СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДХОДА К КОМПЛЕКСНОЙ РАЗРАБОТКЕ СЛАНЦА И СОСЕДНИХ НЕФТЯНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE APPROACH TO THE INTEGRATED DEVELOPMENT OF SHALE AND NEIGHBORING OIL RESERVOIRS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящей заявкой испрашивается приоритет по китайской патентной заявке № 201910762449.4, поданной 19 августа 2019 г., с наименованием " Способ и устройство для определения подхода к комплексной разработке сланца и соседних нефтяных коллекторов", полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее изобретение относится к области техники разведки и разработки нефти и газа и, в частности, к способу и устройству для определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Сланцевые нефть и газ стали в мире важной областью для разведки и разработки нефти и газа. Однако при практическом осуществлении разведки и разработки оказалось, что когда показатель (Ro) отражения витринита богатого органическими веществами сланца составляет меньше 0,95%, невозможно обеспечить крупномасштабную разработку, используя существующую технологию гидроразрыва объема горизонтальной скважины. Поскольку уровень термической эволюции сланца со зрелостью от низкой до средней невысок, пористость в сланце развита недостаточно, и поток текучей среды затруднен, что делает невозможным разработку с использованием существующей технологии гидроразрыва объема горизонтальной скважины. Сланец со зрелостью от низкой до средней содержит некоторое количество образовавшейся нефти и газа и непреобразовавшихся органических веществ, и таким образом может быть подвергнут разработке с использованием метода внутрипластовой конверсии. Обычно сланец со зрелостью от низкой до средней имеет множество нефтяных коллекторов в соседних коллекторах, и между этими нефтяными коллекторами, которые в целом компактны вследствие окружения их осадочными породами, имеются пропластки, что приводит к плохой целостности нефтяных коллекторов в продольном направлении. При использовании существующей технологии реконструкции объема горизонтальной скважины коэффициент извлечения очень низкий (обычно менее 10%), и в коллекторе остается большое количество нефти, которое не может быть эффективно разведано.
[0004] По приблизительным оценкам глобальные извлекаемые ресурсы нефти, которые могут быть добыты из богатого органическими веществами сланца со зрелостью от низкой до средней с использованием метода внутрипластовой конверсии, составляют около 1,4 триллиона тонн, а извлекаемые ресурсы газа составляют около 1100 триллионов кубометров. При этом в Китае извлекаемые ресурсы нефти, которые могут быть добыты из сланца со зрелостью от низкой до средней с использованием метода внутрипластовой конверсии, составляют около 70-90 миллиардов тонн, а извлекаемые ресурсы газа составляют около 57-65 триллионов кубометров. Эти показатели более чем в 3 раза превышают извлекаемые ресурсы, которые могут быть добыты с использованием традиционных технологий добычи нефти и природного газа. Извлекаемые ресурсы нефти, которые могут быть добыты из соседних нефтяных коллекторов, эквивалентны извлекаемым ресурсам, которые могут быть добыты из сланца со зрелостью от низкой до средней, в связи с чем комплексная разработка сланца и соседних нефтяных коллекторов имеет большой потенциал. Однако в настоящее время не существует эффективного решения для комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов.
[0005] Эффективного решения вышеуказанных технических проблем пока не предложено.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Вариант реализации настоящего раскрытия обеспечивает способ определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов для осуществления эффективной комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов и улучшения коэффициента извлечения соседних нефтяных коллекторов. Способ включает:
[0007] определение толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании данных каротажа целевого коллектора, представляющего интерес;
[0008] определение верхней эффективной границы соседнего эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланца и нижней эффективной границы соседнего эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца, на основании толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем;
[0009] определение максимального радиуса фильтрации каждого из эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании пластового давления, давления гидроразрыва и начального градиента давления соседнего эффективного нефтяного коллектора;
[0010] определение сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании толщины эффективного сланца, верхней эффективной границы, нижней эффективной границы и максимального радиуса фильтрации;
[0011] определение подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки; и
[0012] определение общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого из кластеров перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин;
[0013] причем эффективный сланец сообщен со всеми соседними эффективными нефтяными коллекторами посредством сквозного бурения периодически изменяющейся горизонтальной скважины или вертикальной скважины.
[0014] Вариант реализации настоящего раскрытия обеспечивает устройство для определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов для осуществления эффективной комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов и улучшения коэффициента извлечения соседних нефтяных коллекторов. Устройство содержит:
[0015] блок определения параметров, выполненный с возможностью определения толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании данных каротажа целевого коллектора, представляющего интерес; и определения верхней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов выше эффективного сланца и нижней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов ниже эффективного сланца, на основании толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем;
[0016] блок определения максимального радиуса фильтрации, выполненный с возможностью определения максимального радиуса фильтрации каждого из эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании пластового давления, давления гидроразрыва и начального градиента давления эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем;
[0017] блок определения сетки размещения скважин, выполненный с возможностью определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании толщины эффективного сланца, верхней эффективной границы, нижней эффективной границы и максимального радиуса фильтрации;
[0018] блок определения подхода к заканчиванию скважин, выполненный с возможностью определения подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки и определения общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин;
[0019] причем эффективный сланец сообщен со всеми соседними эффективными нефтяными коллекторами посредством сквозного бурения периодически изменяющейся горизонтальной скважины или вертикальной скважины.
Вариант реализации настоящего раскрытия также обеспечивает компьютерное устройство, содержащее память, процессор и компьютерную программу, сохраненную в памяти и выполненную с возможностью исполнения процессором, причем процессор при исполнении компьютерной программы реализует способ определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов, как описано выше.
[0020] Вариант реализации настоящего раскрытия также обеспечивает компьютерочитаемый носитель для хранения, хранящий компьютерную программу для выполнения способа определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов, как описано выше.
[0021] По сравнению с существующими решениями для осуществления разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов посредством использования технологии гидроразрыва объема горизонтальной скважины в техническом решении, обеспеченном в вариантах реализации настоящего раскрытия, эффективный сланец сообщен посредством сквозного бурения со всеми соседними эффективными нефтяными коллекторами путем использования периодически изменяющейся горизонтальной скважины или вертикальной скважины, при этом техническое решение настоящего раскрытия реализуют посредством: определения толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, в соответствии с данными каротажа целевого коллектора, представляющего интерес; определения верхней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов выше эффективного сланца и нижней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов ниже эффективного сланца, в соответствии с толщиной эффективного сланца, значений толщины каждого из эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем; определения максимального радиуса фильтрации эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем в соответствии с пластовым давлением, давлением гидроразрыва и начального градиента давления эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем; определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с толщиной эффективного сланца, верхней эффективной границей, нижней эффективной границей и максимальным радиусом фильтрации; определения подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки; и определение общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин, что позволяет достичь эффективной комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов, улучшить коэффициент извлечения соседних нефтяных коллекторов и обеспечить научное управление для комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0022] Чертежи, описанные в данном документе, используются для обеспечения дальнейшего понимания настоящего раскрытия и составляют часть настоящей заявки и не представляют каких-либо ограничений настоящего раскрытия.
[0023] На ФИГ. 1 схематически показана блок-схема способа определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0024] на ФИГ. 2 представлена схема отношения продольного распределения по эффективному сланцевому участку соседних эффективных нефтяных коллекторов и пропластка в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0025] на ФИГ. 3 представлен вид в разрезе параллельных нагревательных скважин в сетке размещения вертикальных эксплуатационных скважин эффективного сланцевого участка и соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0026] на ФИГ. 4 представлен вид в разрезе вертикальных нагревательных скважин в сетке размещения вертикальных эксплуатационных скважин эффективного сланцевого участка и соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0027] на ФИГ. 5 представлен вид в разрезе поперечной вертикальной проекции в сетке размещения вертикальных эксплуатационных скважин эффективного сланцевого участка и соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0028] на ФИГ. 6 схематически представлены положения в сетке размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0029] на ФИГ. 7 представлен вид в разрезе параллельных нагревательных скважин в параллельной сетке размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин и периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0030] на ФИГ. 8 представлен вид в разрезе вертикальных нагревательных скважин в параллельной сетке размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин и периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0031] на ФИГ. 9 представлен вид в разрезе соседних эксплуатационных скважин и скважин газонагнетания в параллельной сетке размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин и периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0032] на ФИГ. 10 представлен вид в разрезе параллельных нагревательных скважин в поперечной вертикальной сетке размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин и периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0033] на ФИГ. 11 представлен вид в разрезе вертикальных нагревательных скважин в поперечной вертикальной сетке размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин и периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0034] на ФИГ. 12 представлен вид в разрезе соседних двух скважин газонагнетания и эксплуатационных скважин в соседних эффективных нефтяных коллекторах в поперечной вертикальной сетке размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин и периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0035] на ФИГ. 13 представлен вид в разрезе соседних двух эксплуатационных скважин и скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в поперечной вертикальной сетке размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин и периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0036] на ФИГ. 14 представлен график, показывающий долю суммарного выхода нефти, долю суммарного выхода газа и суммарный газовый фактор эксплуатационной скважины на эффективном сланцевом участке в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия;
[0037] на ФИГ. 15 представлен график, показывающий суммарный газовый фактор и месячный газовый фактор эксплуатационной скважины на эффективном сланцевом участке в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия; и
[0038] на ФИГ. 16 схематически показана структурная схема устройства для определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0039] Чтобы более ясно объяснить цель, техническое решение и преимущества раскрытия, приведенное раскрытие будет дополнительно подробно описано ниже в сочетании с вариантами реализации и сопроводительными чертежами. В настоящем документе схематические варианты реализации раскрытия и его описание используются для объяснения раскрытия и не представляют ограничения приведенного раскрытия.
[0040] Изобретатель обнаружил, что, во-первых, существующая технология внутрипластовой конверсии и разработки сланца нацелена только на сланцевый коллектор без использования сырой нефти в соседних нефтяных коллекторах, таким образом невозможно осуществить эффективную добычу в соседних нефтяных коллекторах. Во-вторых, существующие технологии комплексной разработки сланцевого коллектора и нефтяного коллектора возле сланцевого коллектора предполагают две системы для разработки сланцевого коллектора и нефтяного коллектора возле сланцевого коллектора. Известная технология гидроразрыва объема горизонтальной скважины применяется в нефтяном коллекторе возле сланцевого коллектора, и вследствие гидроразрыва объема образуются разрывы, сообщающиеся со сланцевым коллектором, в результате чего нефть и газ, получаемые при нагревании сланцевого коллектора, проходят в эксплуатационные скважины нефтяного коллектора вдоль разрывов. В то же время принят метод эксплуатации горизонтальных скважин, и нефтяной коллектор, пробуренный горизонтальной скважиной, представляет собой только один набор нефтяных коллекторов, поэтому невозможно пройти более чем через один набор нефтяных коллекторов в продольном направлении и невозможно осуществить эффективную разработку нефтяных коллекторов, соседних со сланцевым коллектором, но не находящихся возле него, и коэффициент извлечения нефтяного коллектора увеличивается лишь незначительно, поэтому реальная комплексная разработка не может быть достигнута, и результат разработки является неудовлетворительным. В дополнение к этому, поскольку между нефтяными коллекторами, соседними со сланцевым коллектором, существует пропласток, толщина продольного сообщения разрывов мала, и добыча из нефтяного коллектора в большом диапазоне в продольном направлении не может быть осуществлена.
