СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ В КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ ТРЕЩИННО-ПОРОВОГО ТИПА
METHOD OF DEVELOPING OIL POOL IN FRACTURED-POROUS CARBONATE BASINS

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи с пористо-трещиноватым коллектором.
Известен способ разработки нефтяного месторождения (Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи. - М.: Недра, 1985, с.37-116), включающий вытеснение нефти путем закачки в пласт воды и извлечение нефти на поверхность.
Недостатком этого способа является низкий коэффициент нефтеотдачи пластов, не превышающий 30-40%.
Также известен способ разработки нефтяных месторождений (патент RU №2088752, МПК 8 E21B 43/20, опубл. в бюл. №24 от 27.08.1997 г.), включающий закачку водогазовой смеси в нагнетательные скважины и добычу нефти через эксплуатационные скважины, при этом водогазовую смесь образуют путем эжекции, степень аэрации которой вначале поддерживают на уровне, обеспечивающем равенство вязкости полученной водогазовой смеси и вязкости нефти, а после достижения фронтом вытеснения эксплуатационных скважин степень аэрации водогазовой смеси повышают в 2-5 раз до снижения приемистости нагнетательных скважин в 1,5-2,5 раза, после чего осуществляют повышение давления нагнетания водогазовой смеси в 1,1-1,5 раза до момента восстановления первоначальной приемистости, причем в водогазовую смесь добавляют смесь поверхностно-активных веществ анионоактивного и неионогенного типов концентрацией 0,1-1,0% при соотношении компонентов 1:1 и 1:3, соответственно.
Недостатками данного способа является то, что закачка водогазовой смеси в пласт обеспечивает увеличение коэффициента нефтеотдачи при стабильной или увеличивающейся обводненности, только в установившихся направлениях фильтрации, при этом водогазовая смесь, закачанная в трещины, не является жесткой преградой, создающей необходимые гидродинамические сопротивления с целью образования новых фильтрационных каналов, кроме того, данный способ не позволяет достичь повышения выработки запасов за счет увеличения коэффициента охвата, то есть в процесс разработки не вовлекаются застойные тупиковые зоны.
Также известен способ разработки нефтяного месторождения, представленного пористо-трещиноватым коллектором (патент RU №2171368, МПК 8 E21B 43/20, опубл. в бюл. №21 от 27.07.2001 г.), включающий закачку воды через нагнетательные скважины с контролем объема и давления закачки и отбор нефти через добывающие скважины с контролем объема отбора, пластового давления, соотношения воды и нефти и прогнозирование изменения показателей, причем закачку воды через нагнетательные скважины осуществляют внутри контура, а перед достижением пороговых значений, в пределах рентабельной разработки, показателей закачки воды и отбора нефти, проводят трассерные исследования для выявления каналов, соединяющих нагнетательные скважины с добывающими, затем проводят их закупорку и образование новых каналов путем временного увеличения давления закачки, после чего воду в нагнетательные скважины закачивают в объеме, равном объему отбора нефти из добывающих скважин в пластовых условиях.
Недостатком данного способа является то, что он весьма требователен и трудозатратен в осуществлении, так как необходим постоянный контроль объема отбора, пластового давления, соотношения воды и нефти, а также необходимо проведение трассерных исследований для выявления каналов, соединяющих нагнетательные скважины с добывающими. Кроме того, закупорку этих каналов и образование новых каналов производят путем временного увеличения давления закачки, что может привести к прорыву воды в добывающие скважины и, как следствие, преждевременному обводнению продукции
Наиболее близким по технической сущности является способ разработки нефтяной залежи в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа (патент RU №2204703, МПК 8 E21B 43/22; 43/27, опубл. в бюл. №14 от 20.05.2003 г.), включающий бурение добывающих и нагнетательных скважин, отбор продукции через добывающие скважины, водоизоляционные работы в добывающих скважинах нагнетанием тампонирующего реагента селективного действия с последующей обработкой призабойной зоны скважины кислотным составом, при этом производят порционное нагнетание указанного тампонирующего реагента с продавливанием его на определенное расстояние, а обработку призабойной зоны скважины проводят кислотно-нефтяной смесью с разрывом блоков пласта через систему трещин, причем эту же смесь используют в качестве продавочной жидкости.
