СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к системам заводнения пластов и поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений, позволяющим производить очистку водоводов, насосно-компрессорных труб и призабойной зоны нефтяного пласта в нагнетательных скважинах при эксплуатации низкопроницаемых пластов или ухудшивших свои эксплуатационные показатели вследствие загрязнения прискважинной зоны.
Известна система поддержания пластового давления, содержащая водоводы, насосы, разводящие водоводы, нагнетательные скважины (см. книгу: Еронин В.А. и др. Эксплуатация системы заводнения пластов. - М.: Недра, 1964, с.142-146).
Система позволяет транспортировать воду на каждый из нагнетательных рядов и далее до пласта для восполнения его энергии, расходуемой при добыче нефти.
Недостатком системы является то, что система не обеспечивает защиту призабойной зоны пласта от загрязнения нефтью и твердыми взвешенными частицами, содержащимися в закачиваемой воде, накопление которых в призабойной зоне пласта приводит к снижению приемистости.
Наиболее близкой к предлагаемой является «Система транспортирования воды для поддержания пластового давления (ППД)» в пластах различной проницаемости (Патент РФ №2166071 Е 21 В 43/20. Опубл. 27.04.2001 г. БИ №12), содержащая насосы, водоводы, нагнетательные скважины, очистные устройства, размещенные на водоводах скважин с низкопроницаемыми пластами.
Система позволяет транспортировать необходимое количество воды до различных нагнетательных скважин (одновременно или последовательно) для закачки в пласт, при этом имеется возможность подключать дополнительные скважины к разводящему водоводу с помощью ответвлений и производить путевую доочистку воды в соответствии с коллекторскими свойствами пластов.
Недостатком системы является то, что при прекращении закачки происходит перераспределение воды между низко - и высокоприемистыми скважинами, то есть происходит излив из низкоприемистых скважин в водовод (и из водовода - в высокоприемистые скважины), при этом выносимые с потоком изливающейся воды загрязнения загрязняют сам водовод, часть загрязнений (асфальтосмолистые вещества, парафины, твердые
частицы) накапливаются на стенках труб водоводов и на очистных устройствах, повышая гидравлические потери. Кроме того, при возобновлении закачки воды в пласт часть вынесенных загрязнений, не удаленных из водовода, вновь попадает в призабойную зону пласта и кольматирует поровое пространство, снижая эффективность очистки.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение потери приемистости низкопроницаемых пластов, увеличение времени между очистками призабойной зоны нагнетательных скважин и, как результат, экономия материальных затрат на поддержание пластового давления.
Техническая задача решается предлагаемой системой поддержания пластового давления, включающей гидродинамические системы, каждая из которых содержит насосы, нагнетательные скважины высокой и низкой приемистости, объединенные водоводами.
Новым является то, что водовод в приустьевой зоне низкоприемистой нагнетательной скважины соединен дополнительными трубопроводами через регулятор расхода жидкости с водоводом приустьевой зоны высокоприемистой нагнетательной скважины единой гидродинамической системы и/или соседних гидродинамических систем.
Из доступных источников патентной и научно-технической литературы авторам неизвестна заявленная совокупность отличительных признаков. Следовательно, предлагаемая система отвечает критерию «существенные отличия».
При этом на Фиг.: цифрой I обозначено направление потока закачки воды в пласт, цифрой II - излива воды из низкоприемистой скважины, а цифрой III обозначена граница разделения гидродинамических систем.
Система поддержания пластового давления содержит гидродинамические системы, одна из которых включает насосы в составе кустовой насосной станции 1 (см. Фиг.), водоводы 2 с запорной арматурой 3, низкоприемистые нагнетательные скважины 4, вскрывшие пласты низкой проницаемости, высокоприемистые нагнетательные скважины 5, вскрывшие пласты высокой проницаемости, регуляторы расхода жидкости 6, отводящие дополнительные трубопроводы 7 с запорной арматурой 8 и регуляторами расхода 9, соединяющие приустьевые зоны высоко - и низкоприемистых нагнетательных скважин. При этом другие гидродинамические системы включают те же перечисленные элементы, номера которых на Фиг. снабжены индексом «'».
Система работает следующим образом.
Подготовленная на головных очистных сооружениях вода подается насосами 1 в водоводы 2 с запорной арматурой 3 и регуляторами расхода жидкости 6 и закачивается в нагнетательные скважины 4 и 5 различной приемистости в единой гидродинамической
системе для поддержания пластового давления в продуктивном пласте. Закачиваемая вода имеет низкую концентрацию нефтяных частиц и твердых взвешенных частиц (порядка 10...20 мг/л) при незначительных их размерах - порядка 2...20 мкм.
