Способ энергоциклической обработки скважины в неоднородном по проницаемости пласте

 

Изобретение относится к способам разработки нефтяных месторождений. Способ включает вскрытие пласта, гидроразрыв пласта, циклическую закачку в скважину энергоносителя, остановку скважины на реагирование и добычу нефти. В первом цикле энергоноситель закачивают при минимальном давлении гидроразрыва пласта. В последующих циклах давление закачки последовательно повышают до максимальной величины давления гидроразрыва пласта. Увеличивается охват пласта воздействием энергоносителя. 5 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способам разработки нефтяных месторождений с неоднородными по проницаемости коллекторами.

Сложность разработки месторождений с неоднородными и низкопроницаемыми коллекторами состоит в низкой производительности скважин, больших затратах энергоносителя (пара, парогаза, кислот, растворителей, химреагентов) на обработку или нагрев пласта в призабойной зоне скважин, что приводит к высокой стоимости добычи нефти и зачастую по этой причине к консервации скважин и запасов нефти.

Известны способы энергоциклических обработок призабойных зон нефтяных скважин, включающие однократную или многократную закачку в призабойную зону различного рода энергоносителей (различных кислот, их смесей с различными химреагентами, растворителей, теплоносителей) и добычу нефти /1/. Выбор того или иного энергоносителя зависит от цели обработки, свойств нефтенасыщенного коллектора и пластовой нефти.

Недостатками известных способов является низкая добыча нефти и высокие энергетические затраты из-за неравномерного охвата разнопроницаемых прослоев воздействием энергоносителя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ добычи тяжелой нефти, включающей вскрытие пласта по крайней мере одной скважиной, закачку через скважины пара под давлением, достаточным для осуществления гидроразрыва пласта в призабойной зоне, гравийную набивку пласта, периодическую закачку пара в призабойную зону пласта под давлением, меньше величины давления, необходимого для осуществления гидравлического разрыва пласта в призабойной зоне, и добычу нефти /2/.

Недостатками известного способа являются низкая добыча нефти и высокие энергетические затраты из-за неравномерного распределения энергоносителя по пропласткам различной проницаемости. В известном способе осуществляют гидроразрыв только в первом цикле закачки пара, созданные трещины (одну или несколько) закрепляют гравийной набивкой, в последующих циклах закачиваемый пар воздействует на пласт через эти трещины, в связи с этим не обеспечивается полный охват пласта тепловым воздействием энергоносителя.

Задачей настоящего изобретения является повышение добычи нефти и снижение энергетических затрат за счет равномерного охвата разнопроницаемости прослоев воздействием энергоносителя.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в известном способе энергоциклической обработки скважины в неоднородном по проницаемости пласте, включающем вскрытие пласта по крайней мере одной скважиной, гидроразрыв пласта, проводимые циклически закачку в скважину энергоносителя, остановку скважины на реагирование и добычу нефти, согласно изобретению, в первом цикле закачку энергоносителя ведут при давлении, равном минимальному давлению гидроразрыва пласта, в последующих циклах давление закачки энергоносителя последовательно повышают до максимальной величины давления гидроразрыва пласта.

Кроме того, закачку энергоносителя при давлении, равном минимальному давлению гидроразрыва пласта, с последовательным повышением давления закачки энергоносителя до максимальной величины давления гидроразрыва пласта в последующих циклах повторяют несколько раз.

На фиг. 1 представлена стандартная кривая изменения приемистости скважины при изменении давления гидроразрыва пласта от минимального до максимального.

На фиг. 2 представлен нефтенасыщенный пласт, состоящий из трех пропластков разной степени сцементированности и проницаемости, вскрытый скважиной.

На фиг. 3 показан первый цикл операций, в котором закачку энергоносителя ведут при давлении, равном минимальному давлению гидроразрыва пласта.

На фиг. 4 показан второй цикл операций, в котором закачку энергоносителя ведут при давлении, равном среднему (промежуточному между минимальным и максимальным) давлению гидроразрыва пласта.

На фиг. 5 показан третий цикл операций, в котором закачку энергоносителя ведут при давлении, равном максимальному давлению гидроразрыва пласта.

Способ осуществляют следующим образом.

Неоднородный по степени сцементированности и проницаемости нефтенасыщенный пласт вскрывают по крайней мере одной скважиной, определяют для него минимальную и максимальную величину давления гидроразрыва пласта по гидродинамическим исследованиям скважины или предварительно по региональным исследованиям пласта в окружающих скважинах.