[0041] Таким образом, предшествующий уровень техники, который имеет отношение к вариантам реализации настоящего раскрытия, в основном улучшает коэффициент извлечения для части сланцевого коллектора и нефтяного коллектора в непосредственном контакте со сланцевым коллектором или возле него, без решения технических проблем улучшения разработки и коэффициента извлечения в случае существования множества пропластков между сланцевым коллектором и соседними нефтяными коллекторами. Ввиду вышеупомянутых технических проблем, чтобы преодолеть недостатки предшествующего уровня техники, заключающиеся в том, что комплексная разработка сланца и соседних нефтяных коллекторов не может быть осуществлена и коэффициент извлечения соседних нефтяных коллекторов не может быть значительно улучшен, изобретатель предлагает решение для определения подхода к комплексной разработке сланца и соседних нефтяных коллекторов, при котором принимают периодически изменяющиеся горизонтальные эксплуатационные скважины (термин "периодически изменяющиеся горизонтальные эксплуатационные скважины" относится к горизонтальным скважинам с некоторыми периодами изменения, которые отличаются от обычных горизонтальных скважин, у которых нет периодических изменений горизонтальных траекторий вдоль одного и того же направления) или вертикальные скважины, с тем чтобы пробурить нефтяной коллектор возле сланца и соединить сланцевый коллектор с соседними нефтяными коллекторами, что позволяет решить эту проблему без разрывов, реализовать высокоэффективную добычу из соседних нефтяных коллекторов в продольном направлении, эффективно развивать разработку сланца и соседних нефтяных коллекторов и значительно улучшить коэффициент извлечения соседних нефтяных коллекторов.
[0042] Указанная технология комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов отличается от предшествующего уровня техники по многим аспектам, таким как сетка размещения скважин, режим сети скважин и регулировка времени разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов, которые не задействованы в решениях уровня техники. Комплексная разработка сланца и соседних нефтяных коллекторов относится к следующим действиям: использованию природного газа с высокой температурой и высоким давлением, выработанного на более поздней стадии разработки сланца при внутрипластовой конверсии, или дополнительного источника газа для закачки в качестве движущей энергии и среды, сначала разработке сланцевого коллектора, а затем разработке соседних нефтяных коллекторов, с тем чтобы осуществить комплексную разработку, улучшить коэффициент извлечения соседних нефтяных коллекторов и добиться высокоэффективного использования ресурсов сланца и соседних нефтяных коллекторов.
[0043] Решение по определению подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов подробно представлено ниже.
[0044] На ФИГ. 1 схематически показана блок-схема способа определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия. Как показано на ФИГ. 1, способ включает следующие этапы:
[0045] этап 101: определение толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании данных каротажа целевого коллектора, представляющего интерес; определение верхней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов выше эффективного сланца (далее называемой верхней эффективной границей) и нижней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов ниже эффективного сланца (далее называемой нижней эффективной границей), на основании толщины эффективного сланца, толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем;
[0046] этап 102: определение максимального радиуса фильтрации каждого из эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании пластового давления, давления гидроразрыва и начального градиента давления эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем;
[0047] этап 103: определение сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании толщины эффективного сланца, верхней эффективной границы, нижней эффективной границы и максимального радиуса фильтрации;
[0048] этап 104: определение подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки; и определение общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин;
[0049] причем эффективный сланец сообщен со всеми соседними эффективными нефтяными коллекторами посредством сквозного бурения периодически изменяющейся горизонтальной скважины или вертикальной скважины.
[0050] Этапы, включенные в указанный вариант реализации настоящего раскрытия, будут описаны подробно со ссылкой на ФИГ. 2 - ФИГ. 15.
[0051] I. Сначала описан вышеприведенный этап 101.
H
shale
[0052] Этап 101 включает: сбор данных каротажа целевого коллектора, представляющего интерес; прием значения толщины эффективного сланцевого участка, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцевым участком, и плоской области распределения эффективного сланцевого участка и соседнего участка в виде эффективного нефтяного коллектора (в плоской области распределения, изменения в плоскости верхнего нефтяного коллектора и нижнего нефтяного коллектора учитываются для определения верхней эффективной границы и нижней эффективной границы нефтяных коллекторов в отличающихся областях); получение среднего общего органического углерода (total organic carbon, TOC) эффективного сланцевого участка, среднего водородного индекса (hydrogen index, HI) и средней плотности (ρ) сланца, толщины () эффективного сланцевого участка, верхней эффективной границы (верхней границы самого верхнего эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланца, как показано на ФИГ. 2) и нижней эффективной границы (нижней границей самого нижнего эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца, как показано на ФИГ. 2) соседних эффективных нефтяных коллекторов выше и ниже эффективного сланцевого участка и суммарной толщины эффективных нефтяных коллекторов.
[0053] В одном варианте реализации эффективный сланец удовлетворяет первому заданному условию, согласно которому тип керогена сланца является одним или комбинацией из типа I и типа II, общий органический углерод (total organic carbon, TOC) составляет больше 4%-6%, а показатель (Ro) отражения витринита составляет меньше 0,95%.
[0054]  Эффективный сланец удовлетворяет второму заданному условию, согласно которому: толщина сплошного сланца с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющего первому заданному условию, составляет больше 8 м; или толщина отдельного коллектора сланца с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющего первому заданному условию, составляет больше 3 м, толщина участка, не удовлетворяющего первому заданному условию, между эффективными сланцами составляет меньше 1 м, и суммарная толщина эффективных сланцев, удовлетворяющих первому заданному условию, составляет больше 10 м; или суммарная толщина эффективных сланцев с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющих первому заданному условию, составляет больше 8 м, и отношение суммарной толщины эффективных сланцев, удовлетворяющих первому заданному условию, к толщине пласта, в котором расположены эффективные сланцы, составляет больше 80%.
[0055] Соседние эффективные нефтяные коллекторы удовлетворяют третьему заданному условию, согласно которому: эффективная пористость соседних эффективных нефтяных коллекторов больше нижнего предельного значения пористости, проницаемость соседних эффективных нефтяных коллекторов больше нижнего предельного значения проницаемости, а нефтенасыщенность соседних эффективных нефтяных коллекторов больше, чем нижнее предельное значение нефтенасыщенности.
[0056] В конкретном варианте реализации целевой коллектор в области исследования включает в себя эффективный сланцевый участок, соседний участок в виде эффективного нефтяного коллектора и участок пропластка между эффективным сланцевым участком и соседним участком в виде эффективного нефтяного коллектора. Эффективный сланцевый участок относится к сланцевому участку, удовлетворяющему условиям внутрипластовой конверсии и разработки. Участок в виде эффективного нефтяного коллектора относится к участку нефтяного коллектора соседних нефтяных коллекторов выше и ниже эффективного сланцевого участка, который удовлетворяет нижним предельным значениям ϕ, K и So и на котором может быть осуществлена эффективная добыча. Участок пропластка относится к участку в виде неэффективного нефтяного коллектора и неэффективному сланцевому участку между участком в виде эффективного нефтяного коллектора и эффективным сланцевым участком в целевом коллекторе.
[0057] В конкретном варианте реализации эффективный сланцевый участок целевого коллектора в области исследования должен удовлетворять следующим условиям: тип керогена сланца является типом I или типом II или комбинацией типа I с типом II, и общий органический углерод (total organic carbon, TOC) составляет больше 4%-6%, а предпочтительно значение TOC составляет больше 5%; показатель (Ro) отражения витринита составляет меньше 0,95%, и предпочтительно Ro составляет меньше 0,9%. Толщина сплошного сланца с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющего вышеуказанному условию, составляет больше 8 м, предпочтительно 15 м; или толщина отдельного коллектора сланца с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющего вышеуказанному условию, составляет больше 3 м, и толщина участка, не удовлетворяющего первому заданному условию, между эффективными сланцами составляет меньше 1 м, и суммарная толщина эффективных сланцев, удовлетворяющих вышеуказанному условию, составляет больше 10 м, и предпочтительно 15 м; или суммарная толщина эффективных сланцевых участков с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющих вышеуказанному условию, составляет больше 8 м, предпочтительно 15 м, и суммарная толщина эффективных сланцевых участков, которые удовлетворяют вышеуказанному условию, занимает больше 80% пласта, в котором расположены эффективные сланцы.
[0058] В конкретном варианте реализации собирают данные анализа керна и результаты испытаний целевого коллектора в области исследования, получают тип керогена и значение Ro эффективного сланцевого участка целевого коллектора в области исследования и получают диапазон распределения в плоскости типа керогена и значение Ro целевого коллектора в области исследования. Собирают данные каротажа целевого коллектора в области исследования, при этом данные каротажа по меньшей мере включают в себя данные, полученные методами гамма-каротажа естественной радиоактивности, плотностного каротажа, нейтронного каротажа, акустического каротажа, каротажа сопротивления, каротажа по снятию кавернограммы и другие данные. Получают общий органический углерод (total organic carbon, TOC) в точках каротажа на эффективном сланцевом участке посредством интерпретации каротажа путем использования данных каротажа целевого коллектора в области исследования. Среднее значение TOC и толщину сланцевого участка, точки каротажа которого удовлетворяют условию эффективного сланца, получают путем использования значения TOC в точках каротажа и расстояние между точками каротажа при интерпретации каротажа. Получают диапазон распределения, удовлетворяющий условию эффективного сланца.
[0059] В конкретном варианте реализации собирают данные каротажа целевого коллектора в области исследования, при этом данные каротажа по меньшей мере включают в себя данные, полученные методами гамма-каротажа естественной радиоактивности, плотностного каротажа, нейтронного каротажа, акустического каротажа, каротажа сопротивления, каротажа по снятию кавернограммы и другие данные. Получают эффективную пористость (ϕ), проницаемость (K) и нефтенасыщенность (So) в точках каротажа участка эффективного коллектора посредством интерпретации каротажа путем использования данных каротажа целевого коллектора в области исследования. Собирают данные нефтяных проб эффективного нефтяного коллектора в области исследования и получают нижние предельные значения ϕ, K, So эффективного нефтяного коллектора. Нефтяной коллектор, у которого все ϕ, K, So больше, чем их соответствующие нижние предельные значения, считается эффективным нефтяным коллектором. Значения ϕ, K, So в точках каротажа участка эффективного коллектора получают путем использования интерпретации каротажа, чтобы получить средние значения ϕ, K, So и толщины участка эффективного коллектора. Получают глубину верхней границы и глубину нижней границы соседних эффективных нефтяных коллекторов выше и ниже эффективного сланцевого участка.
[0060] В конкретном варианте реализации в соответствии с данными интерпретации каротажа толщина и глубина продольного распределения участка пропластка на целевом участке могут быть дополнительно получены для определения участка в виде неэффективного нефтяного коллектора и неэффективного сланцевого участка между участком в виде эффективного нефтяного коллектора и эффективным сланцевым участком. По сравнению с предшествующим уровнем техники в вариантах реализации раскрытия влияние участка пропластка учитывается для реализации комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов, что позволяет улучшить точность определения подхода к комплексной разработке сланца и соседних нефтяных коллекторов.
[0061] В конкретном варианте реализации в соответствии с данными интерпретации каротажа получают верхнюю эффективную границу и нижнюю эффективную границу соседних эффективных нефтяных коллекторов выше и ниже эффективного сланцевого участка и суммарную толщину нефтяных коллекторов целевого коллектора в области исследования (ФИГ. 2).
