Патент на изобретение №2323331

(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МНОГОПЛАСТОВОЙ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОДНОВРЕМЕННО РАЗДЕЛЬНОЙ ЗАКАЧКИ РАБОЧЕГО АГЕНТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи с применением одновременно-раздельной закачки рабочего агента в пласты через нагнетательные скважины. Обеспечивает повышение эффективности заводнения пластов с разными характеристиками. Сущность изобретения: в эксплуатационную колонну скважины спускают две колонны труб со спущенным ниже верхнего пласта пакером, выполняют посадку пакера и его опрессовку. Для нижнего высокопроницаемого пласта определяют разницу между общим расходом рабочего агента при закачке через нагнетательные скважины и общим отбором жидкости через добывающие скважины, ограничивают закачку рабочего агента в нижний пласт в объеме этой разницы, высвободившийся объем рабочего агента закачивают в верхний низкопроницаемый пласт. Для верхнего пласта определяют максимальное давление закачки и расход рабочего агента, при которых пласт принимает рабочий агент без снижения объема закачки с течением времени, и закачивают рабочий агент с определенными таким образом давлением и расходом, при этом расход рабочего агента в верхний пласт регулируют штуцированием.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке многопластовой нефтяной залежи с применением одновременно раздельной закачки рабочего агента в пласты через нагнетательные скважины.

Известен способ одновременно раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов, включающий закачку рабочего агента через одну колонну труб в разные пласты (Патент РФ №2211311, опубл. 2003.08.27).

Известный способ не позволяет регулировать расходы и давления закачки рабочего агента в разные пласты в зависимости от характеристик этих пластов, не позволяет закачивать разные рабочие агенты в разные пласты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ одновременно раздельной эксплуатации нескольких пластов одной нагнетательной скважиной, включающий спуск в эксплуатационную колонну скважины, по крайней мере, одной колонны труб со спущенным ниже верхнего пласта пакером, посадку пакера и его опрессовку, определение минимального давления поглощения и/или приемистости каждого пласта, закачку и замер расхода рабочего агента. Спускают выше пакера, по меньшей мере, один посадочный узел со съемным клапаном для закачки в верхний пласт рабочего агента, последний подают с устья в полость колонны труб при заданном давлении, направляя его в верхний и/или нижний пласт через соответствующие съемные клапаны в посадочных узлах, измеряют на поверхности общий расход рабочего агента, устьевое давление и/или температуру в полости колонны труб и затрубном пространстве скважины, определяют забойное давление верхнего пласта, давление в колонне труб и затрубном пространстве на глубине съемного клапана в посадочном узле выше пакера, находят расход рабочего агента, закачиваемого в верхний пласт через съемный клапан, вычитают его из общего и определяют расход рабочего агента, закачиваемого в нижний пласт, сопоставляют фактические расходы рабочего агента для пластов с проектными их значениями, причем при их отличии изменяют устьевое давление и/или извлекают для одного или обоих пластов съемные клапаны из посадочных узлов с помощью канатной техники, определяют и изменяют их характеристики и/или параметры, после чего повторно устанавливают каждый съемный клапан в соответствующий посадочный узел с помощью канатной техники и продолжают закачку рабочего агента через них в соответствующие пласты (Патент РФ №2253009, опубл. 2005.05.27 – прототип).

Известный способ не позволяет устанавливать избирательные режимы закачки рабочего агента в разные пласты, имеющие разные характеристики.

В изобретении решается задача заводнения пластов с разными характеристиками.

Задача решается тем, что в способе разработки многопластовой нефтяной залежи с применением одновременно раздельной закачки рабочего агента, включающем спуск в эксплуатационную колонну скважины двух колонн труб со спущенным ниже верхнего пласта пакером, посадку пакера и его опрессовку и закачку рабочего агента в пласты, согласно изобретению для нижнего высокопроницаемого пласта определяют разницу между общим расходом рабочего агента при закачке через нагнетательные скважины и общим отбором жидкости через добывающие скважины, ограничивают закачку рабочего агента в нижний пласт в объеме этой разницы, высвободившийся объем рабочего агента закачивают в верхний низкопроницаемый пласт, для верхнего пласта определяют максимальное давление закачки и расход рабочего агента, при которых пласт принимает рабочий агент без снижения объема закачки с течением времени, и закачивают рабочий агент с определенными таким образом давлением и расходом, при этом расход рабочего агента в верхний пласт регулируют штуцированием.