В первом цикле операций (фиг. 3) закачку энергоносителя (например, пара) ведут при давлении, обеспечивающем на забое скважины минимальное давление гидроразрыва пласта. При этом создаются трещины в зоне менее сцементированного и обычно менее проницаемого заглинизированного пропластка и энергоноситель поступает по этим трещинам в глубь этого пропластка. Затем скважину закрывают на время конденсации пара (или растворения реагента в нефти, или прохождения химической реакции), при этом давление снижается за счет поступления энергоносителя из трещин в пористую часть пласта, созданные трещины смыкаются, происходит взаимодействие энергоносителя с нефтью, породой пласта. Затем осуществляют добычу нефти. Движение энергоносителя и пластовых флюидов в скважину при ее пуске в эксплуатацию происходит по пористой части пласта, что обеспечивает более глубокий охват пласта влиянием энергоносителя и полное вытеснение нефти.

Во втором цикле операций (фиг. 4) закачку энергоносителя ведут при давлении, например, равном среднему между минимальным и максимальным давлением гидроразрыва пласта, при этом создают трещины как в тех пропластках, в которых они были созданы в первом цикле, так и в других более сцементированных пропластках. После закачки заданного количества энергоносителя скважину закрывают на время конденсации пара (или реагирования энергоносителя), после снижения давления и смыкания трещин осуществляют добычу пластовых флюидов.

В третьем цикле операций (фиг. 5) закачку энергоносителя ведут при давлении, равном, например, максимальному давлению гидроразрыва пласта, при этом раскрытие трещин происходит как в менее сцементированных низкопроницаемых проспластках, так и в более сцементированных пропластках нефтенасыщенного пласта. Энергоноситель поступает через трещины как в те пропластки, в которые он поступал в первом и втором циклах, так и в наиболее сцементированные пропластки, что обеспечивает равномерное воздействие на весь неоднородный по проницаемости нефтенасыщенный пласт. Закачивают заданное количество энергоносителя, закрывают скважину на время конденсации и реагирования энергоносителя с нефтью и пластом, затем ведут добычу нефти.

В результате такого воздействия оказываются обработанными новые зоны нефтенасыщенного пласта и новые порции пластовой нефти, тем самым обеспечивают полное использование энерогоносителя и увеличение добычи нефти.

В четвертом и последующих циклах операций последовательное повышение давлений закачки энергоносителя от минимальной до максимальной величины гидроразрыва многократно повторяют.

Пример. Имеют залежь высоковязкой нефти, вязкость пластовой нефти 300 МПа·с. , нефтенасыщенный горизонт сложен чередованием пластов и пропластков, различных по своему литологическому составу пород, различной степени сцементированности, пористости, проницаемости. Начальное пластовое давление 5,2 МПа, минимальное давление гидроразрыва составляет 10,0 МПа, максимальное - 14,0 МПа. В качестве энергоносителя применяют пар.

В первом цикле операций закачку пара осуществляют при минимальном давлении гидроразрыва, равном 10,0 МПа, закачку пара ведут из расчета его расхода 100 - 150 т на 1 м эффективной нефтенасыщенной толщины пласта. Скважину закрывают на 7 суток, а затем осуществляют добычу нефти и пластовых флюидов, например, при забойном давлении 2,5 - 3,0 МПа.

Во втором цикле операций закачку пара ведут при давлении, равном максимальному давлению гидроразрыва - 14,0 МПа, закачивают в скважину пар из расчета 100 - 200 т на 1 м эффективной нефтенасыщенной толщины пласта, затем скважину закрывают на время конденсации пара и его перераспределения в пористую часть пласта на 7 суток, после чего скважину вводят в эксплуатацию при забойном давлении, например, 2,5 - 3,0 МПа.

В третьем цикле операций закачку пара вновь ведут при давлении, равном минимальному давлению гидроразрыва, в четвертом цикле - при давлении, равном максимальному давлению гидроразрыва и т.д. Такое чередование циклов операций с последовательной сменой величины давления закачки пара осуществляют в течение всего срока проведения пароциклических обработок скважины.

Согласно расчетным данным применение изобретения позволяет увеличить охват пласта воздействием пара и добычу нефти на 50% по сравнению с известным способом.

Источники информации 1. Справочная книга по добыче нефти под ред. Ш.К.Гиматудинова, М., Недра, 1974, с. 420-465.

2. Патент США N 4645005, кл. 166-276, 1987 - прототип.

Формула изобретения

1. Способ энергоциклической обработки скважины в неоднородном по проницаемости пласте, включающий вскрытие пласта по крайней мере одной скважиной, гидроразрыв пласта, проводимые циклически закачку в скважину энергоносителя, остановку скважины на реагирование и добычу нефти, отличающийся тем, что в первом цикле закачку энергоносителя ведут при давлении, равном минимальному давлению гидроразрыва пласта, в последующих циклах давление закачки энергоносителя последовательно повышают до максимальной величины давления гидроразрыва пласта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что закачку энергоносителя при давлении, равном минимальному давлению гидроразрыва пласта, с последовательным повышением давления закачки энергоносителя до максимальной величины давления гидроразрыва пласта в последующих циклах повторяют несколько раз.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4