[0062] II. Далее описан вышеприведенный этап 102.
[0063] Получают параметры пластового давления, давления гидроразрыва и начального градиента давления эффективного нефтяного коллектора целевого коллектора в области исследования для определения максимального радиуса фильтрации эффективного нефтяного коллектора.
[0064] В конкретном варианте реализации коллектор, в котором расположен эффективный нефтяной коллектор, соседний с эффективным сланцевым участком, обычно является коллектором с низкой проницаемостью или плотностью, и когда текучая среда инфильтруется в коллектор с низкой проницаемостью или плотностью, она должна иметь дополнительный градиент давления для преодоления сопротивления, вызванного адсорбционной пленкой или гидратной пленкой на поверхности породы, и этот дополнительный градиент давления называется начальным градиентом давления. В условиях движения за счет одной и той же разности давления, чем больше начальный градиент давления нефтяного коллектора, тем меньше радиус фильтрации текучей среды.
[0065] В конкретном варианте реализации порода в пласте имеет некоторое сопротивление растяжению. Когда давление, приложенное к породе в пласте, превышает некоторое значение, порода может разрываться, и это давления называется давлением гидроразрыва. В условиях коллектора давление гидроразрыва коллектора меньше давления гидроразрыва сланца. В процессе разработки нефти и газа давление закачки текучей среды должно поддерживаться ниже давления гидроразрыва нефтяного коллектора; в противном случае в коллекторе, в котором расположен нефтяной коллектор, могут образовываться трещины, что приводит к образованию пути для быстрого потока текучей среды, так что уменьшается коэффициент вытеснения закачиваемой текучей среды в нефтяном коллекторе, а в результате может уменьшиться коэффициент извлечения.
[0066] В конкретном варианте реализации собирают данные керна и разрывов участка эффективного коллектора для целевого коллектора в области исследования для получения давления гидроразрыва эффективного нефтяного коллектора. Собирают образцы керна участка эффективного коллектора для получения начального градиента давления эффективного нефтяного коллектора. При комплексной разработке эффективного сланцевого участка и соседних эффективных нефтяных коллекторов разность между давлением гидроразрыва эффективного нефтяного коллектора и пластовым давлением эффективного нефтяного коллектора является максимальной разностью давления, которая заставляет текучую среду течь в эффективном нефтяном коллекторе, то есть с максимальным радиусом фильтрации соответствующего эффективного нефтяного коллектора. Максимальный радиус фильтрации эффективного нефтяного коллектора определяют уравнением (1).
[0067]  (1)
[0068] где
R
обозначает максимальный радиус фильтрации,
P
b
обозначает давление гидроразрыва коллектора, в котором расположен нефтяной коллектор, МПа;
P
f
обозначает пластовое давление коллектора, в котором расположен нефтяной коллектор, МПа; и
G
обозначает начальный градиент давления коллектора, в котором расположен нефтяной коллектор, МПа/м.
[0069] III. Далее описан вышеприведенный этап 103.
[0070] Этап 103: определение сетки размещения скважин и подхода для комплексной разработки эффективного сланцевого участка и соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании связанных параметров, полученных на вышеприведенных этапах 101 и 102.
[0071] Комплексная разработка эффективного сланцевого участка и соседних эффективных нефтяных коллекторов относится к тому, что: сначала разрабатывается эффективный сланцевый участок, затем прекращают работу эксплуатационных скважин на эффективном сланцевом участке и эксплуатируются соседние эффективные нефтяные коллекторы путем использования скважины газонагнетания.
[0072] В одном варианте реализации этап определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с толщиной эффективного сланца, верхней эффективной границей, нижней эффективной границей и максимальным радиусом фильтрации может включать:
[0073] определение расстояния для скважин между скважинами газонагнетания и эксплуатационными скважинами в эффективном нефтяном коллекторе на основании максимального радиуса фильтрации коллектора, в котором расположен эффективный нефтяной коллектор, причем расстояние для скважин между скважинами газонагнетания и эксплуатационными скважинами в эффективном нефтяном коллекторе меньше максимального радиуса фильтрации или равно максимальному радиусу фильтрации.
[0074] В конкретном варианте реализации получают расстояние для скважин между скважинами газонагнетания и эксплуатационными скважинами в эффективном нефтяном коллекторе в соответствии с максимальным радиусом фильтрации коллектора, в котором расположен эффективный нефтяной коллектор, и предпочтительно расстояние для скважин равно максимальному радиусу фильтрации. Коэффициент извлечения эффективного нефтяного коллектора может быть улучшен посредством определения расстояния для скважин между скважинами газонагнетания и эксплуатационными скважинами в соответствии с максимальным радиусом фильтрации.
[0075] Вследствие окружения различными осадочными породами целевых коллекторов в различных областях исследования эффективный сланцевый участок и соседний эффективный коллектор значительно различаются с точки зрения пространственного распределения, в результате чего различаются расстояние между эффективным сланцевым участком и верхней границей соседних эффективных нефтяных коллекторов выше эффективного сланцевого участка и расстояние между эффективным сланцевым участком и нижней границей соседних эффективных нефтяных коллекторов ниже эффективного сланцевого участка. Поскольку существующими условиями бурения определяется то, что диапазон периодического изменения траекторий периодически изменяющихся горизонтальных скважин в некоторой степени ограничен при реализации, принимают сетку размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин или сетку размещения вертикальных скважин в соответствии с различными условиями. Ниже представлены указанные две сетки размещения скважин.
[0076] Перед введением вводятся определения верхней границы эффективного нефтяного коллектора и нижней границы эффективного нефтяного коллектора, а также верхней границы периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания и нижней границы периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин газонагнетания.
[0077] Верхней границей эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланцевого участка является верхняя граница эффективного нефтяного коллектора, при этом ϕ, K, So самого верхнего нефтяного коллектора эффективного сланцевого участка больше, чем их нижние предельные значения, и нижняя граница эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланцевого участка является нижней границей эффективного нефтяного коллектора, при этом ϕ, K, So самого верхнего нефтяного коллектора эффективного сланцевого участка больше, чем их нижние предельные значения. Нижней границей эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланцевого участка является нижняя граница эффективного нефтяного коллектора, при этом ϕ, K, So самого нижнего нефтяного коллектора эффективного сланцевого участка больше, чем их нижние предельные значения, а нижняя граница эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланцевого участка является нижней границей эффективного нефтяного коллектора, при этом ϕ, K, So самого нижнего нефтяного коллектора эффективного сланцевого участка больше, чем их нижние предельные значения (см. ФИГ. 2).
[0078] Верхней границей периодического изменения периодически изменяющейся горизонтальной скважины газонагнетания эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланцевого участка является верхняя граница периодического изменения периодически изменяющейся горизонтальной скважины газонагнетания, при этом нижняя граница расположена в середине нагревательных скважин первого коллектора и нагревательных скважин второго коллектора в верхней части эффективного сланцевого участка, и в середине нагревательных скважин первого коллектора в верхней части эффективного сланцевого участка расположена проекция на плоскость скважины газонагнетания. Нижней границей периодического изменения периодически изменяющейся горизонтальной скважины газонагнетания эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланцевого участка является нижняя граница периодического изменения периодически изменяющейся горизонтальной скважины газонагнетания, при этом верхняя граница расположена в середине нагревательных скважин первого коллектора и нагревательных скважин второго коллектора в нижней части эффективного сланцевого участка, и в середине нагревательных скважин первого коллектора в нижней части эффективного сланцевого участка расположена проекция на плоскость скважины газонагнетания (см. ФИГ. 2, 7, 8, 10 и 11).
[0079] Верхней эффективной границей, упомянутой на этапе 101, является верхняя граница эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланцевого участка и верхней границы периодического изменения периодически изменяющейся горизонтальной скважины газонагнетания эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланцевого участка. Нижней эффективной границей, упомянутой на этапе 101, является нижняя граница эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланцевого участка и нижней границы периодического изменения периодически изменяющейся горизонтальной скважины газонагнетания эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланцевого участка.
[0080] 1. Первый тип: сетка размещения вертикальных скважин.
[0081] В одном варианте реализации этап определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании толщины эффективного сланца, верхней эффективной границы, нижней эффективной границы и максимального радиуса фильтрации может включать следующее:
[0082] когда первое расстояние между эффективным сланцем (вышеописанное среднее положение нагревательных скважин первого коллектора и нагревательных скважин второго коллектора в верхней части эффективного сланцевого участка) и верхней эффективной границей (вышеописанной верхней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора) или второе расстояние между эффективным сланцем (вышеописанное среднее положение нагревательных скважин первого коллектора и нагревательных скважин второго коллектора в нижней части эффективного сланцевого участка) и нижней эффективной границей (вышеописанной нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора) больше, чем вертикальное расстояние периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, и эффективный нефтяной коллектор с верхней границей на первом расстоянии (верхняя граница верхнего нефтяного коллектора) составляет 30% или больше, или эффективный нефтяной коллектор с нижней границей на втором расстоянии (нижняя граница нижнего нефтяного коллектора) составляет 30% или больше, а предпочтительно 50%, принимают сетку размещения вертикальных скважин эксплуатационных скважин и скважин газонагнетания соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[0083] Когда принята сетка размещения вертикальных скважин в эксплуатационных скважинах и скважинах газонагнетания соседних эффективных нефтяных коллекторов, принимают квазипятиточечную сетку размещения вертикальных скважин в эксплуатационных скважинах для эффективного сланца и эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов; причем квазипятиточечная сетка размещения вертикальных скважин заключается в том, что четыре эксплуатационные скважины для эффективного сланца образуют первый прямоугольник или квадрат, и при этом эксплуатационная скважина соседних эффективных нефтяных коллекторов расположена в центре первого прямоугольника или квадрата; или четыре эксплуатационные скважины для соседних эффективных нефтяных коллекторов образуют второй прямоугольник или квадрат, и при этом эксплуатационная скважина эффективного сланцевого участка расположена в центре второго прямоугольника или квадрата.
[0084] В конкретном варианте реализации, когда расстояние (первое расстояние) между эффективным сланцевым участком и верхней границей соседних эффективных нефтяных коллекторов выше эффективного сланцевого участка или расстояние (второе расстояние) между эффективным сланцевым участком и нижней границей соседних эффективных нефтяных коллекторов ниже эффективного сланцевого участка больше, чем вертикальное расстояние периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, и эффективный нефтяной коллектор с верхней границей на первом расстоянии составляет 30% или больше, или эффективный нефтяной коллектор с нижней границей на втором расстоянии составляет 30% или больше, а предпочтительно 50%, принимают сетку размещения вертикальных скважин. Иными словами, когда первое расстояние или второе расстояние превышает технические требования существующей реализации бурения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, бурение и разработка всех соседних нефтяных коллекторов эффективного сланцевого участка не могут быть осуществлены, и когда коэффициент использования эффективного нефтяного коллектора составляет меньше 30%, а предпочтительно меньше 50%, и в таких условиях, чтобы как можно больше улучшить уровень использования и коэффициента извлечения сырой нефти в эффективных нефтяных коллекторах, соседних с эффективным сланцевым участком, принимают сетку размещения вертикальных скважин как в эксплуатационных скважинах, так и в скважинах газонагнетания на участке эффективного коллектора.