Признаками изобретения являются:

1. спуск в эксплуатационную колонну скважины двух колонн труб со спущенным ниже верхнего пласта пакером;

2. посадка пакера и его опрессовка;

3. закачка рабочего агента в пласты;

4. для нижнего высокопроницаемого пласта определение разницы между общим расходом рабочего агента при закачке через нагнетательные скважины и общим отбором жидкости через добывающие скважины;

5. ограничение закачки рабочего агента в нижний пласт в объеме этой разницы;

6. закачка высвободившегося объема рабочего агента в верхний низкопроницаемый пласт;

7. для верхнего пласта определение максимального давления закачки и расхода рабочего агента, при которых пласт принимает рабочий агент без снижения объема закачки с течением времени, и закачивают рабочий агент с определенными таким образом давлением и расходом;

8. регулируют расход рабочего агента в верхний пласт штуцированием.

Признаки 1-3 являются общими с прототипом, признаки 4-8 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

Совместная эксплуатация неоднородных пластов снижает эффективность их разработки. Недостатки в данном случае связаны с самопроизвольным отключением низкопроницаемых пластов в нагнетательных скважинах, из-за чего пластовые давления в соседних добывающих и темпы выработки запасов остаются низкими. Невысокая эффективность разработки объясняется также снижением приемистости пластов с ростом их числа в разрезе и причем не только в пластах малой толщины, но и в базовых. Вследствие этого для закачки рабочего агента в пласты применяют технологии одновременно раздельной закачки. Однако известные решения не позволяют воздействовать на оба пласта при условии максимального потребления одним из пластов всего объема закачиваемой в скважину воды. Кроме того, неоднородные пласты не способны в полной мере воспринимать весь объем рабочего агента, рассчитанный на среднюю проницаемость и прочие средние показатели пласта. Часть рабочего агента безвозвратно теряется за счет превышения выше оптимального пластового давления и перетоков рабочего агента в смежные области залежи.

В изобретении решается задача заводнения обоих пластов в условиях максимального потребления одним из пластов всего объема закачиваемой в скважину воды. Задача решается следующим образом.

При разработке многопластовой нефтяной залежи с применением одновременно раздельной закачки рабочего агента для осуществления способа выбирают пласты, характеризующиеся зональной и послойной неоднородностью и имеющие перемычку между разобщенными пластами толщиной не менее 3 м. Спускают в эксплуатационную колонну скважины две колонны труб со спущенным ниже верхнего пласта пакером, выполняют посадку пакера и его опрессовку. По условиям разработки определяют минимально допустимую потребность в рабочем агенте нижнего высокопроницаемого пласта. Для нижнего высокопроницаемого пласта определяют разницу между общим расходом рабочего агента при закачке через нагнетательные скважины и общим отбором жидкости через добывающие скважины, ограничивают закачку рабочего агента в нижний пласт в объеме этой разницы, высвободившийся объем рабочего агента закачивают в верхний низкопроницаемый пласт.

Для верхнего пласта определяют максимальное давление закачки и расход рабочего агента, при которых пласт принимает рабочий агент без снижения объема закачки с течением времени, и закачивают рабочий агент с определенными таким образом давлением и расходом, при этом расход рабочего агента в верхний пласт регулируют штуцированием. При закачке рабочего агента в верхний низкопроницаемый пласт было замечено, что с увеличением давления закачки и расхода рабочего агента пласт начинает меньше принимать, нагнетательная скважина как бы захлопывается и перестает принимать рабочий агент. Это может происходить при обычно применяемых режимах закачки с давлением порядка 10-15 МПа и расходом в пределах 160-450 м³/сут. Увеличение давления вплоть до давления разрыва пласта не приводит к появлению приемистости. Таким образом, для пласта существует оптимальное давление и расход, при которых не происходит снижения приемистости с течением времени. Это давление и расход определяют опытным путем и на определенных таким образом режимах производят закачку рабочего агента в пласт.

Закачивают рабочий агент в верхний пласт до превышения пластового давления в реагирующих добывающих скважинах и уменьшают пластовое давление на участке залежи за счет работы добывающих скважин, например, за счет увеличения отборов.

В качестве рабочего агента может быть использована пластовая, подтоварная пресная вода, вода от межскважинной перекачки жидкости и т.п.

