Способ разработки нефтяной залежи

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи на поздней стадии. При разработке нефтяной залежи выделяют в нижней или средней по высоте части залежки суперколлекторы. Обеспечивает повышение нефтеотдачи залежи. Сущность изобретения: по способу ведут закачку рабочего агента через нагнетательные скважины в суперколлекторы в нижней или средней по высоте части залежи. В верхней части залежи выделяют суперколлекторы и используют их как естественные нефтесборные резервуары. Отбор нефти ведут через добывающие скважины, пробуренные в суперколлекторы в верхней части залежи с организацией вертикального вытеснения нефти за счет закачки рабочего агента в нижнюю или среднюю часть залежи. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи на поздней стадии.

Известен способ разработки массивных нефтяных месторождений, включающий отбор нефти через добывающие скважины, закачку газа в кровельную часть пласта до прорыва к добывающим скважинам, затем с одновременной закачкой газа закачку в подошвенную часть пласта воды при давлении ниже давления закачки газа (патент РФ 1547412, кл. Е 21 В 43/20, опублик. 1999 г.).

Недостатком известного способа является невысокая нефтеотдача залежи.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, включающий проведение дренажных добывающих скважин с горизонтальными стволами в кровле месторождения и добычу нефти через добывающие скважины, закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины в подошву месторождения (патент РФ 1623276, кл. Е 21 В 43/20, опублик. 1999г.).

Известный способ позволяет извлечь основные запасы из залежи, однако значительная их часть остается в залежи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разработки нефтяной залежи, включающий выделение в нижней или средней по высоте части залежи суперколлекторов, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины в суперколлекторы и отбор нефти через добывающие скважины в верхней части залежи (патент РФ 2171887, кл. Е 21 В 43/20, опублик. 2001г. ).

Недостатком известного способа является невысокая нефтеотдача залежи.

В изобретении решается задача повышения нефтеотдачи залежи.

Задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем выделение в нижней или средней по высоте части залежи суперколлекторов, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины в суперколлекторы и отбор нефти через добывающие скважины в верхней части залежи, согласно изобретению в верхней части залежи выделяют суперколлекторы, используют их как естественные нефтесборные резервуары, а отбор нефти ведут через добывающие скважины, пробуренные в суперколлекторы в верхней части залежи с организацией вертикального вытеснения нефти за счет закачки рабочего агента в нижнюю или среднюю часть залежи. При организации вертикального вытеснения нефти закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и/или отбор нефти через добывающие скважины осуществляют в циклическом режиме. В верхней части залежи бурят горизонтальные, и/или многозабойные, и/или вертикальные добывающие скважины в областях отсутствия суперколлектора.

Признаками изобретения являются: 1) выделение в нижней или средней по высоте части залежи суперколлекторов; 2) закачка рабочего агента через нагнетательные скважины в суперколлекторы; 3) отбор нефти через добывающие скважины в верхней части залежи; 4) выделение в верхней части залежи суперколлекторов; 5) использование суперколлекторов как естественных нефтесборных резервуаров; 6) отбор нефти через добывающие скважины, пробуренные в суперколлекторы в верхней части залежи; 7) организация вертикального вытеснения нефти за счет закачки рабочего агента в нижнюю или среднюю часть залежи; 8) при организации вертикального вытеснения нефти осуществление закачки рабочего агента через нагнетательные скважины и/или отбора нефти через добывающие скважины в циклическом режиме; 9) в верхней части залежи бурение горизонтальных, и/или многозабойных, и/или вертикальных добывающих скважин в областях отсутствия суперколлектора.

Признаки 1-3 являются общими с прототипом, признаки 4-7 являются существенными отличительными признаками изобретения, признаки 8, 9 являются частными признаками изобретения.

При разработке нефтяной залежи, имеющей часть с чрезвычайно высокой проницаемостью относительно остальной части залежи, происходит вытеснение нефти из этой высокопроницаемой части, а остальная часть залежи остается не охваченной воздействием. Такая высокопроницаемая часть залежи носит название суперколлектор. Проницаемость залежи в зоне суперколлектора может отличаться от проницаемости в прочих зонах залежи в 10 и более раз. После заводнения суперколлектора дальнейший отбор пластовых флюидов из залежи обычными способами становится практически невозможен. Значительная часть запасов нефти остается в залежи.

Применение вытеснения нефти не в горизонтальной, а в вертикальной плоскости, т.е. снизу вверх, способствует доизвлечению части запасов. Однако без учета наличия и свойств суперколлектора нефтеотдача залежи остается невысокой.

В предложенном способе решается задача повышения нефтеотдачи залежи.

Задача решается следующим образом.

При разработке неоднородной нефтяной залежи с суперколлектором заводнение пласта и суперколлектора проводят, как правило, на начальной стадии разработки, когда нагнетательные и добывающие скважины пробурены на всю нефтенасыщенную толщину пласта. В этот период отбирают нефть по классической схеме разработки нефтяной залежи вытеснением нефти в горизонтальной плоскости. Однако воздействие при заводнении происходит главным образом на суперколлектор, практически не захватывая остальную низкопроницаемую часть залежи. После отбора нефти из суперколлектора и его заводнения разработка залежи в горизонтальной плоскости теряет смысл, поскольку все воздействие на залежь сводится к воздействию на промытый суперколлектор. В этот момент переходят к вытеснению нефти в вертикальной плоскости, используя суперколлектор как гигантскую горизонтальную скважину. В данном случае рассматривается вариант залежи с суперколлекторами, расположенными в нижней или средней по высоте части залежи, когда над суперколлектором имеется значительная нефтенасыщенная толщина, а также с суперколлектором в верхней части залежи. Суперколлекторы в нижней или средней по высоте части залежи используют как естественные горизонтальные нагнетательные скважины. Суперколлекторы в верхней части залежи используют как естественные горизонтальные добывающие скважины.