[0085] В конкретном варианте реализации, когда принята сетка размещения вертикальных скважин, принимают сетку размещения вертикальных скважин во всех эксплуатационных скважинах и скважинах газонагнетания эффективного сланцевого участка и соседних эффективных нефтяных коллекторов. Принимают "квазипятиточечную" сетку размещения вертикальных скважин в эксплуатационных скважинах для эффективного сланцевого участка и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов. "Квазипятиточечная" сетка размещения вертикальных скважин заключается в том, что четыре эксплуатационные скважины для эффективного сланца образуют прямоугольник или квадрат, и при этом эксплуатационная скважина соседних эффективных нефтяных коллекторов расположена в центре прямоугольника или квадрата, или четыре эксплуатационные скважины для соседних эффективных нефтяных коллекторов образуют прямоугольник или квадрат, и при этом эксплуатационная скважина эффективного сланцевого участка расположена в центре прямоугольника или квадрата (см. ФИГ. 3, 4 и 5).
[0086] В конкретном варианте реализации "квазипятиточечная" сетка размещения вертикальных скважин имеет следующие преимущества: можно гарантировать, что нефть в коллекторах выше и ниже эффективного сланцевого участка может быть добыта за относительно короткий период времени, и поскольку нагревательные скважины для эффективного сланцевого участка необходимы для обеспечения вытеснения газа, если продлить время нагрева нагревательных скважин, требуемая энергия будет увеличиваться, а выгода будет уменьшена.
[0087] 2. Второй тип: сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин.
[0088] В одном варианте реализации этап определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании толщины эффективного сланца, верхней эффективной границы, нижней эффективной границы и максимального радиуса фильтрации может включать следующее:
[0089] когда первое расстояние между эффективным сланцем и верхней эффективной границей, или второе расстояние между эффективным сланцем и нижней эффективной границей меньше вертикального расстояния периодического изменения или равно вертикальному расстоянию периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, или эффективный нефтяной коллектор с верхней границей на первом расстоянии составляет 30% или меньше, или эффективный нефтяной коллектор с нижней границей на втором расстоянии составляет 30% или меньше, а предпочтительно 50%, принимают сетку размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин в эксплуатационных скважинах и скважинах газонагнетания соседних эффективных нефтяных коллекторов. Протяженность периода изменения траектории ствола периодически изменяющихся горизонтальных скважин меньше четырех максимальных радиусов фильтрации или равна четырем максимальным радиусам фильтрации коллектора, в котором расположен эффективный нефтяной коллектор.
[0090] В конкретном варианте реализации, когда расстояние (первое расстояние) между эффективным сланцем (вышеописанное среднее положение нагревательных скважин первого и второго коллекторов в верхней части эффективного сланцевого участка) и верхней эффективной границей (вышеописанной верхней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора) или расстояние (второе расстояние) между эффективным сланцем (вышеописанное среднее положение нагревательных скважин первого и второго коллекторов в нижней части эффективного сланцевого участка) и нижней эффективной границей (вышеописанной нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора) удовлетворяет условиям реализации траектории бурения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, т.е., когда первое расстояние между эффективным сланцем и верхней эффективной границей или второе расстояние между эффективным сланцем и нижней эффективной границей меньше вертикального расстояния периодического изменения или равно вертикальному расстоянию периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, или эффективный нефтяной коллектор с верхней границей на первом расстоянии составляет 30% или меньше, или эффективный нефтяной коллектор с нижней границей на втором расстоянии составляет 30% или меньше, а предпочтительно 50%, принимают сетку размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин в соседних эффективных нефтяных коллекторах.
[0091] В конкретном варианте реализации, когда принята сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, протяженность периода изменения траектории ствола периодически изменяющихся горизонтальных скважин меньше четырех максимальных радиусов фильтрации или равна четырем максимальным радиусам фильтрации коллектора, в котором расположен эффективный нефтяной коллектор, так что можно полностью использовать всю нефть в соседнем нефтяном коллекторе в диапазоне, регулируемом периодически изменяющейся горизонтальной скважиной, что позволяет улучшить коэффициент использования ресурсов и коэффициент извлечения.
[0092] В одном варианте реализации расстояние, составляющее (N+1,5) раз, между горизонтальными эксплуатационными скважинами для эффективного сланцевого участка используют в качестве основы для проектирования траектории разнесения скважин газонагнетания для эффективного нефтяного коллектора, которые являются периодически изменяющимися горизонтальными скважинами, где N - целое число, предпочтительно 2.
[0093] В конкретном варианте реализации предпочтительно расстояние, составляющее (2+1,5) раз, между горизонтальными эксплуатационными скважинами для эффективного сланцевого участка используют в качестве условия для проектирования траектории разнесения скважин газонагнетания (периодически изменяющихся горизонтальных скважин) эффективного нефтяного коллектора, что благоприятно для бурения и улучшения коэффициента извлечения эффективного нефтяного коллектора, так что горизонтальная эксплуатационная скважина расположена в центральном положении нагревательных скважин для способствования бурению.
[0094] В одном варианте реализации сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин соседних эффективных нефтяных коллекторов включает в себя первую сетку размещения скважин и вторую сетку размещения скважин; причем первая сетка размещения скважин является сеткой размещения скважин, в которой скважины газонагнетания параллельны траекториям эксплуатационных скважин для эффективного нефтяного коллектора, вторая сетка размещения скважин является сеткой размещения скважин, в которой скважины газонагнетания проходят поперечно и перпендикулярно траекториям эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, и в первой сетке размещения скважин, и второй сетке размещения скважин скважины газонагнетания параллельны проекциям на плоскость траекторий нагревательных скважин для эффективного сланца, что имеет преимущества, заключающиеся в увеличении закачки газа и области вытеснения нефти и коэффициента вытеснения, и, таким образом, увеличении коэффициента извлечения.
[0095] В одном варианте реализации в первой сетке размещения скважин проекции на плоскость скважин газонагнетания параллельны проекциям на плоскость траекторий нагревательных скважин для эффективного сланца и в направлении вдоль траектории ствола горизонтальной скважины период изменения периодически изменяющегося горизонтальной эксплуатационной скважины для соседних эффективных нефтяных коллекторов согласован с периодом изменения скважин газонагнетания, но с зеркально обратным взаимным расположением.
[0096] В одном варианте реализации во второй сетке размещения скважин проекции на плоскость скважин газонагнетания перпендикулярны проекциям на плоскость траекторий нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка, период изменения скважин газонагнетания является таким же, как период изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин для соседних нефтяных коллекторов, траектории соседних скважин газонагнетания имеют зеркально обратное взаимное расположение, проекции на плоскость горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов проходят поперечно и перпендикулярно проекциям на плоскость нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка, протяженность периода изменения горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов согласована с расстояниями между скважинами газонагнетания, проекции на плоскость траекторий периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов и проекции на плоскость скважин газонагнетания (скважин для нагнетания газа из эффективного сланцевого коллектора в соседний нефтяной коллектор) имеют зеркально обратное взаимное расположение относительно среднего участка эффективного нефтяного коллектора.
[0097] В конкретном варианте реализации сетка размещения скважин для периодически изменяющихся горизонтальных скважин эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцевым участком, может быть выполнена по двум схемам сеток, одна из которых состоит в том, что скважины газонагнетания параллельны эксплуатационным скважинам для соседних эффективных нефтяных коллекторов (сетка 1, первая сетка размещения скважин) (ФИГ. 6, 7 и 8), а другая из которых состоит в том, что скважины газонагнетания проходят поперечно и перпендикулярно сетке размещения скважин эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов (сетка 2, вторая сетка размещения скважин) (ФИГ. 9, 10, 11 и 12), и в указанных двух сетках размещения скважин периодически изменяющихся горизонтальных скважин, проекции на плоскость скважин газонагнетания и нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка параллельны. Для сетки 1 предпочтительным является то, что проекции на плоскость скважин газонагнетания параллельны проекции на плоскость нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка, для скважин газонагнетания принимают один и тот же период изменения, и при этом период изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин соседних эффективных нефтяных коллекторов согласован с периодом изменения скважин газонагнетания, но с зеркально обратным взаимным расположением. Для сетки 2 предпочтительным является то, что проекции на плоскость скважин газонагнетания параллельны проекциям на плоскость нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка, для скважин газонагнетания принимают один и тот же период изменения, и при этом траектории соседних скважин газонагнетания имеют зеркально обратное взаимное расположение. Проекции на плоскость горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов проходят вертикально и под прямым углом к проекциям на плоскость нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка. Период изменения горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов согласован с расстояниями между скважинами газонагнетания. Проекции на плоскость траектории ствола периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов и проекции на плоскость скважин газонагнетания имеют зеркально обратное взаимное расположение относительно середины эффективного нефтяного коллектора.
[0098] В одном варианте реализации этап определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с толщиной эффективного сланца, верхней эффективной границей, нижней эффективной границей и максимального радиуса фильтрации может включать:
[0099] когда толщина эффективного сланца составляет больше 100 м, принимают сетку размещения вертикальных скважин в нагревательных скважинах и эксплуатационных скважинах для эффективного сланца и принимают сетку размещения вертикальных скважин как в эксплуатационных скважинах, так и скважинах газонагнетания соседних эффективных нефтяных коллекторов; и
[00100] когда толщина эффективного сланца составляет меньше 100 м, принимают сетку размещения горизонтальных скважин в нагревательных скважинах для эффективного сланца и принимают сетку размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин или сетку размещения вертикальных скважин в скважинах газонагнетания и эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00101] В конкретном варианте реализации, когда толщина эффективного сланца составляет больше 100 м, более низкие затраты на разработку и большая выгода могут быть достигнуты за счет принятия вертикальных скважин, а не горизонтальных скважин.
[00102] В конкретном варианте реализации, когда толщина эффективного сланцевого участка велика (предпочтительно меньше 100 м), принимают сетку размещения вертикальных скважин в нагревательных скважинах и эксплуатационных скважинах для эффективного сланцевого участка, и в это время принимают сетку размещения вертикальных скважин как в эксплуатационных скважинах, так и скважинах газонагнетания соседних эффективных нефтяных коллекторов. В противном случае принимают сетку размещения горизонтальных скважин в нагревательных скважинах для эффективного сланцевого участка, и сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин или сетка размещения вертикальных скважин могут быть приняты в скважинах газонагнетания и эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00103] В дополнение к этому, в одном варианте реализации, если имеются слои воды между соседними эффективными нефтяными коллекторами выше или ниже эффективного сланцевого участка, сетка размещения вертикальных скважин или сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин могут быть приняты в эксплуатационных скважинах и скважинах газонагнетания эффективного нефтяного коллектора, однако в периодически изменяющейся горизонтальной скважине может быть принят подход с выполнением заканчивания с обсаживанием, и не допускается наличие слоя воды на перфорационном участке периодически изменяющейся горизонтальной скважины.
[00104] IV. Далее описан вышеприведенный этап 104.
