор M. Керецман

Редактор Т. Рыбалова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Заказ 3314

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101