RU2162141C1 - Способ разработки нефтяной залежи - Google Patents

Способ разработки нефтяной залежи Download PDF

Info

Publication number
RU2162141C1
RU2162141C1 RU99117050A RU99117050A RU2162141C1 RU 2162141 C1 RU2162141 C1 RU 2162141C1 RU 99117050 A RU99117050 A RU 99117050A RU 99117050 A RU99117050 A RU 99117050A RU 2162141 C1 RU2162141 C1 RU 2162141C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
well
wells
reservoir
coefficient
Prior art date
Application number
RU99117050A
Other languages
English (en)
Inventor
М.З. Тазиев
Ю.Е. Жеребцов
В.Е. Жеребцов
Р.С. Нурмухаметов
И.М. Салихов
О.И. Буторин
И.В. Владимиров
Н.И. Хисамутдинов
Original Assignee
Хисамутдинов Наиль Исмагзамович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хисамутдинов Наиль Исмагзамович filed Critical Хисамутдинов Наиль Исмагзамович
Priority to RU99117050A priority Critical patent/RU2162141C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2162141C1 publication Critical patent/RU2162141C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки нефтяных залежей, сложенных неоднородными пластами. Обеспечивает повышение эффективности способа разработки с увеличением коэффициента нефтеизвлечения за счет вовлечения в активную разработку запасов нефти низкопроницаемой части пласта и снижения обводненности продукции. Сущность изобретения: способ включает стационарную закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины. Поддерживают упругий режим работы пластов путем применения периодических режимов эксплуатации добывающих скважин с остановкой их на период времени, определяемый по данным гидродинамических исследований скважин. Дополнительно анализируют результаты предыдущего периода эксплуатации каждой добывающей скважины и оценивают подвижные запасы нефти и радиусы зон дренирования скважин. Проводят лабораторные исследования для определения объемного коэффициента нефти и коэффициента вытеснения нефти закачиваемым агентом. Время простоя и эксплуатации добывающей скважины определяют по аналитическим формулам. 3 табл.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к способам разработки нефтяных залежей, сложенных неоднородными низкопроницаемыми и высокопроницаемыми пористыми пластами или трещиновато-пористыми, где увеличение нефтеизвлечения достигается за счет создания в пластах упругого режима фильтрации и вовлечения в более полную разработку запасов нефти.
Известен способ разработки залежей нефти, сложенных двумя пластами с низкой и высокой проницаемостью коллектора, основанный на периодической эксплуатации скважин [1] , где с целью создания в пластах неоднородных полей давления и соответствующих им перераспределений фильтрационных потоков, приводящих к выравниванию нефтенасыщенностей в пластах, период одного цикла, включающего в себя одинаковые временные интервалы простоя и эксплуатации скважины (галереи), определяют как удвоенное отношение квадрата расстояния между галереями нагнетательных и добывающих скважин (2L2) к средней пьезопроводности коллектора (χср).
Однако периоды простоя и эксплуатации скважины могут быть равными до прорыва воды в скважину по высокопроницаемому пласту, а после прорыва воды они должны различаться, причем период эксплуатации скважины должен быть меньше периода ее простоя. Это необходимо, чтобы вторгшаяся в период простоя скважины вода из высокопроницаемого и заводненного пласта в заводненную часть низкопроницаемого пласта (за фронтом вытеснения) не поступала обратно в высокопроницаемый пласт в период эксплуатации скважины, а совершала полезную работу по вытеснению нефти в низкопроницаемом пласте к забою скважины. В противном случае возвращающаяся из низкопроницаемого пласта в высокопроницаемый пласт вода в период эксплуатации скважины повышает объем фильтрующейся воды в высокопроницаемом пласте и, в конечном итоге, приводит к возрастанию обводненности добываемой продукции, в то время как запасы нефти низкопроницаемой части пласта остаются невовлеченными в активную разработку.
Наиболее близким к предлагаемому является способ извлечения нефти из трещиновато-пористого пласта - коллектора [2], включающий задание периодических режимов работы добывающих скважин с высоким содержанием вытесняющей жидкости в продукции так, что извлечение нефти посредством каждой отдельной скважины производят в несколько этапов, перед каждым из которых задают стационарный режим работы соответствующей скважины, на котором производят оценку нефтесодержания продукции скважины, затем производят для этой скважины запись кривой восстановления давления и переводят скважину на периодический режим работы путем чередующихся пусков и остановок последней на равные друг другу промежутки времени при стационарных режимах работы нагнетательных скважин, а частоту периодического режима задают ступенчатой функцией времени с уровнем первой ступени первого этапа, определенным для каждой скважины по результатам интерпретации данных восстановления давления.
Недостатком прототипа, как и аналога, является равенство времен простоя и эксплуатации добывающей скважины, приводящее к недостаточной эффективности способа разработки по прототипу.
Решаемая предлагаемым изобретением задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности способа разработки. Повысится коэффициент нефтеизвлечения за счет вовлечения в активную разработку запасов нефти низкопроницаемой части пласта, снизится обводненность продукции.
Поставленная задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем стационарную закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины и поддержание упругого режима работы пластов путем применения периодических режимов эксплуатации добывающих скважин с остановкой их на период времени, определяемый по данным гидродинамических исследований скважин, дополнительно анализируют результаты предыдущего периода эксплуатации каждой добывающей скважины и оценивают подвижные запасы нефти и радиусы зон дренирования скважин, проводят лабораторные исследования для определения объемного коэффициента нефти и коэффициента вытеснения нефти закачиваемым агентом, а время простоя и эксплуатации добывающей скважины определяют по формуле
Figure 00000001