Недостатками данного способа являются:
- во-первых, низкая эффективность водоизоляционных работ, связанная с тем, что невозможно точно рассчитать объем тампонирующего реагента и расстояние, на которое он продавливается в пласт, поскольку невозможно точно определить структуру и поглощающую способность трещин в коллекторах;
- во-вторых, может возникнуть преждевременное обводнение добывающих скважин, так как обработку призабойной зоны скважины проводят кислотно-нефтяной смесью с разрывом блоков пласта через систему трещин, при этом добывающая скважина обводняется, не отобрав "свои" запасы нефти.
Задачей изобретения является повышение эффективности и продление безводного режима разработки нефтяной залежи за счет создания такого механизма (сетки) добывающих и нагнетательных скважин, который бы позволил произвести равномерную и последовательную выработку запасов нефти в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа.
Поставленная задача решается способом разработки нефтяной залежи в коллекторах трещинно-порового типа, включающим бурение добывающих и нагнетательных скважин, закачку вытесняющей жидкости через нагнетательные скважины и отбор продукции через добывающие скважины.
Новым является то, что нефтяную залежь разрабатывают по площадной системе заводнения с размещением нагнетательных и добывающих скважин так, чтобы между нагнетательными скважинами располагалось не менее трех рядов и/или орбит добывающих скважин, причем добывающие скважины близлежащего ряда и/или орбит к нагнетательным скважинам бурят вертикальными, а добывающие скважин последующих рядов и/или орбит бурят горизонтальными, при этом одна горизонтальная добывающая скважина заменяет не менее двух вертикальных добывающих скважин по сетке размещения скважин.
Также новым является то, что в добывающие скважины первого ряда периодически после их обводнения более 50% закачивают полимерный раствор и продавливают его в пласт.
На чертеже схематично изображена предлагаемая сетка скважин, которой разрабатывается нефтяная залежь, представленная карбонатным коллектором трещинно-порового типа.
Предложенный способ осуществляется следующим образом.
Известно, что из-за трещинноватости карбонатного коллектора вода по трещинам прорывается в скважину. Нефть, находящаяся в матрице карбонатного пласта, блокируется водой, фильтрующейся по трещинам. Фазовая проницаемость для нефти снижается и скважина обводняется, не отобрав "свои" запасы нефти.
В предлагаемом способе нефтяную залежь 1 (см. чертеж), представленную карбонатным коллектором трещинно-порового типа, разрабатывают по площадной системе заводнения разбуриванием сеткой нагнетательных и добывающих скважин.
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
1
3
2
4
1
2
3
4
5
6
7
1
1
4
1
2
8
9
1
1
2
3
4
5
6
При разбуривании нефтяной залежи 1 нагнетательные скважины 2, 2, 2, 2 располагают так, чтобы между ними располагалось не менее трех рядов и/или орбит добывающих скважин. Например, в предложенной сетке, между нагнетательными скважинами 2 и 2 (2 и 2) размещено три ряда 3; 3; 3 добывающих скважин, а между нагнетательными скважинами 2 и 2 (2 и 2) семь рядов 4; 4; 4; 4; 4; 4; 4 добывающих скважин. Добывающие скважины близлежащего ряда и/или орбит бурят вертикальными. Например, окружающие нагнетательную скважину 2 по горизонтали - это ряды 3 и 3, а по вертикали - ряды 4; 4 и 4; 4 в них близлежащие к нагнетательной скважине 2 добывающие скважины 5; 5; 5; 5; 5; 5 выполнены вертикальными.
2
3
4
1
2
5
1
4
3
10
2
9
1
2
3
4
5
6
Аналогичным образом добывающие скважины близлежащих рядов относительно нагнетательных скважин 2; 2; 2 выполнены вертикальными. Далее добывающие скважин последующих рядов и/или орбит бурят горизонтальными. Например, окружающие нагнетательную скважину 2 по горизонтали - это ряды 3 и 3, размещенные непосредственно за рядами 3 и 3 соответственно, а по вертикали - это 4 и 4, размещенные непосредственно за рядами ряды 4 и 4, соответственно в них добывающие скважины 6; 6; 6; 6; 6; 6 выполнены горизонтальными.
