ДОБЫВАЮЩАЯ СКВАЖИНА В ЗОНЕ НЕОТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтегазоносных отложений.
Известна добывающая скважина, размещенная внутри границ участка залежи с определенной трещиноватостью коллектора, с горизонтальным стволом, ориентированным перпендикулярно выявленному направлению трещиноватости (патент RU №2230890, 20.06.2004).
Недостатками известного решения являются: 1) узкая область применения, т.к. учитываются только карбонатные нефтегазоносные коллекторы; 2) трещиноватость носит локальный характер и ограничивается небольшими участками, вокруг скважин; 3) низкий охват продуктивного пласта за счет размещения горизонтального ствола только перпендикулярно к выявленному направлению трещиноватости; 4) при высокой анизотропии пород вероятность обводнения продукции добывающих скважин значительно увеличивается, что ведет к снижению дебитов нефти и конечной нефтеотдачи пласта.
Известна добывающая скважина, размещенная на участке со средними и минимальными значениями плотности трещиноватости под заданным углом к преобладающему направлению трещиноватости (патент RU №2424425, 20.07.2011).
Недостатками известного решения являются: 1) узкая область применения, поскольку учитываются только карбонатные нефтегазоносные коллекторы; 2) низкий охват продуктивного пласта по причине размещения горизонтальных стволов в продуктивном пласте только под углом 50-70° к преобладающему направлению трещиноватости.
Узкий диапазон допустимых значений углов требует постоянного контроля за траекторией скважины в процессе ее бурения, что ведет к значительным затратам времени и средств на строительство скважины в целом. Вместе с тем при таком варианте строительства добывающей скважины отсутствуют всякие гарантии в получении добывающей скважины с необходимой траекторией и нефтеотдачей. В других случаях возможность извлечения продукции из коллектора вообще не рассматривается, поскольку коллектор не карбонатный.
Техническим результатом полезной модели является возможность кратного повышения нефтеотдачи пласта в различных коллекторах при снижении затрат времени и средств на строительство добывающей скважины.
Необходимый технический результат полезной модели достигается тем, что добывающая скважина находится в зоне неотектонических движений и характеризуется тем, что она размещена на участке со средними и минимальными значениями плотности тектонической трещиноватости, который совпадает, по данным исследований, с зоной положительных превышений неотектонических движений, при этом добывающая скважина имеет в продуктивном пласте горизонтальный ствол, ориентированный под любым углом к преобладающему направлению трещиноватости, но не параллелен этому направлению трещиноватости.
На фиг.1 изображена схема плотности тектонической трещиноватости верейских отложений; на фиг.2 изображена схема неотектонических движений верейских отложений; на фиг.3 изображена схема перспектив заложения скважин при разработке верейских отложений.
Для реализации заявленного решения по заявленной полезной модели предусмотрены следующие мероприятия (на примере Мало-Сульчинского поднятия).
На поднятии аэрокосмогеологическими исследованиями определены направления преимущественной тектонической трещиноватости и зоны с различной плотностью трещиноватости.
На первом этапе дешифрированы мелкомасштабные снимки (1:1000000, 1:500000) для выделения планетарной сети линеаментной трещиноватости. Региональная линеаментная сеть отождествлена с каркасом региональных разломов глубокого заложения.
На втором этапе дешифрированы среднемасштабные и крупномасштабные снимки (1:200000, 1:100000) для выявления ареала дисперсии планетарной сети линеаментной трещиноватости.
Так как линеаментная трещиноватость развита в соответствии с планетарной сетью, отдешифрированное линеаментное поле разбито по простираниям согласно этим генеральным направлениям (0°, 45°, 90°, 135°). Учитывая местное влияние тектоники и рассеяние приложенных сил от генерального направления, общепланетарная сеть разбита в ту или иную сторону в виде ореола рассеивания основных направлений (дисперсия планетарной сети: 0°±22,5°; 45°±22,5°; 90°±22,5°; 135°±22,5°). Таким образом, учтены все направления-доминанты планетарной системы и местные искажения.
С помощью градусной палетки линеаментная сеть на исследуемой площади разбита на вышеперечисленные взаимоперпендикулярные направления. Далее, подсчитаны удельные длины линеаментов с 50% перекрытием шага «сканера» и по горизонтали, и по вертикали. Такой подсчет целесообразен для общего линеаментного поля и по выделенным четырем генеральным направлениям. По подсчитанным значениям построены (в изолиниях (фиг.1) карты плотности трещиноватости пород осадочного чехла. Карта, построенная на основе общего линеаментного поля, показывает напряженное состояние пород осадочного чехла; а карты, построенные на основе линеаментов (на фиг. не показано) соответствующих направлений, показывают простирание преобладающей трещиноватости и ее плотность в породах соответствующих стратиграфических разделов.