где
tпр, tэкс - время простоя и, соответственно, эксплуатации скважин, сут;
h - толщина пласта в зоне дренажа добывающей скважины, м;
Rк - радиус зоны дренирования скважины, м;
rс - приведенный радиус скважины, м;
ρн - - плотность нефти в поверхностных условиях, т/м3;
η - - коэффициент продуктивности скважин, т/(сут·МПа);
b - объемный коэффициент нефти, м33;
m - пористость коллектора, доли ед.;
βжп - коэффициенты упругоемкости пластовой жидкости и пористой среды, (МПа)-1;
B2 - обводненность добываемой скважиной продукции, доли ед.
μнв - соответственно, вязкость нефти и воды в пластовых условиях, мПа·с;
Kэкс - коэффициент, снижающий время эксплуатации скважины по сравнению со временем ее простоя, определяемый по формуле
Kэкс= 1-α·exp(-α),
здесь
Figure 00000002

где Qд (t-1) - накопленный отбор нефти по добывающей скважине к моменту пуска ее в эксплуатацию, т;
Qп - подвижные запасы нефти в зоне дренажа добывающей скважины, т.
Физическая сущность изобретения состоит в том, что при периодической работе добывающей скважины в неоднородных по проницаемости и послойно-заводненных пластах создается упругий режим фильтрации жидкости, при котором на поверхности контакта незаводненных низкопроницаемых и заводненных высокопроницаемых пластов возникают гидродинамический градиент давления, направленный по нормали к поверхности контакта, а также капиллярные силы, направленные на выравнивание насыщенности нефтью и водой в смежных слоях [1].
При остановке добывающей скважины в высокопроницаемых заводненных пластах процесс восстановления пластового давления протекает быстрее, чем в незаводненных низкопроницаемых пластах, и тем самым создается гидродинамический градиент давления, направленный в область низкопроницаемого пласта, который совместно с капиллярными силами способствует внедрению воды в низкопроницаемый нефтенасыщенный пласт. Переток воды в низкопроницаемый пласт из высокопроницаемого пласта существует до тех пор, пока пластовое давление в них не уравняется.
Пластовое давление во всех пластах становится одинаковым и равным давлению на контуре питания тогда, когда завершится процесс восстановления давления в низкопроницаемом пласте. Этот период времени от момента остановки скважины до восстановления давления в низкопроницаемом пласте и является временем простоя скважины (tпр) при работе ее в периодическом режиме эксплуатации.
При пуске скважины в эксплуатацию процесс снижения пластового давления протекает быстрее в высокопроницаемых пластах, чем в низкопроницаемых, в связи с чем возникает переток жидкости (нефти) из низкопроницаемых пластов в смежные высокопроницаемые, который продолжается до перехода работы пластов с упругого на установившейся стационарный режим фильтрации жидкости, при котором давления в пластах одинаковы. Установившийся стационарный режим фильтрации жидкости в неоднородных по проницаемости пластах достигается тогда, когда расширяющаяся депрессионная воронка по низкопроницаемому пласту достигает контура питания. Этот период времени от момента пуска скважины в эксплуатацию до достижения воронкой депрессии контура питания по низкопроницаемому пласту и является, строго говоря, временем эксплуатации скважины (tэкс) при периодическом режиме ее эксплуатации, т.е. периодом, в течение которого осуществляется переток жидкости из низкопроницаемого пласта в смежные высокопроницаемые пласты.
По результатам трехмерного математического моделирования процессов заводнения неоднородных по проницаемости пластов в режиме периодической эксплуатации добывающих скважин была получена приближенная формула для оценки коэффициента, снижающего период эксплуатации скважины по сравнению с периодом простоя
Kэкс= 1-α·exp(-α),
здесь
Figure 00000003