При остановке работы насосов 1, происходит излив части закачанной воды из низкопроницаемых пластов через низкоприемистые нагнетательные скважины 4 в водоводы 2 и из водоводов 2 - в высокопроницаемые пласты, вскрытые высокоприемистыми нагнетательными скважинами 5 в единой гидродинамической системе либо в близкорасположенные высокоприемистые нагнетательные скважины 5' соседней гидродинамической системы, состоящей, соответственно, из насосов Г, водоводов Т с запорной арматурой 3' и регуляторами расхода жидкости 6', низкоприемистых нагнетательных скважин 4' и высокоприемистых нагнетательных скважин 5'. Изливающаяся жидкость содержит значительную концентрацию загрязнений (250...1200 мг/л, а в отдельных порциях доходя до десятков и сотен г/л), выносимых из призабойной зоны пласта и состоящих из нефтяных глобул и твердых взвешенных частиц. Закрывая задвижки 3 (3') на водоводах 2 (2') и открывая задвижки 8 (8') на дополнительных трубопроводах 7 (7'), соединяющих приустьевые зоны водоводов низкоприемистых нагнетательных скважин 4 (4') и высокоприемистых нагнетательных скважин 5 (5'), и регулируя расход жидкости регуляторами расхода 9 (9'), поток воды излива с загрязнениями направляют в высокоприемистые нагнетательные скважины 5 (5') в единой гидродинамической системе либо в близкорасположенные высокоприемистые нагнетательные скважины 5' (5) соседней гидродинамической системы, минуя основные высоконапорные водоводы 2 (2'). Таким образом, система обеспечивает очистку призабойной зоны низкоприемистой нагнетательной скважины 4 и утилизацию загрязненных вод излива из низкоприемистой скважины 4, который имеет место при наличии гидравлической связи между скважинами, вскрывшими пласты различной проницаемости, препятствуя попаданию загрязнений излива в напорный водовод, и повторное загрязнение призабойной зоны пласта низкоприемистых нагнетательных скважин 4.
Пример конкретного выполнения.
Имеется группа низкоприемистых нагнетательных скважин 4, имеющих приемистость от 50 до 200 куб. метров в сутки при устьевом давлении 10 МПа, и группа высокоприемистых нагнетательных скважин 5 с приемистостью 800 куб. метров в сутки при устьевом давлении 5 МПа в единой гидродинамической системе.
Закачка воды ведется насосом КНС 1 через водоводы 2 с запорной арматурой 3 и регуляторами расхода жидкости 6 в низкоприемистые нагнетательные скважины 4 и высокоприемистые нагнетательные скважины 5 с расходом 1050 куб. метров в сутки и давлением на выкиде насоса 1-11 МПа (поток I).
При остановке насосов 1, например, в соответствии с графиком периодической (циклической) закачки, создается депрессия до 5 МПа в гидравлической системе. Устьевое давление на низкоприемистых нагнетательных скважинах 4 падает до 5 МПа, и из скважин 4 с низкопроницаемьми коллекторами происходит излив жидкости (поток II) в водоводы 2 и из водоводов в скважины 5 с высокопроницаемыми коллекторами через высокоприемистые скважины 5 в объеме порядка 10...20 куб. метров. При движении жидкости из низкоприемистых нагнетательных скважин 4 в водовод 2 происходит вынос загрязнений из призабойной зоны пласта. Закрывают задвижки 3 на водоводе 2 и открывают задвижки 8 на дополнительном трубопроводе 7, направляя вынесенные с водой из призабойной зоны низкопроницаемых коллекторов загрязнения через регулятор расхода 9 из приустьевой зоны водовода низкоприемистой нагнетательной скважины 4 в приустьевую зону водовода высокоприемистой нагнетательной скважины 5 единой гидродинамической системы и/или близкорасположенной высокоприемистой нагнетательной скважины 5' соседней гидродинамической системы, подобранные в соответствии с коллекторскими свойствами продуктивного пласта и способных принять загрязненную воду излива.
Использование данного предложения позволяет с помощью существующей системы ППД снизить потери приемистости пластов, уменьшить загрязнение напорных водоводов загрязнениями излива, увеличить время между капитальными очистками призабойной зоны нагнетательных скважин и, как результат, экономить материальные затраты на поддержание пластового давления.