[00105] В одном варианте реализации этап определения подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки, может включать:
[00106] когда средний диапазон проницаемости между соседними эффективными нефтяными коллекторами меньше или равен 3, и нет слоя воды между эффективным сланцевым участком и верхней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов и между эффективным сланцевым участком и нижней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов, заканчивание с фильтрующей сеткой может быть принято как в скважинах газонагнетания (скважинах для нагнетания газа из эффективного сланцевого коллектора в соседние нефтяные коллекторы), так и в эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00107] Когда принята сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин в скважинах газонагнетания и эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов, скважинный участок скважин газонагнетания, для которого принято заканчивание с фильтрующей сеткой, является целым скважинным участком эффективного сланца из скважин газонагнетания; а скважинный участок эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, для которого принято заканчивание с фильтрующей сеткой, является целым скважинным участком соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00108] Когда принята сетка размещения вертикальных скважин в эксплуатационных скважинах для эффективного сланца и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов: когда имеется только эффективный нефтяной коллектор выше эффективного сланцевого участка, от верхней эффективной границы эффективного нефтяного коллектора к нижней границе эффективного сланца проходит скважинный участок с фильтрующей сеткой; когда имеется только эффективный нефтяной коллектор ниже эффективного сланца, причем скважинный участок с фильтрующей сеткой проходит от верхней границы эффективного сланца к нижней эффективной границе эффективного нефтяного коллектора; когда имеются эффективные нефтяные коллекторы выше и ниже эффективного сланца, скважинный участок с фильтрующей сеткой проходит от верхней эффективной границы эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланца к нижней эффективной границе эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца.
[00109] В конкретном варианте реализации подход к заканчиванию скважин в указанном варианте реализации имеет преимущества, заключающиеся в том, что, поскольку диапазон проницаемости невелик, а свойства текучести текучих сред в эффективном нефтяном коллекторе близки друг к другу, принятие заканчивания с фильтрующей сеткой может улучшить коэффициент вытеснения нефти и уменьшить затраты.
[00110] В конкретном варианте реализации, когда несредние значения физических свойств коллекторов для соседних эффективных нефтяных коллекторов являются нестрогими, и предпочтительно средний диапазон проницаемости между соседними эффективными нефтяными коллекторами меньше или равен 3, может быть принято заканчивание с фильтрующей сеткой как в скважинах газонагнетания, так и в соседней эксплуатационной скважине эффективного коллектора.
[00111] В конкретном варианте реализации, когда принята сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин для скважин газонагнетания и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, скважинный участок скважин газонагнетания, для которого принято заканчивание с обсаживанием, является целым скважинным участком скважин газонагнетания, входящим в эффективный сланец; а скважинный участок эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, для которого принято заканчивание с обсаживанием, является целым скважинным участком, входящим в соседний эффективный нефтяной коллектор.
[00112] В конкретном варианте реализации, когда принята сетка размещения вертикальных скважин для эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов: нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней границей эффективного сланца в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор выше эффективного сланца; нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор ниже эффективного сланца; и нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца в случае, когда имеются эффективные нефтяные коллекторы выше и ниже эффективного сланца.
[00113] В одном варианте реализации этап определения подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки может включать:
[00114] когда средний диапазон проницаемости между соседними эффективными нефтяными коллекторами больше 3, или имеются слои воды между эффективным сланцевым участком и верхней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов и между эффективным сланцевым участком и нижней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов, и принимают заканчивание с обсаживанием как в скважинах газонагнетания, так и в эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов;
[00115] когда принята сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин в скважинах газонагнетания и эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов, скважинный участок скважин газонагнетания, для которого принято заканчивание с обсаживанием, является целым скважинным участком скважин газонагнетания, входящим в эффективный сланец; а скважинный участок эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, для которого принято заканчивание с обсаживанием с заканчиванием с фильтрующей сеткой, является целым скважинным участком, входящим в соседний эффективный нефтяной коллектор;
[00116] когда принята сетка размещения вертикальных скважин для эксплуатационных скважин для эффективного сланца и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, от верхней эффективной границы эффективного нефтяного коллектора к нижней границе эффективного сланца проходит скважинный участок с фильтрующей сеткой в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор выше эффективного сланцевого участка; при этом скважинный участок с фильтрующей сеткой проходит от верхней границы эффективного сланца к нижней эффективной границе эффективного нефтяного коллектора в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор ниже эффективного сланца; и скважинный участок с фильтрующей сеткой проходит от верхней эффективной границы эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланца к нижней эффективной границе эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца в случае, когда имеются эффективные нефтяные коллекторы выше и ниже эффективного сланца.
[00117] В конкретном варианте реализации, когда несредние значения физических свойств коллекторов для эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцевым участком, являются строгими, и предпочтительно средний диапазон проницаемости между соседними эффективными нефтяными коллекторами больше 3, или имеются слои воды между эффективным сланцевым участком и верхней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов и между эффективным сланцевым участком и нижней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов, может быть принят подход с выполнением заканчивания с обсаживанием как в скважинах газонагнетания, так и в эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00118] В конкретном варианте реализации, когда принята сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин в скважинах газонагнетания и эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов, скважинный участок скважин газонагнетания, для которого принято заканчивание с обсаживанием, является целым скважинным участком эффективного сланца из скважин газонагнетания; а скважинный участок эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, для которого принято заканчивание с обсаживанием, является целым скважинным участком соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00119] В конкретном варианте реализации, когда принята сетка размещения вертикальных скважин в эксплуатационных скважинах для эффективного сланцевого участка и эксплуатационных скважин соседнего эффективного нефтяного коллектора: когда имеется только эффективный нефтяной коллектор выше эффективного сланца, нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней границей эффективного сланца; когда имеется только эффективный нефтяной коллектор ниже эффективного сланца, нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора; когда имеются эффективные нефтяные коллекторы выше и ниже эффективного сланца, нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца.
[00120] В одном варианте реализации этап определения общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для в скважинах газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин может включать:
[00121] 1. когда принято заканчивание с обсаживанием, определение объема пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора и подповерхностного объема накопленного закачанного газа эффективного нефтяного коллектора в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважин газонагнетания в соответствии с принципом определения плотности перфорации обсадной колонны и общего количества перфорационных отверстий скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах выше и ниже эффективного сланца (" и " вычисляют в соответствии со следующим уравнением (2)).
PN
i
[00122] 2. определение количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов при подходе с выполнением заканчивания с обсаживанием, в соответствии с объемом пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора и подповерхностного объема накопленного закачанного газа эффективного нефтяного коллектора в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважины газонагнетания (" и ", вычисленные из следующего уравнения (3) и приведенной выше части “1”, и , вычисленные из уравнения, которое находится под уравнением (3), подставляют в уравнение (3), с тем чтобы получить );
PN
i
[00123] 3. определение общего количества кластеров перфораций и общей величины закачки газа для скважин газонагнетания в соответствии с количеством кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, при подходе с выполнением заканчивания с обсаживанием ( , полученный в соответствии с приведенной выше частью "2", подставляют в следующее уравнение (4), с тем чтобы вычислить "n").
[00124] В конкретном варианте реализации, когда принято заканчивание с обсаживанием, плотность перфорации обсадной колонны и общее количество перфорационных отверстий скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах выше и ниже эффективного сланцевого участка определяют на основании уравнения (2), с тем чтобы улучшить добычу сырой нефти и коэффициент извлечения всех эффективных нефтяных коллекторов, имеющих различные свойства коллектора.
[00125] Плотность перфорации обсадной колонны и общее количество перфорационных отверстий скважин газонагнетания определяют на основании такого принципа, что гарантируется, что объем накопленного закачанного газа всех соседних эффективных нефтяных коллекторов равен эквивалентному кратному объема пространства эффективного коллектора, регулируемого соседними эффективными нефтяными коллекторами, и предпочтительно указанное кратное составляет два, с тем чтобы обеспечивать получение коэффициента вытеснения нефти эффективного нефтяного коллектора.
[00126] ; (2)
[00127] где
3
обозначает подповерхностный объем накопленного закачанного газа эффективного нефтяного коллектора, м;
3
обозначает объем пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора, регулируемого участком закачки газа скважин газонагнетания, м;
[00128] где ;
[00129]
H
e
обозначает толщину эффективного нефтяного коллектора, м;
A
e
2
обозначает область эффективного нефтяного коллектора, регулируемого участком закачки газа скважин газонагнетания, м;
ϕ
e
обозначает пористость эффективного нефтяного коллектора в пределах области эффективного нефтяного коллектора, регулируемого участком закачки газа скважин газонагнетания, десятичная дробь.
[00130] Соседние эффективные нефтяные коллекторы имеют различные физические свойства коллектора и вязкость текучей среды, а текучая среда имеет различные свойства потока в коллекторах. Чтобы гарантировать, что различные соседние эффективные нефтяные коллекторы имеют одинаковый коэффициент вытеснения нефти при закачке газа, т.е. объем закачанного газа согласован с числом, кратным соотношению эффективных поровых объемов эффективного нефтяного коллектора, и количество перфорационных отверстий скважин газонагнетания при подходе с выполнением заканчивания с обсаживанием определяют уравнением (3). Положения перфорационных отверстий в скважинах газонагнетания находятся в соответствующем соседнем участке в виде эффективного нефтяного коллектора.
[00131]  (3)
[00132] где
i-
3
обозначает величину закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций в том эффективном коллекторе при разности между давлением гидроразрыва и пластовым давлением соседних эффективных нефтяных коллекторов, м/с;
PN
i-
i
обозначает соответствующее количество кластеров перфораций скважин газонагнетания того эффективного нефтяного коллектора, кластер;
i-
3
обозначает объем пространства эффективного коллектора в пределах диапазона регулирования максимального радиуса фильтрации того эффективного нефтяного коллектора, м.
i-
[00133] Причем величину закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций в том эффективном коллекторе определяют как:
[00134]
[00135]
i-
обозначает относительную проницаемость породы для текучей среды того эффективного нефтяного коллектора, десятичная дробь;
i-
обозначает вязкость текучей среды того эффективного нефтяного коллектора, Па⋅с;
i-
обозначает разность между давлением закачки газа и пластовым давлением того эффективного нефтяного коллектора, МПа;
R
i-
i
обозначает радиус фильтрации строго регулируемого участка перфорации того эффективного нефтяного коллектора, м;
G
i-
i
обозначает начальный градиент давления коллектора, в котором расположен тый эффективный нефтяной коллектор, МПа/м.
[00136] Общее количество перфорационных отверстий скважин газонагнетания должно поддерживаться в разумных пределах, чтобы гарантировать некоторое давления закачки газа. Общее количество перфорационных отверстий скважин газонагнетания определяют в соответствии с уравнением (4).
[00137]  (4)
[00138] где,
3
(общая величина закачки газа известна: известную величину закачки газа получают на основании объема нагрева эффективного сланцевого участка и расстояния между скважинами газонагнетания) обозначает общую величину закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания при разности между давлением гидроразрыва и пластовым давлением соседних эффективных нефтяных коллекторов, м/с;
i-
обозначает величину закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций в том эффективном коллекторе при разности между давлением гидроразрыва и пластовым давлением соседних эффективных нефтяных коллекторов; и
PN
i-
i
3
обозначает количество кластеров соответствующей перфорации скважин газонагнетания того эффективного нефтяного коллектора, м/с. Общее количество n кластеров перфораций скважин газонагнетания определяют в соответствии с уравнением (4) и затем определяют количество кластеров соответствующей перфорации каждого из соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с уравнением (3).
[00139] В одном варианте реализации этап определения подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки и определения общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин может включать:
[00140] время заканчивания эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, наступающее до нагрева эффективного сланцевого участка;
[00141] когда принят подход к разработке периодически изменяющихся горизонтальных скважин, для скважин газонагнетания во время заканчивания скважин принимают режим верхнего уплотнения участка скважины газонагнетания;
[00142] когда принято заканчивание с обсаживанием в эксплуатационных скважинах для соседних эффективных нефтяных коллекторов, для эффективного нефтяного коллектора принимают режим полной перфорации; и
[00143] когда принято заканчивание с обсаживанием для эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, на участке перфорации нет слоя воды.
