СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ С ТРЕЩИНОВАТЫМ КОЛЛЕКТОРОМ
METHOD OF DEVELOPING AN OIL FIELD WITH A FRACTURED RESERVOIR

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи с трещиноватым коллектором.
Известен способ разработки залежей нефти в карбонатных коллекторах (патент RU №2424425, МПК Е21В 43/20, опубл. в бюл. №20 от 20.07.2011), включающий бурение добывающих и нагнетательных скважин, закачку рабочего агента через нагнетательные и отбор продукции через добывающие скважины, проведение исследований по определению преобладающего направления трещиноватости залежи, зон с минимальной и средней плотностью трещиноватости, причем в зонах с минимальной и средней плотностью трещиноватости с нефтенасыщенными толщинами пласта не менее 10 м дополнительно бурят горизонтальные и/или разветвленные горизонтальные скважины, причем горизонтальные стволы размещают в пласте под углом 50-70° к преобладающему направлению трещиноватости залежи, в качестве нагнетательных скважин дополнительно используют скважины, расположенные в соответствующих зонах плотности трещиноватости на минимальном расстоянии от горизонтальных и/или разветвленных горизонтальных стволов скважин.
Известен также способ разработки трещиноватых коллекторов (патент RU №2526037, МПК Е21В 43/20, опубл. в бюл. №23 от 20.08.2014), включающий определение трещиноватости или линий разуплотнения залежи, строительство добывающих и нагнетательных скважин с учетом трещиноватости залежи, закачку вытесняющего агента в нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины, причем выбирают участок залежи с нефтенасыщенными толщинами более 10 м, предотвращающими быстрое обводнение добываемой нефти подошвенной водой, определяют расположение узлов разуплотнений - пересечений линий разуплотнений, добывающие скважины бурят по неравномерной сетке в виде вертикальных скважин с попаданием в узлы разуплотнений или в виде боковых, или боковых горизонтальных стволов с пересечением близлежащих линий разуплотнений, сообщаемых с узлами разуплотнений, нагнетательные горизонтальные скважины располагают в уплотненных карбонатных коллекторах, между несколькими узлами разуплотнений перпендикулярно преобладающему направлению трещиноватости залежи.
Недостатком данных способов является сложность при реализации и строительстве промышленных скважин, так как затруднительно обеспечить их попадание точно в узлы разуплотнений, кроме того строительство добывающих скважин ведется исходя из предполагаемой оценки распространения продукции пласта без учета определения действительной ее миграции в пласте.
Наиболее близким является способ разработки нефтяной залежи с порово-кавернозно-трещиноватым коллектором (патент RU №2474679, МПК Е21В 43/20, опубл. в бюл. №04 от 10.02.2013), включающий вскрытие продуктивного пласта бурением пилотного ствола, размещение средства для срезки в пилотном стволе с возможностью набора зенитного угла для выхода на горизонтальный участок в процессе бурения, спуск эксплуатационной колонны, проведение геофизических исследований и бурение из пилотного горизонтального ствола горизонтальных стволов в продуктивном пласте, причем перед бурением по данным геофизических исследований определяют в продуктивном пласте доминирующее направление трещин естественной трещиноватости, оценивают ширину зоны повышенной трещиноватости, горизонтальные стволы размещают преимущественно перпендикулярно направлению естественной трещиноватости с удалением забоев друг от друга на расстоянии не менее 40 м, для каждого горизонтального ствола индивидуально определяют коридор бурения, в котором потолок бурения ограничивают кровлей продуктивного пласта, а подошву коридора бурения назначают на расстоянии от кровли не более  толщины продуктивного пласта, но не менее 2 м до водонефтяного контакта, точку входа в продуктивный пласт назначают путем определения технической возможности набора кривизны ствола, длину пилотного ствола от точки входа до предполагаемой зоны повышенной трещиноватости выбирают обеспечивающей возможность забуривания второго и третьего ствола с входом в зону повышенной трещиноватости с зенитным углом в интервале 80-95° и с отходом от пилотного ствола не менее 40 м, по результатам проводки пилотного ствола в зоне повышенной трещиноватости определяют ширину этой зоны, длину пилотного ствола ограничивают прохождением зоны повышенной трещиноватости, на основе геологической привязки к пилотному стволу производят забуривание второго ствола на расстоянии, обеспечивающем возможность вскрытия зоны повышенной трещиноватости в кровельной части коридора бурения, с вхождением в зону повышенной трещиноватости с зенитным углом в интервале 80-95°, с отходом от пилотного ствола не менее 40 м, прохождением зоны повышенной трещиноватости в кровельной части коридора бурения и отходом от пилотного ствола не менее 40 м, забуривание третьего ствола производят с противоположной стороны пилотного ствола относительно второго ствола на расстоянии, обеспечивающем возможность вскрытия зоны повышенной трещиноватости в подошвенной части коридора бурения, с вхождением в зону повышенной трещиноватости с зенитным углом в интервале 80-95°, отходом от пилотного ствола не менее 40 м, прохождением зоны повышенной трещиноватости в подошвенной части коридора бурения и отходом от пилотного ствола не менее 40 м, через пробуренную скважину отбирают пластовую продукцию.