Для стратиграфической привязки определенных направлений линеаментной трещиноватости к тектонической трещиноватости предусмотрены:
- палеотектонические построения - изучение геодинамики изучаемых отложений с целью определения ориентации структур и выявления основных направлений разгрузки тектонических напряжений земной коры в историческом аспекте, степени унаследованности тектонических движений со времени литификации данных отложений по новейшее время;
- исследование геолого-промысловых данных изучаемых отложений, которые, так или иначе, характеризуют трещиноватость пород и дают представление о внутренней динамике, об анизотропности и других свойствах неоднородности пласта.
В результате комплексного анализа данной совокупности информации параллельно с геолого-промысловыми и палеотектоническими построениями трассированы направления преобладающей трещиноватости пород того или иного горизонта. Когда геолого-промысловые показатели совместно с палеотектоническими показателями тех или иных отложений ориентированы в одном направлении, то линеаменты и их зоны данной ориентации привязаны к трещиноватости этих отложений.
Стратиграфическая приуроченность того или иного направления линеаментов к отложениям тех или иных разделов осадочной толщи обеспечивает возможность построения карты прогнозной трещиноватости с выделением зоны с трехинтервальной дифференциацией плотности (интенсивности) трещиноватости: минимальная, средняя, высокая.
2
Для Мало-Сульчинского поднятия преобладающее направление трещиноватости верейских отложений северо-северо-западное 2 (см. фиг.1). На основе линеаментов северо-северо-западной ориентации постоена карта плотности тектонической трещиноватости верейских отложений, которая имеет трехинтервальную дифференциацию; до 10 усл. единиц (мм/см в масштабе) - минимальная интенсивность (плотность) линеаментной трещиноватости 3; 10-30 усл. единиц - средняя 4; свыше 30 усл. единиц - максимальная 5.
Неотектоническими исследованиями изучена современная геодинамика исследуемых отложений с вычислением относительных амплитуд новейших движений для выделения участков положительных и отрицательных превышений неотектонических движений. Проведенными неотектоническими исследованиями уточнено геологическое строение верейских отложений (см. фиг.2), где выделены зоны положительных превышений неотектонических движений 6, зоны отрицательных превышений неотектонических движений 7.
Сопоставление схемы плотности тектонической трещиноватости со схемой неотектонических движений и их интерполяция позволяют ранжировать территорию по перспективности заложения бурения скважин. Участки со средними и минимальными значениями плотности тектонической трещиноватости, совпадающие с зонами положительных превышений неотектонических движений, трактуются как перспективные для заложения скважин.
Схема плотности тектонической трещиноватости верейских отложений (см. фиг.1) сопоставлена со схемой неотектонических движений верейских отложений (см. фиг.2) и ранжирована территория по перспективности заложения скважин (см фиг.3). Участки со средними 4 и минимальными 3 значениями плотности тектонической трещиноватости (см. фиг.1), совпадающие с зонами положительных превышений неотектонических движений 6 (см. фиг.2), трактуются как перспективные 8 для заложения скважин (см. фиг.3), участки высокой 5 плотности трещиноватости (см. фиг.1), совпадающие с зонами отрицательных превышений неотектогенеза 7 (см. фиг.2), не перспективные 9 (см. фиг.3).
Результат анализа более 100 горизонтальных скважин 10 на различных месторождениях Республики Татарстан показал, что дебит 12 горизонтальных скважин значительно увеличивается, если ствол заложен под любым углом относительно зоны преимущественной трещиноватости 2, но не параллельно данной зоне. При такой организации бурения и вскрытия отложений ожидаются наиболее благоприятные условия для увеличения коэффициента нефтеотдачи пласта.
Данная информация подлежит обязательному учету при проектировании добывающих скважин.
Скважины 11 (см. фиг.3), пробуренные на верейский горизонт в перспективной 8 зоне, имеют более высокие дебиты 12 нефти в среднем 4,0 т/сут по сравнению со скважинами 11, пробуренными в неперспективной 9 зоне в среднем 1,7 т/сут. Имеется возможность получения в некоторых добывающих скважинах кратного увеличения производительности.
Итак, при бурении скважин необходимо учитывать:
- во-первых, ствол горизонтальных скважин 10 должен быть ориентирован под углом к преобладающему направлению трещиноватости 2 вскрываемых отложений;
- во-вторых, должен закладываться в перспективной зоне 8, где прогнозируются наиболее оптимальные условия для повышения нефтеотдачи пласта и последующей эксплуатации этих скважин.
Предлагаемое решение обеспечивает возможность повышения нефтеотдачи пласта как минимум в два раза за счет учета неотектонических движений и зон минимальной и средней плотности трещиноватости. Размещение добывающей скважины под любым углом к преобладающей трещиноватости, кроме случая параллельности добывающей скважины этой трещиноватости, снижает затраты на бурение за счет исключения требований ориентированного бурения. При этом, добывающая скважина с любым углом к преобладающей трещиноватости обеспечивает возможность увеличения охвата пласта, что способствует повышению нефтеотдачи пласта. Случай ориентирования добывающей скважины параллельно преобладающей трещиноватости исключен по причине увеличения обводнения продукции добывающей скважины.