EA001474B1

EA001474B1 - Способы, направленные на активизацию нефтедобычи

Info

Publication number: EA001474B1
Application number: EA200000097A
Authority: EA
Inventors: Икрам Гаджи Ага оглы Керимов; Сеймур Икрам оглы Керимов
Original assignee: Икрам Гаджи Ага оглы Керимов; Сеймур Икрам оглы Керимов
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-04-23
Also published as: EA200000097A1; ATE313698T1; AU2001221535A1; CA2406794A1; CA2406794C; WO2001069038A8; DE60025042D1; WO2001069038A1; EP1266121A1; DE60025042T2; EP1266121B1

Abstract

Изобретение применяется для повышения нефтеотдачи и нефтедобычи пласта, путем вибровоздействия с поверхности земли на этот нефтяной пласт. Для этого сначала определяется характер напряженного состояния нефтяного месторождения путем замера амплитуд микросейсмических волн до и после тестового вибровоздействия. Далее в точках, где разность этих амплитуд максимальна, осуществляют вибровоздействие для повышения нефтеотдачи пласта, а точки, где эта разность минимально, используют для бурения нефтяных скважин.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и применяется для повышения нефтедобычи и нефтеотдачи пласта (месторождения) путем вибровоздействия с поверхности земли на этот нефтяной пласт.

Известен способ вибровоздействия на нефтяной пласт, когда вибровоздействие осуществляется в самом пласте через дополнительно пробуренную скважину (см. КИ 2105135 С1, 1998.02.20). Известен способ вибровоздействия на нефтяной пласт (нефтяное месторождение) с поверхности земли (см. КИ 2078913 С1, 1997.05.10). Недостатком известного способа следует считать установку вибраторов произвольным путем, без учета напряженного состояния пласта. Это приводит к относительно малому (локальному) увеличению нефтедобычи и, соответственно, к определенным повышенным экономическим затратам. Конечной целью совокупности технических решений является повышение нефтедобычи и нефтеотдачи пласта.

Для достижения указанной цели сначала определяется характер напряженного состояния нефтяного месторождения, и выявляются активные точки на поверхности земли, воздействием на которых повышают нефтедобычу, а также выявляют точки, где наиболее целесообразно проводить бурение скважин, которые впоследствии - после завершения бурения - будут эксплуатироваться как нефтедобывающие скважины. Для этого в способе определения сейсмически активных точек на земной поверхности нефтяного месторождения, замер амплитуд микросейсмических волн, осуществляют на площади большей, чем площадь месторождения, причем после первого замера, на этой площади осуществляют тестовое вибровоздействие, а затем - повторный замер, и по разности амплитуд этих замеров устанавливают характер активности точек на выбранной территории. (Здесь и далее, под «точкой» понимается участок поверхности, на которой проводят исследование и устанавливают соответствующее оборудование, необходимое для замера и/или вибровоздействия).

При этом площадь, на которой осуществляют замер амплитуд микросейсмических волн, выбирают так, чтобы его линейные размеры примерно в два раза превышали линейные размеры месторождения. В способе осуществления вибровоздействия на земной поверхности для увеличения нефтедобычи и нефтеотдачи месторождения воздействие осуществляют на точках, где разности амплитуд микросейсмических волн, определенные в соответствии с вышеуказанным способом, до и после вибровоздействия были бы максимальны. При этом вибровоздействие осуществляют с частотой 10-30 Гц. Вибровоздействие может осуществляться с возрастающей частотой, с нисходящей частотой, а также с переменной частотой. При этом продолжительность вибровоздействия осуществля ется в течение двух-четырех недель по 6-8 ч ежедневно. Так же целесообразно вибровоздействие осуществлять периодически, а именно, когда после периодов повышенной нефтедобычи (в результате предшествующих воздействий) намечается тенденция к снижению добычи нефти и/или пластового давления, при этом не доводя снижение добычи нефти и/или пластового давления до предшествующего вибровоздействию уровня. Нашими работами установлено, что месторождения, как и вмещающая их среда, не являются однородными с точки зрения распределенной в ней энергии. Имеются локальные объемы, характеризующиеся гораздо большей концентрацией энергии, чем вмещающая среда. На земной поверхности, как нами было показано, это отражается в существовании активных и неактивных точек. Воздействуя на активные точки можно привести к разрядке локальных высокоэнергетических объемов, за счет чего общая энергия напряженного состояния в окружающей среде увеличится, что, соответственно, приведет к увеличению пластовых давлений и уровня нефтедобычи. Однако, через определенный период времени, вследствие неоднородности строения среды, например, наличия в отдельных ее участках неодинакового количества трещин, возникнут новые локальные высокоэнергетические объемы. Их наличие вновь выявляется путем тестовых воздействий на поверхности, и вновь определяются активные точки, на которые производятся последующие воздействия.