[00144] В конкретном варианте реализации время заканчивания эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов наступает до нагрева эффективного сланцевого участка. Когда принят режим развертывания периодически изменяющихся горизонтальных скважин при разработке, принимают режим, в котором уплотняют скважины выше скважинного участка газонагнетания, когда заканчивают скважины газонагнетания. Когда принято заканчивание с обсаживанием в эксплуатационных скважинах соседнего участка в виде эффективного нефтяного коллектора, принимают режим полной перфорации на участке в виде эффективного нефтяного коллектора, с увеличением области выпуска эффективного нефтяного коллектора. Когда принято заканчивание с обсаживанием в эксплуатационных скважинах соседнего участка в виде эффективного нефтяного коллектора, на участке перфорации нет слоя воды, т.е. участок слоя воды не имеет перфорации. В процессе нагрева эффективного сланцевого участка может выделяться токсичный газ, такой как сероводород или тому подобное. Бурение и заканчивание соседних нефтяных коллекторов завершают до нагрева, чтобы снизить риск аварийных ситуаций и способствовать эксплуатации в полевых условиях.
[00145] V. Далее описан этап 105, следующий за этапом 104.
[00146] В одном варианте реализации способ определения подхода к комплексной разработке сланца и соседних нефтяных коллекторов дополнительно может включать: определение времени прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца и времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании выходов нефти и газа эксплуатационных скважин для эффективного сланца.
[00147] Этап определения времени прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца и времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с выходами нефти и газа эксплуатационных скважин для эффективного сланца может включать:
[00148] когда суммарный выход нефти эксплуатационных скважин для эффективного сланца достигает 90% (предпочтительно 98%) от конечного выхода нефти, или когда суммарный газовый фактор эксплуатационных скважин для эффективного сланца составляет больше 500 (предпочтительно больше 900), или когда месячный газовый фактор эксплуатационных скважин для эффективного сланца составляет больше 2000 (предпочтительно больше 4000), прекращение работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца и определение времени прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца.
[00149] Ниже описывается определение вышеупомянутого "выхода нефти и газа эксплуатационных скважин для эффективного сланца", и различные параметры на этом этапе были получены на вышеупомянутом этапе 101.
[00150] В одном варианте реализации модель прогнозирования выхода нефти, добываемой при разработке на месте залегания сланца, может быть определена как:
[00151]  (5)
[00152]
[00153] где
Q
PO
3
обозначает выход нефти строго регулируемой области эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого коллектора при внутрипластовой конверсии сланца, м;
L
heater
обозначает расстояние между нагревательными скважинами для эффективного сланцевого коллектора, м;
shale
H обозначает толщину эффективного сланца, м;
TOC обозначает средний общий органический углерод эффективного сланца, мас.%);
HI обозначает средний водородный индекс эффективного сланца, мг/г TOC;
ρ
3
обозначает среднюю плотность эффективного сланца, г/см;
T
heater
обозначает температуру в центральной точке соединительной линии между нагревательными скважинами для эффективного сланцевого коллектора (полученную посредством определения температуры скважины при измерении), ℃;
a
a
a
a
51
52
53
54
, , ,  обозначают эмпирические коэффициенты, которые могут составлять соответственно -0,000028, -0,027439, 8,818674, 418,585965.
[00154] В одном варианте реализации модель прогнозирования выхода газа, добываемого посредством разработки на месте залегания сланца, может быть следующей:
[00155]  (6)
[00156] где
Q
Pg
3
обозначает выход газа строго регулируемой области эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого коллектора при внутрипластовой конверсии сланца, м;
L
heater
обозначает расстояние между нагревательными скважинами для эффективного сланцевого коллектора, м;
H
shale
обозначает толщину эффективного сланца, м;
TOC
обозначает средний общий органический углерод эффективного сланца, мас.%);
HI
обозначает средний водородный индекс эффективного сланца, мг/г TOC;
ρ
3
обозначает среднюю плотность эффективного сланца, г/см;
T
heater
обозначает температуру в центральной точке соединительной линии между нагревательными скважинами для эффективного сланцевого коллектора (полученную посредством определения температуры скважины при измерении), ℃;
a
b
61
61
,  обозначают эмпирические коэффициенты, которые могут составлять соответственно 0,01157, 1,99449.
[00157] В одном варианте реализации модель прогнозирования газового фактора, получаемого при разработке на месте залегания сланца, может быть следующей:
[00158]  (7)
[00159] где
GOR
3
3
обозначает газовый фактор эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого коллектора, полученный при внутрипластовой конверсии сланца, м/м;
T
centrer
обозначает температуру в центральной точке соединительной линии между нагревательными скважинами для эффективного сланцевого коллектора (полученную посредством определения температуры скважины при измерении), ℃;
a
b
71
71
,  обозначают эмпирические коэффициенты, которые могут составлять соответственно 0,28451, 0,0449. В одном варианте реализации время прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца, а также время закачки газа, величину закачки газа и время начала работы, и время прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов определяют в соответствии с моделями прогнозирования выхода нефти, выхода газа, газовым фактором, получаемыми при внутрипластовой конверсии сланца, которые получают из уравнений (5), (6) и (7), а также выходом нефти, выходом газа и газовым фактором, получаемыми при фактической добыче.
[00160] После прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца начинают закачку газа на соседних эффективных нефтяных коллекторах путем использования природного газа, выработанного из эффективного сланца, и времени закачки газа, величины закачки газа и время начала работы, и определяют время прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00161] В одном варианте реализации этап после прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца начало закачки газа в соседние эффективные нефтяные коллекторы путем использования природного газа, выработанного эффективным сланцем, и определение времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов может включать:
[00162] когда количество газа, выработанного в эффективном сланце, удовлетворяет требованию к нижнему предельному значению минимальной суммарной величины закачки газа для вытеснения нефти соседних эффективных нефтяных коллекторов, а значение суточных выходов нефти и газа отдельной скважины соседних эффективных нефтяных коллекторов равно суточным затратам на эксплуатацию указанной отдельной скважины, окончание добычи из эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов и определение времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов; и
[00163] когда количество газа, выработанного внутрипластовой конверсией на эффективном сланцевом участке, не удовлетворяет требованию к нижнему предельному значению минимальной суммарной величины закачки газа для вытеснения нефти соседних эффективных нефтяных коллекторов, непрерывное выполнение закачки газа и разработку на соседних эффективных нефтяных коллекторах путем использования эксплуатационных скважин для эффективного сланца в режиме закачки газа до тех пор, пока значение суточных выходов нефти и газа отдельной скважины соседних эффективных нефтяных коллекторов не будет равно суточным затратам на эксплуатацию указанной отдельной скважины, окончание добычи из эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов и определение времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов.
[00164] В конкретном варианте реализации, когда суммарный выход нефти и газа эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка достигает некоторого значения, прекращают работу эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка. Закачку газа в соседние эффективные нефтяные коллекторы начинают с использования природного газа, выработанного на эффективном сланцевом участке, т.е. добыча входит в стадию закачки газа при разработке соседних эффективных нефтяных коллекторов. Предпочтительно, когда суммарный выход нефти эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка достигает 90% (предпочтительно 98%) от конечного выхода нефти, или когда суммарный газовый фактор эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка составляет больше 500 (предпочтительно 900), или когда месячный газовый фактор эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка составляет больше 2000 (предпочтительно 4000) (ФИГ. 13 и 14), прекращают работу эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка, и добыча входит в стадию закачки газа в соседние эффективные нефтяные коллекторы. Когда количество газа, выработанного на эффективном сланцевом участке, может удовлетворять требованию к нижнему предельному значению минимальной суммарной величины закачки газа для вытеснения нефти соседних эффективных нефтяных коллекторов, и предпочтительно отношение суммарного объема закачанного газа соседних эффективных нефтяных коллекторов к строго регулируемому объему пространства эффективного коллектора для нефтяного коллектора составляет 2, до тех пор, пока значение суточных выходов нефти и газа отдельной скважины соседних эффективных нефтяных коллекторов не будет равно суточным затратам на эксплуатацию указанной отдельной скважины, добычу из эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов не прекращают.
[00165] В конкретном варианте реализации, когда выход газа при внутрипластовой конверсии эффективного сланцевого участка не может удовлетворять требованию к нижнему предельному значению минимальной суммарной величины закачки газа для вытеснения нефти соседних эффективных нефтяных коллекторов, закачку газа и разработку в соседних эффективных нефтяных коллекторах выполняют непрерывно путем использования эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка в режиме закачки газа, и предпочтительно когда суммарный выход газа эффективного сланцевого участка достигает 98%, эксплуатационные скважины для эффективного сланцевого участка входят в стадию ручной закачки газа. До тех пор, пока значение суточных выходов нефти и газа отдельной скважины соседних эффективных нефтяных коллекторов не будет равно суточным затратам на эксплуатацию указанной отдельной скважины, добычу из эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов не прекращают. Устьевое давление закачки газа для эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка должно быть меньше, чем давление гидроразрыва соседних эффективных нефтяных коллекторов за вычетом давления столба скважинного газа. Газ для закачки эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка может быть углеводородным газом, газообразным азотом, диоксидом углерода и тому подобное, а предпочтительно может быть углеводородным газом.
[00166] На основании той же концепции изобретения указанный вариант реализации настоящего раскрытия также обеспечивает устройство для определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов, как описано в следующем варианте реализации. Поскольку принцип, на основе которого устройство определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов решает проблемы, аналогичен принципу, принятому для способа определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов, вариант осуществления устройства для определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов может относиться к варианту осуществления способа определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов, который не будет повторяться подробно. Как использовано ниже, термин "блок" или "модуль" может реализовывать комбинацию программного обеспечения и/или аппаратных средств с заданными функциями. Хотя устройство, описанное в следующем варианте реализации, предпочтительно реализуется программным обеспечением, также возможна и вероятна реализация посредством аппаратных средств или комбинации программного обеспечения и аппаратных средств.
[00167] На ФИГ. 16 схематически показана структурная схема устройства для определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов в соответствии с вариантом реализации настоящего раскрытия. Как показано на ФИГ. 16, устройство содержит:
[00168] блок 01 определения параметров, выполненный с возможностью определения толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании данных каротажа целевого коллектора, представляющего интерес; и определения верхней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов выше эффективного сланца и нижней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов ниже эффективного сланца, на основании толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем;
[00169] блок 02 определения максимального радиуса фильтрации, выполненный с возможностью определения максимального радиуса фильтрации каждого из эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, на основании пластового давления, давления гидроразрыва и начального градиента давления эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем;
[00170] блок 03 определения сетки размещения скважин, выполненный с возможностью определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов на основании толщины эффективного сланца, верхней эффективной границы, нижней эффективной границы и максимального радиуса фильтрации;
[00171] блок 04 определения подхода к заканчиванию скважин, выполненный с возможностью определения подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки и определения общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин;
[00172] причем эффективный сланец сообщен со всеми соседними эффективными нефтяными коллекторами посредством сквозного бурения периодически изменяющейся горизонтальной скважины или вертикальной скважины.