где Qд (t-1) - накопленный отбор нефти по добывающей скважине к моменту пуска ее в эксплуатацию, т;
Qп - подвижные запасы нефти в зоне дренажа добывающей скважины, т.
Способ осуществляется следующей последовательностью операций.
1). При эксплуатации добывающей скважины для определения периода простоя и эксплуатации ее в периодическом режиме определяют обводненность добываемой продукции (B2).
2). При периодической эксплуатации скважин в период ее простоя проводят гидродинамические исследования с целью определения коэффициента продуктивности и толщины работающих пластов в зоне дренажа скважины, а также приведенного радиуса скважины.
3). По данным предыдущей эксплуатации скважин (сведения о текущих и накопленных отборах нефти и жидкости, закачке воды и т.д.) по результатам математического моделирования или по характеристикам вытеснения [3] определяют введенные в разработку подвижные запасы нефти в зоне дренажа каждой добывающей скважины.
4). Для выбранных эксплуатационных объектов, на которых планируется внедрение данного способа разработки, заранее проводят лабораторные исследования по определению объемного коэффициента и плотности нефти в поверхностных условиях, а также коэффициентов упругоемкости пластовой жидкости и породы и коэффициента вытеснения нефти закачиваемым агентом в зависимости от коллекторской характеристики пористой среды (пористость, проницаемость, нефтенасыщенность), и проводят расчеты по определению вышеперечисленных коэффициентов для конкретных значений коллекторской характеристики пористой среды, полученных в результате проведенных гидродинамических исследований скважины.
5). Рассчитывают площадь (S) и радиус дренажа скважины (контура питания Rк)
Figure 00000004

здесь в - объемный коэффициент нефти, м33,
Qп - подвижные запасы нефти в зоне дренажа добывающей скважины, достигаемые при стремлении обводненности добываемой продукции к 100%, т;
m - пористость коллектора, доли ед.;
h - толщина пласта в зоне дренажа добывающей скважины, м;
ρн - плотность нефти в поверхностных условиях, т/м3;
b - объемный коэффициент нефти, м33;
Kнн - коэффициент начальной нефтенасыщенности коллектора, доли ед.;
Kвып - коэффициент вытеснения нефти закачиваемым агентом, доли ед.
Figure 00000005

6). Рассчитывают период простоя скважины, за который пластовое давление в зоне дренажа скважины восстанавливается до уровня давления на контуре питания. Для расчета этого периода используется основная формула упругого режима фильтрации в записи Э.Б.Чекалюка, которая считается справедливой, как в случаях работы скважины с постоянной депрессией или постоянным дебитом, так и в случае работы скважины с переменной депрессией и изменяющимся дебитом [4].
Время простоя скважины при периодической эксплуатации в сутках определяется по формуле
Figure 00000006

где rс - приведенный радиус скважины, определенный по гидродинамическим исследованиям, м;
m - пористость коллектора, доли ед.;
βжп - коэффициенты упругоемкости пластовой жидкости и пористой среды (МПа)-1;
B2 - обводненность добываемой скважиной продукции, доли.ед.
μнв - соответственно, вязкость нефти и воды в пластовых условиях, мПа·с;
η - коэффициент продуктивности скважины, т/(сут · МПа).
7). Рассчитывают коэффициент, снижающий время эксплуатации скважины по сравнению со временем ее простоя
Kэкс = 1-α·exp(-α);
здесь
Figure 00000007