1
Одна горизонтальная добывающая скважина, например скважина 6, по сетке размещения скважин заменяет не менее двух вертикальных добывающих скважин.
Далее производят строительство скважин и осуществляют перфорацию эксплуатационных колонн всех скважин в продуктивной части пласта, обустраивают и вводят в эксплуатацию нефтяную залежь 1.
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
n
1
2
3
4
5
6
n
Производят закачку вытесняющего агента (например, сточной воды) в нагнетательные скважины 2; 2; 2; 2, а отбор продукции (нефти) производят из вертикальных 5; 5; 5; 5; 5; 5…5 и горизонтальных 6; 6; 6; 6; 6; 6…6 добывающих скважин. Таким образом, производят разработку нефтяной залежи в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа.
1
2
3
4
5
6
n
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
n
В процессе разработки нефтяной залежи по мере отбора продукции из вертикальных 5; 5; 5; 5; 5; 5…5 добывающих скважин, расположенных в близлежащих рядах к соответствующим нагнетательным скважинам 2; 2; 2; 2, отбирают пробы и определяют обводненность отбираемой продукции, как только обводненность продукции в одной или нескольких вертикальных 5; 5; 5; 5; 5; 5…5 добывающих скважин достигает более 50%, то в эти скважины производят закачку любого известного полимерного раствора (например, широко известный водонабухающий полимер (ВНП) или новый модификатор фазовой проницаемости WCA) с последующей продавкой его в пласт.
2
3
4
2
3
4
Например, обводненность продукции добываемой из вертикальных добывающих скважины 5; 5; 5 составляет 60%. Тогда в вертикальные добывающие скважины 5; 5; 5 закачивают одновременно или последовательно, например, по спущенной в скважину технологической колонне труб (на чертеже не показано) оторочку полимерного раствора (с продавкой ее водой, например, сточной в пласт через перфорационные отверстия (на чертеже не показано) эксплуатационной колонны.
В качестве полимерного раствора может использоваться гидрофильный полимер, например модификатор фазовой проницаемости WCA-1-гидрофильный сополимер DMDAAC и акриламида, который способен связывать и удерживать воду в нефтяной залежи 1 и не препятствовать притоку нефти, что уменьшает обводненность нефти, поступающей из пласта через перфорационные отверстия эксплуатационной колонны в ствол добывающей скважины. WCA-1 - новый химический реагент, который был успешно применен на некоторых месторождениях Западной Сибири, при проведение ГРП силами компании «Newco Well Service». WCA-1 является высокогидрофильной эластичной цепью полимера среднего молекулярного веса на основе полиакриламида.
1
2
3
4
5
6
n
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
n
При последующих обводнениях продукции более 50%, добываемой из вертикальных 5; 5; 5; 5; 5; 5…5 добывающих скважин, расположенных в близлежащих рядах к соответствующим нагнетательным скважинам 2; 2; 2; 2, закачку полимерного раствора с продавкой его в пласт повторяют, т.е. производят периодическую закачку полимерного раствора с продавкой его в пласт через вертикальные добывающие скважины 5; 5; 5; 5; 5; 5…5.
1
2
3
4
5
6
n
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
n
Таким образом, в процессе разработки нефтяной залежи в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа благодаря вертикальным добывающим скважинам 5; 5; 5; 5; 5; 5…5 вокруг нагнетательных скважин 2; 2; 2; 2 создается водоизоляционных блок, что позволяет продлить безводный режим работы более дорогостоящих горизонтальных добывающих скважин 6; 6; 6; 6; 6; 6…6 при разработке нефтяной залежи в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа и, соответственно, увеличить коэффициент извлечения нефти.
Предлагаемый способ разработки нефтяной залежи в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа позволяет повысить эффективность и продлить безводный режима разработки нефтяной залежи за счет создания такого механизма (сетки) добывающих и нагнетательных скважин, который бы позволил произвести равномерную и последовательную выработку запасов нефти в карбонатных коллекторах трещинно-порового типа.