Применение способа позволяет осуществлять независимое регулирование закачки по пластам, индивидуальный учет закачки и отборов по пластам, возможность подачи пресной, сточной, пластовой воды как в два пласта один агент, так и в разные пласты разные агенты, возможность установки штуцера при закачке рабочего агента в пласт, возможность остановки (либо работы) каждого пласта в отдельности при необходимости проведения регулировочных мероприятий по выравниванию пластовых давлений с целью проведения ремонтных работ как на добывающих, так и на нагнетательных скважинах, возможность организации системы межскважинной перекачки жидкости по нефтевытеснению в глинистых коллекторах, возможность получения информации по профилю, пластовому давлению, забойному давлению по каждому из пластов скважины, возможность закачки антикоррозионной жидкости в межтрубное пространство скважины, возможность проведения обработки призабойной зоны по одному пласту без подъема (извлечения) глубинно-насосного оборудования по другому пласту.

Пример конкретного выполнения

Разрабатывают многопластовую нефтяную залежь.

Нижний пласт имеет следующие характеристики: пористость – 18,4%, средняя проницаемость – 0,12 мкм², нефтенасыщенность – 71,1%, абсолютная отметка водонефтяного контакта – 1485 м, средняя нефтенасыщенная толщина – 4 м, начальное пластовое давление – 15 МПа, пластовая температура – 31°С, параметры пластовой нефти: плотность – 865 кг/м³, вязкость – 16 мПа·с, давление насыщения – 8 МПа, газосодержание – 47,5 м³/т, содержание серы – 1,64%. Коллектор – терригенный. Пласт характеризуется зональной и послойной неоднородностью.

Верхний пласт имеет следующие характеристики: пористость – 22%, средняя проницаемость – 0,2 мкм², нефтенасыщенность – 65%, абсолютная отметка водонефтяного контакта – 1050 м, средняя нефтенасыщенная толщина – 3,8 м, начальное пластовое давление – 10,5 МПа, пластовая температура – 26°С, параметры пластовой нефти: плотность – 884 кг/м³, вязкость -17 мПа·с, давление насыщения – 8,5 МПа, газосодержание – 52,5 м³/т, содержание серы – 1,32%. Коллектор – карбонатный. Пласт характеризуется зональной и послойной неоднородностью.

Обсадная колонна скважины выполнена из труб 5. Скважину оборудуют двумя колоннами насосно-компрессорных труб. Одну колонну из труб 2 с пакером спускают к нижнему пласту и устанавливают пакер над кровлей нижнего пласта. Эту колонну через трубопроводы и задвижки соединяют с водоводом. Вторую колонну из труб 1,5 спускают к кровле верхнего пласта.

На участке разработки по водоводу в нижний пласт закачивают весь объем подаваемого рабочего агента – пластовой воды с расходом до 400 м³/сут. При этом отбор жидкости на участке разработки составляет 320-360 м³/сут. Ограничивают расход рабочего агента на 10%, т.е. до 360 м³/сут. Образовавшийся излишек рабочего агента в 40 м³/сут. направляют в верхний пласт. Для верхнего пласта определяют максимальное давление закачки и расход рабочего агента, при которых пласт принимает рабочий агент без снижения объема закачки с течением времени. Такое давление составляет 9 МПа и расход порядка 80 м³/сут. Закачивают рабочий агент с определенными таким образом давлением и расходом, при этом расход рабочего агента в верхний пласт регулируют штуцированием.

При разработке залежи закачивают рабочий агент в верхний пласт до превышения пластового давления в реагирующих добывающих скважинах на 0,5 МПа и уменьшают пластовое давление на участке залежи за счет работы добывающих скважин на ту же величину.

В результате удается решить задачу заводнения обоих пластов в условиях максимального потребления одним из пластов всего объема закачиваемой в скважину воды, сохранить добычу из нижнего пласта и увеличить добычу из верхнего пласта на 10%.

Применение предложенного способа позволит более полно вырабатывать запасы нефти заводнением.

Формула изобретения

Способ разработки многопластовой нефтяной залежи с применением одновременно раздельной закачки рабочего агента, включающий спуск в эксплуатационную колонну скважины двух колонн труб со спущенным ниже верхнего пласта пакером, посадку пакера и его опрессовку и закачку рабочего агента в пласты, отличающийся тем, что для нижнего высокопроницаемого пласта определяют разницу между общим расходом рабочего агента при закачке через нагнетательные скважины и общим отбором жидкости через добывающие скважины, ограничивают закачку рабочего агента в нижний пласт в объеме этой разницы, высвободившийся объем рабочего агента закачивают в верхний низкопроницаемый пласт, для верхнего пласта определяют максимальное давление закачки и расход рабочего агента, при которых пласт принимает рабочий агент без снижения объема закачки с течением времени, и закачивают рабочий агент с определенными таким образом давлением и расходом, при этом расход рабочего агента в верхний пласт регулируют штуцированием.