2
Недостатками данного способа являются сложность и дороговизна реализации, так как необходимо соблюдение большого числа требований для строительства скважин, при этом практически невозможно такой способ реализовать в залежах, располагаемых на площадях более 10 км, так как для каждой скважины нужно проводить исследования индивидуально, также строительство скважин выполняется исходя из предполагаемой оценки распространения продукции пласта без учета определения действительной ее миграции в пласте.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются упрощение и удешевление способа разработки нефтяной залежи с трещиноватым коллектором, реализуемого с учетом направления действительной миграции продукции в пласте.
Технические задачи решаются способом разработки нефтяной залежи с трещиноватым коллектором, включающим бурение пилотной скважины, определение по данным геофизических исследований в продуктивном коллекторе преобладающего направления трещиноватости залежи, бурение из пилотной скважины горизонтальных стволов в продуктивном пласте, как минимум один из которых бурится перпендикулярно направлению естественной трещиноватости, строительство добывающих и нагнетательных скважин, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины.
Новым является то, что из пилотной вертикальной скважины проводятся одинаковые разнонаправленные парные горизонтальные стволы, причем парные стволы направлены в противоположные стороны и только первая пара горизонтальных стволов бурится перпендикулярно направлению естественной трещиноватости, после проводки каждого горизонтального ствола отбором определяют прирост дебита продукции в пилотной вертикальной скважине, по завершении строительства горизонтальных стволов прирост дебитов парных стволов суммируют, отбирают две наиболее продуктивные пары стволов, и при виде сверху по направлению этих пар строят векторы с началом в пилотной вертикальной скважине, пропорциональные суммарному дебиту этих пар, с углом между ними, не превышающим 90°, суммируют полученные векторы, параллельно направлению полученного вектора строят дополнительную пилотную скважину с несколькими наклонными и горизонтальными однонаправленными стволами, но с разными зенитными углами, имеющими одинаковую длину вскрытого участка в залежи, определяют продуктивность каждого из стволов, отбирают два наиболее продуктивных ствола и по направлению этих стволов в вертикальной плоскости строят векторы с началом в пилотной вертикальной скважине, пропорциональные их дебиту, суммируют полученные векторы, и параллельно направлению полученных векторов по направлению в горизонтальной и вертикальной плоскостях оснащают всю залежь добывающими и нагнетательными скважинами.
На фиг. 1 показана сверху пилотная скважина с парными разнонаправленными горизонтальными стволами с векторами, пропорциональными суммарной добыче парных скважин.
На фиг. 2 показана пилотная скважина в вертикальном разрезе с разнонаправленными по азимуту стволами с векторами, пропорциональными суммарной добыче этих скважин.
1
2
Способ разработки нефтяной залежи 1 с трещиноватым коллектором включает бурение пилотной скважины 2, определение по данным геофизических исследований в продуктивном пласте преобладающего направления трещиноватости залежи 1, бурение из пилотной скважины 2 одинаковых разнонаправленных парных горизонтальных стволов 3 и 3', 4 и 4', 5 и 5' (см. патенты RU №№2256763, 2265711, 2333340 и т.п.), которые направлены в противоположные стороны от скважины 2. Причем первая пара горизонтальных стволов 3 и 3' бурится перпендикулярно направлению естественной трещиноватости. Бурение противоположно направленных стволов 3 и 3', 4 и 4', 5 и 5' исключает ошибки, связанные со случайным попаданием одного из этих стволов 3, 3', 4, 4', 5 или 5' в участок залежи 1 с отличающимися от остальной залежи 1 параметрами (например, нефтеносную линзу, пропласток-неколлектор или т.