Для закачки рабочего агента используют нагнетательные скважины, перфорированные в интервале суперколлекторов, расположенных в нижней или средней по высоте части залежи. Для отбора нефти используют добывающие скважины в верхней части залежи, перфорированные в интервале суперколлекторов. Для этого могут быть использованы новые или существующие скважины, в том числе и горизонтальные. Отбор нефти из суперколлекторов в верхней части залежи повышает охват залежи воздействием и увеличивает нефтеотдачу. Таким образом вытесняют нефть из залежи в вертикальной плоскости.

При организации вертикального вытеснения нефти осуществляют закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и/или отбор нефти через добывающие скважины в циклическом режиме. Циклический режим способствует более полному поступлению нефти из низкопроницаемых зон залежи в суперколлектор. К чисто поршневому вытеснению добавляется "поглощающее вытеснение". Такое вытеснение происходит за счет превышения давления в низкопроницаемой зоне над давлением в суперколлекторе. В свою очередь превышение давления и его полезная работа возможна лишь при неравномерном воздействии на зоны залежи, т.е. при циклическом режиме работы нагнетательных и добывающих скважин. Кроме того, при циклическом режиме в большей мере осуществляется вертикальное вытеснение нефти.

Использование суперколлекторов как гигантских скважин позволяет охватить воздействием практически всю площадь залежи, что способствует дополнительному росту нефтеотдачи.

При большом расстоянии между суперколлекторами в верхней части залежи дополнительно бурят горизонтальные, и/или многозабойные, и/или вертикальные добывающие скважины в областях отсутствия суперколлектора. Этими скважинами удается перекрыть зоны залежи между суперколлекторами, не охваченные воздействием.

Пример 1. Разрабатывают нефтяную залежь Талинского месторождения со следующими характеристиками: глубина продуктивного пласта - 2700 м, пластовое давление 25 МПа, пластовая температура -101^oС, толщина продуктивного пласта - 30 м, глубина расположения суперколлектора - 2728 м, толщина суперколлектора - 0,4 м, пористость пласта 14,5%, пористость суперколлектора 15,5%, проницаемость пласта - 60•10^-3 мкм², проницаемость суперколлектора - 1 мкм², вязкость нефти - 0,4 мПа.с, плотность нефти - 0,83 г/см³.

На ранней стадии разработки залежи закачивают рабочий агент (воду) через нагнетательные скважины в весь продуктивный интервал пласта и отбирают нефть через добывающие скважины всего интервала пласта. При достижении обводненности добываемой продукции 98-99% переходят к поздней стадии разработки залежи. На залежи выделяют участок разработки площадью 2,9•10⁷ м². На участке разработки размещено 57 нагнетательных скважин. В нагнетательных скважинах устанавливают цементные мосты ниже суперколлекторов, размещенных в нижней и средней части залежи, и устанавливают пакеры, отсекающие часть залежи выше этих суперколлекторов. Т.о. нагнетательные скважины имеют интервал перфорации на уровне суперколлекторов, размещенных в нижней и средней части залежи. На этом же участке размещены 120 добывающих скважин, имеющих перфорацию по всей толщине пласта. В 100 добывающих скважинах устанавливают цементные мосты, изолируя нижнюю часть и оставляя перфорированной верхние части продуктивного пласта в зоне суперколлектора, расположенного в верхней части залежи. Из 20 добывающих скважин после установки цементных мостов бурят боковые горизонтальные стволы длиной 100-300 м в те же суперколлекторы.

Через нагнетательные скважины закачивают рабочий агент в суперколлекторы в нижней и средней части залежи, а через добывающие скважины ведут отбор нефти из суперколлекторов из верхней части залежи.

В результате нефтеотдача залежи повысилась на 7% и составила 37%.

Пример 2. Выполняют как пример 1. Добывающие и нагнетательные скважины работают в противофазе с цикличностью: работа 30 сут., остановка 30 сут.

В результате нефтеотдача залежи повысилась на 8% и составила 38%.

Пример 3. Выполняют как пример 1. В верхней части залежи бурят 2 горизонтальные скважины длиной по 150 м каждая, 2 вертикальные многозабойные скважины с двумя забоями, размещенными один от другого на расстоянии 50 м, и 2 вертикальные добывающие скважины с размещением их забоев между участками суперколлекторов.

В результате нефтеотдача залежи повысилась на 8,1% и составила 38,1%. Применение предложенного способа позволит повысить нефтеотдачу залежи.

Формула изобретения

1. Способ разработки нефтяной залежи, включающий выделение в нижней или средней по высоте части залежи суперколлекторов, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины в суперколлекторы и отбор нефти через добывающие скважины в верхней части залежи, отличающийся тем, что, в верхней части залежи выделяют суперколлекторы, используют их как естественные нефтесборные резервуары, а отбор нефти ведут через добывающие скважины, пробуренные в суперколлекторы в верхней части залежи с организацией вертикального вытеснения нефти за счет закачки рабочего агента в нижнюю или среднюю часть залежи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при организации вертикального вытеснения нефти закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и/или отбор нефти через добывающие скважины осуществляют в циклическом режиме.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно в верхней части залежи бурят горизонтальные, и/или многозабойные, и/или вертикальные добывающие скважины в областях отсутствия суперколлектора.