[00173] В одном варианте реализации эффективный сланец удовлетворяет первому заданному условию, согласно которому: тип керогена сланца является одним или комбинацией из типа I и типа II, общий органический углерод (total organic carbon, TOC) составляет больше 4%-6%, а показатель (Ro) отражения витринита составляет меньше 0,95%;
[00174] эффективный сланец удовлетворяет второму заданному условию, согласно которому: толщина сплошного сланца с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющего первому заданному условию, составляет больше 8 м; или
[00175] толщина отдельного коллектора сланца с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющего первому заданному условию, составляет больше 3 м, толщина участка, не удовлетворяющего первому заданному условию, между эффективными сланцами составляет меньше 1 м, и суммарная толщина эффективных сланцев, удовлетворяющих первому заданному условию, составляет больше 10 м; или
[00176] суммарная толщина эффективных сланцев с типом керогена, TOC и Ro, удовлетворяющих первому заданному условию, составляет больше 8 м, и отношение суммарной толщины эффективных сланцев, удовлетворяющих первому заданному условию, к толщине пласта, в котором расположены эффективные сланцы, составляет больше 80%;
[00177] соседние эффективные нефтяные коллекторы удовлетворяют третьему заданному условию, согласно которому: эффективная пористость соседних эффективных нефтяных коллекторов больше нижнего предельного значения пористости, проницаемость соседних эффективных нефтяных коллекторов больше нижнего предельного значения проницаемости, а нефтенасыщенность соседних эффективных нефтяных коллекторов больше, чем нижнее предельное значение нефтенасыщенности.
[00178] В одном варианте реализации блок 02 определения максимального радиуса фильтрации в частности выполнен с возможностью:
[00179] определения максимального радиуса фильтрации соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии со следующим уравнением:
[00180]  ;
[00181] где
R
обозначает максимальный радиус фильтрации;
P
b
обозначает давление гидроразрыва коллектора, в котором расположен нефтяной коллектор;
P
f
обозначает пластовое давление коллектора, в котором расположен нефтяной коллектор; и
G
обозначает начальный градиент давления коллектора, в котором расположен нефтяной коллектор.
[00182] В одном варианте реализации блок определения сетки размещения скважин в частности выполнен с возможностью: определения расстояния для скважин между скважинами газонагнетания и эксплуатационными скважинами в эффективном нефтяном коллекторе в соответствии с максимальным радиусом фильтрации коллектора, в котором расположен эффективный нефтяной коллектор, причем расстояние для скважин между скважинами газонагнетания и эксплуатационными скважинами в эффективном нефтяном коллекторе меньше максимального радиуса фильтрации или равно максимальному радиусу фильтрации.
[00183] В одном варианте реализации блок определения сетки размещения скважин в частности выполнен с возможностью:
[00184] когда первое расстояние между эффективным сланцем и верхней эффективной границей или второе расстояние между эффективным сланцем и нижней эффективной границей меньше вертикального расстояния периодического изменения или равно вертикальному расстоянию периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, или эффективный нефтяной коллектор с верхней границей на первом расстоянии составляет 30% или меньше, или эффективный нефтяной коллектор с нижней границей на втором расстоянии составляет 30% или меньше, принятия сетки размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин в эксплуатационных скважинах и скважинах газонагнетания соседних эффективных нефтяных коллекторов; при этом период изменения траектории ствола периодически изменяющихся горизонтальных скважин меньше четырех максимальных радиусов фильтрации или равен четырем максимальным радиусам фильтрации коллектора, в котором расположен эффективный нефтяной коллектор.
[00185] В одном варианте реализации блок определения сетки размещения скважин в частности выполнен с возможностью: использования расстояния, составляющего (N+1,5) раз, между горизонтальными эксплуатационными скважинами эффективного сланцевого участка в качестве основы для проектирования траектории разнесения скважин газонагнетания (т.е. периодически изменяющихся горизонтальных скважин) эффективного нефтяного коллектора, где N - целое число.
[00186] В одном варианте реализации сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин соседних эффективных нефтяных коллекторов содержит: первую сетку размещения скважин и вторую сетку размещения скважин; причем первая сетка размещения скважин является сеткой размещения скважин, в которой скважины газонагнетания параллельны траекториям эксплуатационных скважин для эффективного нефтяного коллектора, вторая сетка размещения скважин является сеткой размещения скважин, в которой скважины газонагнетания проходят поперечно и перпендикулярно траекториям эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, и в первой сетке размещения скважин, и второй сетке размещения скважин скважины газонагнетания параллельны проекциям на плоскость траекторий нагревательных скважин для эффективного сланца.
[00187] В одном варианте реализации в первой сетке размещения скважин проекции на плоскость скважин газонагнетания параллельны проекциям на плоскость траекторий нагревательных скважин для эффективного сланца и в направлении вдоль траектории ствола горизонтальной скважины, период изменения периодически изменяющегося горизонтальной эксплуатационной скважины для соседних эффективных нефтяных коллекторов согласован с периодом изменения скважин газонагнетания, но с зеркально обратным взаимным расположением.
[00188] В одном варианте реализации во второй сетке размещения скважин проекции на плоскость скважин газонагнетания перпендикулярны проекциям на плоскость траекторий нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка, период изменения скважин газонагнетания является таким же, как период изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин для соседних нефтяных коллекторов, траектории соседних скважин газонагнетания имеют зеркально обратное взаимное расположение, проекции на плоскость горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов проходят поперечно и перпендикулярно проекциям на плоскость нагревательных скважин для эффективного сланцевого участка, период изменения горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов согласован с расстояниями между скважинами газонагнетания, проекции на плоскость траекторий периодически изменяющихся горизонтальных эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов и проекции на плоскость скважин газонагнетания имеют зеркально обратное взаимное расположение относительно среднего участка эффективного нефтяного коллектора.
[00189] В одном варианте реализации блок определения сетки размещения скважин в частности выполнен с возможностью:
[00190] принятия сетки размещения вертикальных скважин для эксплуатационных скважин и скважин газонагнетания для соседних эффективных нефтяных коллекторов, когда первое расстояние между эффективным сланцем и верхней эффективной границей или второе расстояние между эффективным сланцем и нижней эффективной границей больше, чем вертикальное расстояние периодического изменения периодически изменяющихся горизонтальных скважин, и эффективный нефтяной коллектор с верхней границей на первом расстоянии составляет 30% или больше, или эффективный нефтяной коллектор с нижней границей на втором расстоянии составляет 30% или больше;
[00191] принятия квазипятиточечной сетки размещения вертикальных скважин для эксплуатационных скважин для эффективного сланца и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, когда принята сетка размещения вертикальных скважин для эксплуатационных скважин и скважин газонагнетания для соседних эффективных нефтяных коллекторов, причем квазипятиточечная сетка размещения вертикальных скважин является сеткой размещения скважин, в которой четыре эксплуатационные скважины для эффективного сланца образуют первый прямоугольник или квадрат, и при этом эксплуатационная скважина для соседних эффективных нефтяных коллекторов расположена в центре первого прямоугольника или квадрата; или четыре эксплуатационные скважины для соседних эффективных нефтяных коллекторов образуют второй прямоугольник или квадрат, и при этом эксплуатационная скважина для эффективного сланцевого участка расположена в центре второго прямоугольника или квадрата.
[00192] В одном варианте реализации блок определения сетки размещения скважин в частности выполнен с возможностью:
[00193] принятия сетки размещения вертикальных скважин для нагревательных скважин и эксплуатационных скважин для эффективного сланца и принятия сетки размещения вертикальных скважин как для эксплуатационных скважин, так и скважин газонагнетания для соседних эффективных нефтяных коллекторов, когда толщина эффективного сланца составляет больше 100 м; и
[00194] принятия сетки размещения горизонтальных скважин для нагревательных скважин для эффективного сланца и принятия сетки размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин или сетки размещения вертикальных скважин для скважин газонагнетания и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, когда толщина эффективного сланца составляет меньше 100 м.
[00195] В одном варианте реализации блок определения подхода к заканчиванию скважин в частности выполнен с возможностью:
[00196] принятие заканчивания с фильтрующей сеткой как для скважин газонагнетания, так и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, когда средний диапазон проницаемости среди соседних эффективных нефтяных коллекторов меньше или равен 3, и нет слоя воды между эффективным сланцевым участком и верхней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов и между эффективным сланцевым участком и нижней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов;
[00197] причем, когда принята сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин для скважин газонагнетания и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, скважинный участок скважин газонагнетания, для которого принято заканчивание с фильтрующей сеткой, является целым скважинным участком скважин газонагнетания, входящим в эффективный сланец; а скважинный участок эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, для которого принято заканчивание с фильтрующей сеткой, является целым скважинным участком, входящим в соседний эффективный нефтяной коллектор;
[00198] причем, когда принята сетка размещения вертикальных скважин для эксплуатационных скважин для эффективного сланца и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, от верхней эффективной границы эффективного нефтяного коллектора к нижней границе эффективного сланца проходит скважинный участок с фильтрующей сеткой в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор выше эффективного сланцевого участка; при этом скважинный участок с фильтрующей сеткой проходит от верхней границы эффективного сланца к нижней эффективной границе эффективного нефтяного коллектора в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор ниже эффективного сланца; и скважинный участок с фильтрующей сеткой проходит от верхней эффективной границы эффективного нефтяного коллектора выше эффективного сланца к нижней эффективной границе эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца в случае, когда имеются эффективные нефтяные коллекторы выше и ниже эффективного сланца.
[00199] В одном варианте реализации блок определения подхода к заканчиванию скважин в частности выполнен с возможностью:
[00200] принятия заканчивания с обсаживанием как для скважин газонагнетания, так и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, когда средний диапазон проницаемости среди соседних эффективных нефтяных коллекторов больше 3, или имеются слои воды между эффективным сланцевым участком и верхней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов и между эффективным сланцевым участком и нижней эффективной границей соседних нефтяных коллекторов;
[00201] причем, когда принята сетка размещения периодически изменяющихся горизонтальных скважин для скважин газонагнетания и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, скважинный участок скважин газонагнетания, для которого принято заканчивание с обсаживанием, является целым скважинным участком скважин газонагнетания, входящим в эффективный сланец; а скважинный участок эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, для которого принято заканчивание с обсаживанием, является целым скважинным участком, входящим в соседний эффективный нефтяной коллектор;
[00202] когда принята сетка размещения вертикальных скважин для эксплуатационных скважин для эффективного сланцевого участка и эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов: нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней границей эффективного сланца в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор выше эффективного сланца; нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора в случае, когда имеется только эффективный нефтяной коллектор ниже эффективного сланца; и нижняя граница скважинного участка с обсаживанием является нижней эффективной границей эффективного нефтяного коллектора ниже эффективного сланца в случае, когда имеются эффективные нефтяные коллекторы выше и ниже эффективного сланца.
[00203] В одном варианте реализации блок определения подхода к заканчиванию скважин в частности выполнен с возможностью:
[00204] определения, в случае принятия заканчивания с обсаживанием, объема пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора и подповерхностного объема накопленного закачанного газа в эффективном нефтяном коллекторе в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважин газонагнетания в соответствии с принципом определения плотности перфорации обсадной колонны и общего количества перфорационных отверстий скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах выше и ниже эффективного сланца;
[00205] определение количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов при заканчивании с обсаживанием, на основании объема пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора и подповерхностного объема накопленного закачанного газа эффективного нефтяного коллектора в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважин газонагнетания; и
[00206] определение общего количества кластеров перфораций и общей величины закачки газа для скважин газонагнетания на основании количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов при заканчивании с обсаживанием.
