Способ разработки нефтяной залежи

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи как с заведением, так и без него. Способ разработки нефтяной залежи включает отбор нефти через добывающие скважины и волновое воздействие на продуктивный пласт с помощью излучателей, спускаемых в скважины, расположенные на площади воздействия. Волновое воздействие при обводненности до 57% осуществляют на резонансных частотах горной породы, слагающей нефтеносный пласт, или воды. При обводненности от 57% до 96% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах водонефтяной эмульсии. При обводненности выше 96% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах пластовой нефти. Техническим результатом является повышение нефтеотдачи. 1 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи как с заведением, так и без него при любой обводенности продукции скважин.

Существующие системы разработки с применением заводнения не позволяют достичь высокого коэффициента вытеснения нефти водой ввиду неоднородности строения коллектора, влияния поверхностно-молекулярных и межфазных сил. Для повышения нефтеотдачи используют волновые технологии.

Известен способ разработки, включающий отбор нефти, закачку в пласт вытесняющего агента и сейсмическое воздействие на пласт из добывающей и нагнетательной скважин на доминантных частотах. Одновременно с сейсмическим воздействием ведут закачку в пласт пенной системы [патент RU 2186953, МПК⁷ E21B 43/16, 2002].

Способ обеспечивает повышение нефтеотдачи пластов и снижение обводненности добывающих скважин только на поздней стадии эксплуатации месторождений. Кроме того, недостатком способа является его недостаточно высокая эффективность и то, что он напрямую связан с закачкой вытесняющего агента.

Наиболее близким из известных является способ воздействия на флюиды нефтяных месторождений при добыче нефти [патент RU 2281387, МПК E21B 43/16, 2006]. В скважине в зоне добычи нефти создают колебательный процесс несущими электромагнитными волнами в диапазоне частот 3×10^-5 до 3×10¹⁴ Гц или ультразвуковыми волнами в диапазоне частот от 1,5×10⁴ до 10⁹ Гц, или акустическими волнами в диапазоне частот от 17 Гц до 20 кГц, которые модулируют информационными сигналами, резонансными углеводородам обрабатываемого нефтяного флюида, и формируют в стоячие волны.

Недостатком известного способа является отсутствие конкретного решения технологической задачи, направленной на повышение нефтеотдачи.

Задачей, стоящей перед изобретением, является повышение нефтеотдачи путем вовлечения в разработку капиллярно-защемленной нефти за счет изменения свойств флюидов в пограничном слое минералов, слагающих коллектор.

Поставленная задача решается тем, что при разработке нефтяной залежи, включающей отбор нефти через добывающие скважины и при необходимости закачку воды через нагнетательные скважины, с помощью излучателей, устанавливаемых в скважинах в интервале продуктивного пласта, производят волновое воздействие на пласт на резонансных частотах, зависящих от обводненности продукции скважин.

При обводненности от 0 до 57% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах горной породы, слагающей нефтеносный пласт, и воды; при обводненности от 57% до 96% воздействие осуществляют на резонансных частотах водонефтяной эмульсии; при обводенности выше 96% воздействие осуществляют на резонансных частотах пластовой нефти.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлены результаты лабораторных экспериментов по проведению волнового воздействия на резонансных частотах горной породы и воды, водонефтяной эмульсии, нефти.

Эффективность волнового воздействия установлена по результатам серии экспериментов на образованных терригенным песчаником образцах керна, с различным насыщением, тем самым моделировалась различная входная обводненность и стадия разработки. Керновый материал представлен однородным песчаником средне-мелкозернистым, проницаемостью 70-190 мД, пористостью 21-22%, связанной водонасыщенностью 26-35%. Пластовая нефть малосернистая, малосмолистая, малопарафинистая, плотностью 762 кг/м³, вязкостью 1,4 мПа*с.

Установлены частоты, обеспечивающие максимальный прирост вытеснения нефти водой, выявлено три интервала по обводненности, в которых резонансные частоты имеют конкретную величину.

В проведенных экспериментах на резонансных частотах прирост коэффициента вытеснения достигал 26.8% (с 60.7% до 87.5%) и сокращение количества остаточной нефти до 19.2% (с 28.2% до 9%) по сравнению со стандартным вытеснением нефти водой без какого-либо воздействия. На нерезонансных и околорезонансных частотах дополнительный выход нефти мал или совсем отсутствует.

Радиус охвата пласта воздействием по аналитическим оценкам составляет 2-3 км при мощности излучателя 2-3 кВт.

Способ реализуется следующим образом.

Разработка нефтяной залежи проводится по заданной схеме. Через добывающие скважины ведут отбор нефти. При необходимости ведут закачку воды через нагнетательные скважины.

Для волнового воздействия выбирается работающая или неработающая добывающая, нагнетательная или другая, например, специально приготовленная скважина, расположенная на площади воздействия.

Волновое воздействие производят с помощью устанавливаемых в скважинах в интервале пласта излучателей, на резонансных частотах, различных в зависимости от средней обводненности продукции по участку воздействия. Для чего по мере необходимости определяют обводненность участка воздействия по промысловым данным.

При обводненности до 57% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах горной породы и воды, слагающей нефтеносный пласт, при обводненности от 57 до 96% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах водонефтяной эмульсии, а при обводненности выше 96% воздействие осуществляют на резонансных частотах пластовой нефти.

Волновое воздействие производится на резонансных частотах, при которых происходит изменение электрических потенциалов на контакте порода-флюид и свойств флюидов, что меняет характеристики пограничного слоя и приводит к снижению блокирующих фильтрацию сил и вовлечению в разработку капиллярно-защемленной нефти.

Способ разработки нефтяной залежи, включающий отбор нефти через добывающие скважины и волновое воздействие на продуктивный пласт с помощью излучателей, спускаемых в скважины, расположенные на площади воздействия, отличающийся тем, что при обводненности до 57% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах горной породы, слагающей нефтеносный пласт, или воды, при обводненности от 57% до 96% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах водонефтяной эмульсии, а при обводненности выше 96% волновое воздействие осуществляют на резонансных частотах пластовой нефти.