где Qд (t-1) - накопленный отбор нефти по добывающей скважине к моменту пуска ее в эксплуатацию, т;
Qп - подвижные запасы нефти в зоне дренажа добывающей скважины, т.
8). Определяют время эксплуатации скважины (сут)
tэкс = Kэкс · tпр (сут).
9). По завершении периода простоя в течение времени tпр скважину пускают в эксплуатацию на период времени tэкс.
10). Операции по пунктам 1-9 повторяют до тех пор, пока дебит скважины по нефти не снизится до уровня предельно-рентабельного.
Пример конкретного осуществления способа
Ромашкинское месторождение. Абдрахмановская площадь, горизонт Д1, скважина N 8880, дата ввода в эксплуатацию: 1974.
В таблице 1 приведена коллекторская характеристика перфорированных пластов скважины N 8880, определенная по результатам геофизических исследований скважины (ГИС).
Пласты - песчаники, различаются по проницаемости коллектора в 1,69 раз. Между ними нет непроницаемого глинистого раздела и поэтому возможен переток жидкости из одного пласта в другой при упругом режиме фильтрации.
В таблице 2 приведены показатели эксплуатации скважины N 8880 за последние 8 лет. В 1997 г. скважина была остановлена при обводненности добываемой продукции, равной 97,4%.
При проведении гидродинамических исследований скважины методом восстановления пластового давления были определены: коэффициент продуктивности η = 15,2 т/(сут·МПа), толщина работающих пластов в зоне дренажа скважины, которая совпала с данными таблицы 1 и составила h=15 м, а также приведенный радиус скважины rс= 0,12 м.
По данным предыдущего периода эксплуатации скважины при математическом моделировании процессов фильтрации на участке из 12 скважин, в т.ч. включающем скважину N 8880, были определены подвижные запасы нефти в зоне дренажа этой добывающей скважины, которые в 1997 г. составили Qп = 561,5 тыс.т.
По ранее проведенным лабораторным исследованиям для горизонта Д1 Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения были определены [5,6]
объемный коэффициент нефти в = 1,175 м33;
плотность нефти в поверхностных условиях Sn = 0,804 т/м3;
коэффициенты упругоемкости:
пластовой жидкости βж = 9,5·10-4(МПа)-1;
пористой среды βп = 1,0·10-4(МПа)-1;
коэффициент вытеснения нефти закачиваемым агентом (водой)
Kвытт = 0,712 доли ед. при проницаемости коллектора, равной 1,452 мкм2, коэффициенте начальной нефтенасыщенности Kнн = 0,928 доли ед. и коэффициенте пористости коллектора m = 0,226 доли ед.
Площадь дренажа скважины определяется по формуле
Figure 00000008

Радиус зоны дренажа скважины (контура питания)
Figure 00000009

Время простоя скважины при периодической эксплуатации
Figure 00000010

Время эксплуатации скважины определяется по формуле
Kэкс = 1-α·exp(-α);
здесь
Figure 00000011

тогда Kэкс = 0,635 и tэкс = 8 (сут).
Далее, проводятся расчеты добычи нефти и воды при периодической эксплуатации скважины на основе созданной при определении подвижных запасов нефти математической модели фильтрации двухфазной жидкости в пласте. Результаты этих расчетов представлены в таблице 3, из которой видно, что по рекомендуемому способу разработки в сравнении с базовым и прототипом достигаются более высокие отборы нефти в каждом из циклов простоя и эксплуатации скважины, несмотря на меньший период эксплуатации скважины. При этом добыча воды сокращается, что приводит к снижению обводненности добываемой продукции и, в перспективе, к более длительному сроку эксплуатации скважины до снижения дебита скважины до предельно-допустимого, что позволяет достичь более высоких значений коэффициента нефтеизвлечения.
Таким образом достигнута поставленная задача по увеличению относительно прототипа коэффициента нефтеизвлечения за счет вовлечения в активную разработку запасов нефти низкопроницаемой части пласта. Снижена обводненность продукции. Способ эффективен и промышленно применим.
Источники информации
1. Сургучев М. Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. - М.: Недра, 1985-308 с.
2. Патент РФ N 2109130, кл. E 21 B 43/16. Способ извлечения нефти из трещиновато-пористого пласта-коллектора. Давлетшин А. И. и др. - Опубл. 20.04.98, БИ N 11.
3. Методическое руководство по определению технологической эффективности гидродинамических методов повышения нефтеотдачи пластов. РД 39-0147035-209-87. Миннефтепром, М., 1987, с.58.
4. В.Д.Лысенко. Определение продуктивности малопродуктивных коллекторов. Нефтепромысловое дело, N 2, 1998, с. 7-13.
5. Р. Ч.Муслимов, А.М.Шавалиев, Р.Б.Хисамов, И.Г.Юсупов. Геология, разработка и эксплуатация Ромашкинского нефтяного месторождения. Том 1. - М.: ВНИИОЭНГ, 1995. - 491 с.
6. Р. С. Хисамов. Особенности геологического строения и разработки многопластовых нефтяных месторождений. Казань, изд-во "Мониторинг", 1996 - 288 с.