[00207] В одном варианте реализации определение, в случае принятия заканчивания с обсаживанием, объема пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора и подповерхностного объема накопленного закачанного газа в эффективном нефтяном коллекторе в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважин газонагнетания в соответствии с принципом определения плотности перфорации обсадной колонны и общим количеством перфорационных отверстий скважин газонагнетания в соседних эффективных нефтяных коллекторах выше и ниже эффективного сланца включает: определение объема пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора и подповерхностного объема накопленного закачанного газа эффективного нефтяного коллектора в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважин газонагнетания в соответствии со следующим уравнением:
[00208] ;
[00209] где
обозначает подповерхностный объем накопленного закачанного газа эффективного нефтяного коллектора; и
обозначает объем пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора в пределах регулирования для участка закачки газа скважины газонагнетания;
[00210] где ;
[00211]
H
e
обозначает толщину эффективного нефтяного коллектора;
A
e
обозначает область эффективного нефтяного коллектора, регулируемого участком закачки газа скважины газонагнетания; и
ϕ
e
обозначает пористость эффективного нефтяного коллектора в пределах области эффективного нефтяного коллектора в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважины газонагнетания.
[00212] В одном варианте реализации определение количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов при заканчивании с обсаживанием, в соответствии с объемом пространства коллектора для эффективного нефтяного коллектора и подповерхностного объема накопленного закачанного газа эффективного нефтяного коллектора в пределах диапазона регулирования участка закачки газа скважин газонагнетания включает: определение количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов при заканчивании с обсаживанием, в соответствии со следующим уравнением:
[00213] ;
[00214] где
i-
обозначает величину закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций в том эффективном коллекторе при разности между давлением гидроразрыва и пластовым давлением соседних эффективных нефтяных коллекторов;
PN
i-
i
обозначает соответствующее количество кластеров перфораций скважин газонагнетания того эффективного нефтяного коллектора;
i-
обозначает объем пространства эффективного коллектора того эффективного нефтяного коллектора;
i-
[00215] причем величину закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций в том эффективном коллекторе определяют как:
[00216] ;
[00217]
i-
обозначает относительную проницаемость породы для текучей среды того эффективного нефтяного коллектора;
i-
обозначает вязкость текучей среды того эффективного нефтяного коллектора;
i-
обозначает разность между пластовым давлением и давлением закачки газа того эффективного нефтяного коллектора;
R
i-
i
обозначает радиус фильтрации строго регулируемого участка перфорации того эффективного нефтяного коллектора; и
G
i-
i
обозначает начальный градиент давления коллектора, в котором расположен тый эффективный нефтяной коллектор.
[00218] В одном варианте реализации определение общего количества кластеров перфораций и общей величины закачки газа для скважин газонагнетания на основании количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов при заканчивании с обсаживанием, включает: определение общего количества кластеров перфораций и общей величины закачки газа для скважин газонагнетания в соответствии со следующим уравнением:
[00219] ;
[00220] где
обозначает общую величину закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания при разности между давлением гидроразрыва и пластовым давлением соседних эффективных нефтяных коллекторов;
i-
обозначает величину закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций в том эффективном коллекторе, при разности между давлением гидроразрыва и пластовым давлением соседних эффективных нефтяных коллекторов; и
PN
i-
i
обозначает количество кластеров соответствующей перфорации скважин газонагнетания того эффективного нефтяного коллектора.
[00221] В одном варианте реализации блок определения подхода к заканчиванию скважин в частности выполнен с такой возможностью, что:
[00222] заканчивание эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов выполняют до нагрева эффективного сланцевого участка;
[00223] когда принят подход к разработке периодически изменяющихся горизонтальных скважин, для скважин газонагнетания во время заканчивания скважин принимают режим верхнего уплотнения участка скважины газонагнетания;
[00224] когда для эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов принято заканчивание с обсаживанием, для эффективного нефтяного коллектора принимают режим полной перфорации; и
[00225] когда принято заканчивание с обсаживанием для эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, на участке перфорации нет какого-либо слоя воды.
[00226] В одном варианте реализации вышеописанное устройство для определения подхода к комплексной разработке сланца и соседних нефтяных коллекторов дополнительно может содержать: блок определения параметров добычи для определения времени прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца и времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с выходами нефти и газа эксплуатационных скважин для эффективного сланца.
[00227] В одном варианте реализации блок определения параметров добычи может быть в частности выполнен с возможностью:
[00228] определения прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца и определения времени прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца, когда суммарный выход нефти эксплуатационных скважин для эффективного сланца достигает 90% от конечного выхода нефти, или когда суммарный газовый фактор эксплуатационных скважин для эффективного сланца составляет больше 500, или когда месячный газовый фактор эксплуатационных скважин для эффективного сланца составляет больше 2000; и
[00229] определения начала закачки газа в соседние эффективные нефтяные коллекторы путем использования природного газа, добытого из эффективного сланца, и определения времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов после прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца.
[00230] В одном варианте реализации после прекращения работы эксплуатационных скважин для эффективного сланца начало закачки газа в соседние эффективные нефтяные коллекторы путем использования природного газа, выработанного эффективным сланцем, и определение времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов включает:
[00231] окончание добычи из эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов и определение времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, когда количество газа, выработанного в эффективном сланце, удовлетворяет требованию к нижнему предельному значению минимальной суммарной величины закачки газа для вытеснения нефти соседних эффективных нефтяных коллекторов, и после того, как значение суточных выходов нефти и газа отдельной скважины соседних эффективных нефтяных коллекторов становится равным суточным затратам на эксплуатацию указанной отдельной скважины; и
[00232] продолжение разработки соседних эффективных нефтяных коллекторов посредством закачки газа, выработанного из эксплуатационных скважин для эффективного сланца, когда количество газа, выработанного посредством внутрипластовой конверсии на эффективном сланцевом участке, не удовлетворяет требованию к нижнему предельному значению минимальной суммарной величины закачки газа для вытеснения нефти соседних эффективных нефтяных коллекторов, и определение окончания добычи из эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов, и определение времени закачки газа, величины закачки газа и времени начала работы, и времени прекращения работы эксплуатационных скважин для соседних эффективных нефтяных коллекторов после того, как значение суточных выходов нефти и газа указанной отдельной скважины соседних эффективных нефтяных коллекторов становится равным суточным затратам на эксплуатацию указанной отдельной скважины.
[00233] Варианты реализации настоящего раскрытия также обеспечивают компьютерное устройство, содержащее память, процессор и компьютерную программу, сохраненную в памяти и выполненную с возможностью исполнения процессором, причем процессор при исполнении компьютерной программы реализует способ определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов, как описано выше.
[00234] Варианты реализации настоящего раскрытия также обеспечивают компьютерочитаемый носитель для хранения, хранящий компьютерную программу для выполнения способа определения подхода к комплексной разработке для сланца и соседних нефтяных коллекторов, как описано выше.
[00235] Техническое решение, обеспеченное вариантами реализации настоящего раскрытия, позволяет достичь следующих обеспечивающих преимущество технических результатов:
[00236] по сравнению с существующими решениями для осуществления разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов посредством использования технологии гидроразрыва объема горизонтальной скважины в техническом решении, обеспеченном в указанных вариантах реализации настоящего раскрытия, эффективный сланец сообщен посредством сквозного бурения со всеми соседними эффективными нефтяными коллекторами путем использования периодически изменяющейся горизонтальной скважины или вертикальной скважины, при этом техническое решение настоящего раскрытия реализуют посредством: определения толщины эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, в соответствии с данными каротажа целевого коллектора, представляющего интерес; определения верхней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов выше эффективного сланца и нижней эффективной границы соседних эффективных нефтяных коллекторов ниже эффективного сланца, в соответствии с толщиной эффективного сланца, значений толщины эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем, и плоской области распределения эффективного сланца и эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем; определение максимального радиуса фильтрации каждого из эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем в соответствии с пластовым давлением, давлением гидроразрыва и начальным градиентом давления эффективных нефтяных коллекторов, соседних с эффективным сланцем; определения сетки размещения скважин для комплексной разработки эффективного сланца и соседних эффективных нефтяных коллекторов в соответствии с толщиной эффективного сланца, верхней эффективной границей, нижней эффективной границей и максимальным радиусом фильтрации; определения подхода к заканчиванию скважин в соответствии с сеткой размещения скважин для комплексной разработки; и определения общего количества кластеров перфораций скважин газонагнетания, количества кластеров перфораций, соответствующих каждому из соседних эффективных нефтяных коллекторов, величины закачки газа в единицу времени для каждого кластера перфораций и общей величины закачки газа в единицу времени для скважин газонагнетания в соответствии с подходом к заканчиванию скважин, что позволяет достичь эффективной комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов, улучшить коэффициент извлечения соседних нефтяных коллекторов и обеспечить научное управление для комплексной разработки сланца и соседних нефтяных коллекторов.
[00237] Специалисты в данной области техники должны понимать, что варианты реализации настоящего раскрытия могут быть обеспечены в виде способа, системы или компьютерного программного продукта. Таким образом, настоящее раскрытие может принимать формы полностью аппаратного варианта реализации, полностью программного варианта реализации или комбинации программного варианта реализации и аппаратного варианта реализации. Кроме того, настоящее раскрытие может принимать форму компьютерного программного продукта, который реализован на одном или более используемом с компьютером носителе для хранения данных (включая, помимо прочего, дисковую память, диск CD-ROM, оптическую память и т.п.), включая используемые с компьютером программные коды.
[00238] Настоящее раскрытие описано со ссылкой на блок-схемы и/или структурные схемы способа, устройства (системы) и компьютерного программного продукта в соответствии с вариантами реализации раскрытия. Следует понимать, что каждая последовательность операций и/или каждый блок в блок-схемах и/или структурных схемах, и комбинация последовательностей операций и/или блоков в блок-схемах и/или структурных схемах могут быть достигнуты с помощью команд компьютерной программы. Эти команды компьютерной программы могут быть предоставлены в центральный процессор компьютера общего назначения, специализированного компьютера, встроенного процессора или другого программируемого устройства для обработки данных для создания машины, так что устройство для выполнения функций, обозначенных в одной или более последовательностях операций в блок-схемах и/или одном или более блоках в структурных схемах, может быть создано командой, выполняемой центральным процессором компьютера или другого программируемого устройства для обработки данных.
[00239] Эти команды компьютерной программы также могут быть сохранены в компьютерочитаемой памяти, которая может управлять работой компьютера или другого программируемого устройства для обработки данных для работы особым образом, так что команды, сохраненные в компьютерочитаемой памяти, создают производимый продукт, включающий в себя командное устройство, которое выполняет функции, обозначенные в одной или более последовательностях операций в блок-схемах и/или в одном или более блоках в структурных схемах.
[00240] Эти команды компьютерной программы также могут быть загружены в компьютер или другое программируемое устройство для обработки данных, на котором выполняется последовательность этапов операций для генерации обработки, выполняемой компьютером, так что команды, исполняемые на компьютере или другом программируемом устройстве для обработки данных, обеспечиваются для использования на этапах достижения функций, обозначенных в одной или более последовательностях операций в блок-схемах и/или в одном или более блоках в структурных схемах.
[00241] Вышеизложенное представляет собой только предпочтительные варианты реализации настоящего раскрытия и не предназначено для ограничения настоящего раскрытия, и различные модификации и вариации могут быть сделаны в вариантах реализации настоящего раскрытия специалистами в данной области техники. Любые модификации, эквиваленты, улучшения и т.п., произведенные в пределах сущности и принципа настоящего раскрытия, предназначены для включения в объем защиты настоящего раскрытия.