В процессе работ после нескольких циклов вибровоздействий установлено существование определенного количества точек, которые стабильно проявляют себя как активные или как неактивные. Нашими работами также установлено существование определенных взаимовлияний между скважинами, или группами скважин, или отдельными месторождениями. Эти взаимовлияния носят неконтролируемый характер и могут влиять на нефтедобычу и нефтеотдачу, как в ту, так и в другую сторону. В отдельных случаях это приводило к уменьшению добычи на 15-35%. Поэтому наиболее целесообразным представляется расположение нефтедобывающих скважин в неактивных точках, чтобы исключить или по возможности уменьшить эти неконтролируемые взаимовлияния.

Напротив, рекомендации для скважин, в которые планируется закачивать жидкости, носят прямо противоположный характер: их необходимо располагать в активных точках, чтобы по возможности увеличить фронт и длительность воздействия жидкости на пласт.

В способе определения точек для бурения нефтяных скважин их выбирают над месторождением в местах, где разности амплитуд микросейсмических волн, определенные в соответствии с первым способом, до и после нескольких циклов вибровоздействий минимальны.

Предложенная технология подразумевает проведение следующих последовательных операций.

1) Определение характера изменения сигналов-откликов.

Эта операция осуществляется следующим образом. Над месторождением на поверхности земли выбирают площадь, линейные размеры которой примерно в два раза больше, чем линейные размеры нефтяного месторождения. Такие размеры принимаются потому, что нефтяной пласт находится в окружении других структур, напряженное состояние которых передается на исследуемый пласт. Практика показала, что выбранная площадь, по вышеуказанным размерам, достаточна для того, чтобы эффективно использовать напряженность структур лежащих вокруг нефтяной залежи.

Затем по этой поверхности производят замер сейсмических шумов. Далее на этой же выбранной поверхности примерно равномерно, как позволяет рельеф, устанавливают вибраторы, и через них оказывают воздействие на эту зону (площадь). При этом, если количество вибраторов недостаточно, то их можно после очередного вибровоздействия переставить на новое место выбранной площади.

После проведенных вибровоздействий, производят повторный замер сейсмических шумов, которые также заносятся на карту, и осуществляется сравнение измеренных величин. Нас будут интересовать точки, в которых произошли как максимальные, так и минимальные изменения. Точки, где произошли максимальные изменения сигналов-откликов, фиксируются для установки на них вибраторов для воздействия на месторождение.

Точки, где стабильно происходят минимальные изменения сигналов-откликов, фиксируются, как поверхности для установки на них буровых установок для бурения нефтяных скважин.

2) Осуществление вибровоздействия на точки, где разность амплитуд микросейсмических волн до и после вибровоздействия максимальны.

Для этого используются вибраторы известных конструкций, создающие сложные колебания, которые в зависимости от поставленных целей могут работать как при нарастающем, например от 10 до 30 Гц, так и при ниспадающем - с 30 до 10 Гц, так и при переменном (сложном) режимах. Это принципиально важно, так как пласты по своей структуре неоднородны.