п.), при разбросе дебитов более чем на 25% в одной из пар стволов 3 и 3', 4 и 4', 5 и 5' выше или ниже бурят новый ствол (на фиг. 1 и 2 не показан) из скважины 2, параллельный одному из стволов 3, 3', 4, 4', 5 или 5' в этой паре, при этом дебит этого ствола суммируются с дебитом соответствующего ствола 3, 3', 4, 4', 5 или 5', с которым разброс не превышает 25%, при разбросе дебитов в нескольких парах противоположно направленных стволов 3 и 3', 4 и 4', 5 и 5' более чем на 25% бурят новую скважину 2 (такое случается редко, как показала практика, не более чем в 2%). После проводки каждого горизонтального ствола 3, 3', 4, 4',5 и 5' отбором определяют прирост дебита продукции в пилотной вертикальной скважине 2. По завершению строительства горизонтальных стволов 3, 3', 4, 4', 5 и 5' дебиты парных стволов 3 с 3', 4 с 4' и 5 с 5' суммируют. Отбирают две наиболее продуктивные в суммарном выражении пары стволов 3, 3' и 4, 4', при виде сверху по направлению пар 3, 3' и 4, 4' строят векторы 6 и 7 с началом в пилотной вертикальной скважине 2, пропорциональные суммарному дебиту этих пар 3, 3' и 4, 4', с углом α между ними, не превышающим 90° (α≤90°). Суммируют полученные векторы 6 и 7, получают вектор 8. Параллельно направлению полученного вектора строят дополнительную пилотную скважину 9 с несколькими наклонными 10 (фиг. 2), 11 и горизонтальным 12 однонаправленными стволами, но с разными зенитными углами β, β и β соответственно, имеющими одинаковую длину L вскрытого участка в залежи 1. Определяют продуктивность каждого из стволов 10, 11 и 12, отбирают два наиболее продуктивных ствола 11 и 12 и по направлению этих стволов 11 и 12 в вертикальной плоскости строят векторы 13 и 14 с началом в дополнительной пилотной скважине 9, пропорциональные их дебиту, суммируют полученные векторы, получая вектор 15. Параллельно направлению полученных векторов 15 и 8 (фиг. 1) по направлению в вертикальной (фиг. 2) и горизонтальной (фиг. 1) плоскостях (±5° и ±10° соответственно из-за погрешностей при строительстве скважин) соответственно оснащают всю залежь 1 добывающими 16 и нагнетательными 17 скважинами.
Пример конкретного исполнения.
1
2
На трещиноватой залежи 1 пробурили пилотную скважину 2. По данным геофизических исследований в продуктивном коллекторе определили преобладающее направление трещиноватости залежи 1. Из скважины 2 перпендикулярно преобладающей трещиноватости пробурили пару стволов 3 и 3', отбором определили суммарный дебит этих стволов 3 и 3', который составил 13,7 т/сут. Затем пробурили ствол 4 и, пока другие стволы 3 и 3' перекрыты оборудованием, отбором определили дебит этого ствола 4, который составил 5,4 т/сут. Аналогичным способом последовательно определили дебиты и остальных стволов: 4' (6,0 т/сут), 5 (2,3 т/сут) и 5' (2,0 т/сут). Дебиты пар стволов суммировали: 4 с 4' (11,4 т/сут) и 5 с 5' (4,3 т/сут). Самыми продуктивными оказались пары 3 и 3' (13,7 т/сут), 4 и 4' (11,4 т/сут). При виде сверху по направлению пар 3, 3' и 4, 4' построили векторы 6 и 7 с началом в пилотной вертикальной скважине 2, пропорциональные суммарному дебиту этих пар 3, 3' и 4, 4' соответственно с углом между ними α≈60°. Суммировали полученные векторы 6 и 7, получили вектор 8, параллельно направлению (±10° из-за погрешностей при строительстве скважин) которого строят дополнительную пилотную скважину 9 с несколькими наклонными 10 (фиг. 2), 11 и горизонтальным 12 однонаправленными стволами, но с разными зенитными углами β≈60°, β≈75° и β≈90° соответственно, имеющими одинаковую длину L≈150 м вскрытого участка в залежи 1. Определяют продуктивность каждого стволов 10 (5,4 т/сут), 11 (7,1 т/сут) и 12 (6,4 т/сут). Отбирают два наиболее продуктивных ствола 11 (7,1 т/сут) и 12 (6,4 т/сут) и по направлению этих стволов 11 и 12 в вертикальной плоскости строят векторы 13 и 14 с началом в дополнительной пилотной скважине 9 пропорциональные их дебиту, суммируют полученные векторы 13 и 14, получая вектор 15. Параллельно направлению полученных векторов 15 и 8 (фиг. 1) по направлению в вертикальной (фиг. 2) и горизонтальной (фиг. 1) плоскостях (±5° и ±10° соответственно из-за погрешностей при строительстве скважин) соответственно оснащают всю залежь 1 добывающими 16 и нагнетательными 17 скважинами. Производят закачку рабочего агента (воды) через нагнетательные скважины 17 и отбор продукции залежи 1 через добывающие скважины 16. По сравнению с аналогом, разрабатываемом на той же залежи 1, прирост продукции составил 29%.
Предлагаемый способ разработки нефтяной залежи с трещиноватым коллектором прост, дешев и эффективен, так как реализуется с учетом направления действительной миграции продукции в пласте.