Практика показала, что на каждую точку вибровоздействие достаточно проводить в течение двух-четырех недель по 6-8 ч в день. Исследования показали, что воздействие на эти сейсмически активные точки наилучшим образом влияет на увеличение нефтеотдачи пласта. Таким образом, для существенного увеличения нефтеотдачи пласта, вибровоздействие следует осуществить именно в сейсмически активные точки. При этом вибровоздействие следует осуществлять периодически, причем новое воздействие следует начинать после начала снижения нефтедобычи на месторождении, не доводя снижение нефтедобычи до исходного состояния. В зависимости от свойств среды, геологогеофизических особенностей строения месторождения и параметров нефти интенсификация добычи сохраняется в течение 6-15 месяцев, после чего весь цикл работ должен быть повторен. На практике, однако, более предпочтительно и экономически целесообразно проведение повторных воздействий каждые 3-6 месяцев. Это позволяет поддерживать высокий уровень пластовых давлений и, соответственно, уровень дополнительной добычи нефти.

3) Выбор точек, для бурения нефтяных скважин, где разности амплитуд микросейсмических волн до и после вибровоздействия минимальны.

Это нужно для того, чтобы исключить взаимовлияние скважин, так как любая скважина ведет себя как микровибратор, которая создает вокруг себя поле колебаний, хотя и очень слабых. В активных точках эти колебания оказывали бы неконтролируемое влияние на работу других скважин, а при расположении их в точках с минимальным изменением амплитуды, не оказывают друг на друга существенного влияния.

Эти результаты получены путем проведения соответствующих исследований на большом количестве скважин и месторождений, в течение нескольких лет.

Предлагаемая технология позволяет увеличить нефтедобычу на 20-30% и более и увеличить нефтеотдачу пластов до 45% и более. В отличие от известных способов увеличения нефтедобычи, которые окупают затраченные на их реализацию средства в течение нескольких лет, предлагаемая технология экономически высокоэффективна и окупается в течение нескольких месяцев.

Предлагаемая технология является экологически корректной и высокоэффективной, предотвращает загрязнение и разрушение залежи и окружающей ее среды, предотвращает ухудшение коллекторских свойств залежи.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ определения характера сейсмической активности точек на земной поверхности нефтяного месторождения, характеризующийся тем, что осуществляют замер амплитуд микросейсмических волн на площади большей, чем площадь месторождения, причем после первого замера на этой площади осуществляют тестовое вибровоздействие, а затем осуществляют повторный замер амплитуд микросейсмических волн и по разности амплитуд этих замеров устанавливают характер активности точек на выбранной поверхности.
2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что площадь, на которой осуществляют замеры амплитуд микросейсмических волн, выбирают так, чтобы ее линейные размеры примерно в два раза превышали линейные размеры месторождения.
3. Способ по пп. 1 и 2, характеризующийся тем, что тестовые вибровоздействия осуществляют в течение одних-двух суток.
4. Способ осуществления вибровоздействия на земной поверхности для увеличения добычи нефти и нефтеотдачи месторождения, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют на точках, где разность амплитуд микросейсмических волн, определенных в соответствии с пп. 1 и 2, до и после вибровоздействия максимальна.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют в диапазоне частот 10-30 Гц.
6. Способ по пп.4 и 5, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют с возрастающей частотой.
7. Способ по пп.4 и 5, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют с нисходящей частотой.
8. Способ по пп.4 и 5, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют с переменной частотой.
9. Способ по пп.4-8, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляется в течение двух-четырех недель по 6-8 ч ежедневно.
10. Способ по пп.4-9, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют периодически.
11. Способ по пп.4-10, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют по снижению добычи нефти и/или пластового давления.
12. Способ по пп.4-11, отличающийся тем, что вибровоздействие осуществляют по снижению добычи нефти, но не доводя снижение добычи нефти и/или пластового давления до предшествующего вибровоздействию уровня.
1 3. Способ определения точек под бурение нефтяных скважин, отличающийся тем, что их выбирают над месторождением в местах, где разность амплитуд микросейсмических волн, определенных в соответствии с п. 1 , до и после вибровоздействия минимальна.