Claims (1)

  1. Способ разработки нефтяной залежи, включающий стационарную закачку вытесняющего агента через нагнетательные скважины и отбор нефти через добывающие скважины и поддержание упругого режима работы пластов путем применения периодических режимов эксплуатации добывающих скважин с остановкой их на период времени, определяемый по данным гидродинамических исследований скважин, отличающийся тем, что дополнительно анализируют результаты предыдущего периода эксплуатации каждой добывающей скважины и оценивают подвижные запасы нефти, проводят лабораторные исследования для определения объемного коэффициента нефти, плотности нефти в поверхностных условиях, коэффициента вытеснения нефти закачиваемым агентом и коэффициентов упругоемкости пластовой жидкости и породы, рассчитывают радиус зоны дренирования скважин, а время простоя и эксплуатации добывающей скважины определяют по формулам
    Figure 00000012

    tэкс = Kэкс · tпр,
    где tпр, tэкс - время простоя и соответственно эксплуатации скважин, сут;
    h - толщина пласта в зоне дренажа добывающей скважины, м;
    Rк - радиус зоны дренирования скважины, м;
    rс - приведенный радиус скважины, м;
    ρн - плотность нефти в поверхностных условиях, т/м3;
    η - коэффициент продуктивности скважин, т/сут · МПа;
    b - объемный коэффициент нефти, м33;
    m - пористость коллектора, доли.ед.;
    βж,βп - коэффициенты упругоемкости пластовой жидкости и пористой среды, МПа-1;
    B2 - обводненность добываемой скважинной продукции, доли.ед.;
    μн μв - соответственно вязкость нефти и воды в пластовых условиях, мПа · c.;
    Kэкс - коэффициент, снижающий время эксплуатации скважины по сравнению со временем ее простоя, определяемый по формуле
    Kэкс= 1-α·exp(-α),
    где
    Figure 00000013
    Qд (t-1) - накопленный отбор нефти по добывающей скважине к моменту пуска ее в эксплуатацию, т;
    Qп - подвижные запасы нефти в зоне дренажа добывающей скважины, т.
RU99117050A 1999-08-04 1999-08-04 Способ разработки нефтяной залежи RU2162141C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99117050A RU2162141C1 (ru) 1999-08-04 1999-08-04 Способ разработки нефтяной залежи

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99117050A RU2162141C1 (ru) 1999-08-04 1999-08-04 Способ разработки нефтяной залежи

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2162141C1 true RU2162141C1 (ru) 2001-01-20

Family

ID=20223504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99117050A RU2162141C1 (ru) 1999-08-04 1999-08-04 Способ разработки нефтяной залежи

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2162141C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453688C2 (ru) * 2009-11-02 2012-06-20 Хасан Цицоевич Мусаев Способ интенсификации добычи нефти из скважины с зональной и/или послойной неоднородностью коллектора
CN113969770A (zh) * 2020-07-23 2022-01-25 中国石油化工股份有限公司 边水油藏水体高压蓄能-体对体释放式体积水驱开发方法
CN114810007A (zh) * 2022-03-17 2022-07-29 陕西延长石油(集团)有限责任公司 一种适用于低渗透油藏的蓄能增渗评价方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453688C2 (ru) * 2009-11-02 2012-06-20 Хасан Цицоевич Мусаев Способ интенсификации добычи нефти из скважины с зональной и/или послойной неоднородностью коллектора
CN113969770A (zh) * 2020-07-23 2022-01-25 中国石油化工股份有限公司 边水油藏水体高压蓄能-体对体释放式体积水驱开发方法
CN114810007A (zh) * 2022-03-17 2022-07-29 陕西延长石油(集团)有限责任公司 一种适用于低渗透油藏的蓄能增渗评价方法
CN114810007B (zh) * 2022-03-17 2024-01-23 陕西延长石油(集团)有限责任公司 一种适用于低渗透油藏的蓄能增渗评价方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3800324B1 (en) Method and apparatus for determining integrated development approach for shale and adjacent oil layers
Tucker et al. Detailed microbial surveys help improve reservoir characterization
RU2683453C1 (ru) Способ повышения эффективности разработки слабопроницаемых нефтяных коллекторов
Sieberer et al. Polymer-flood field implementation: Pattern configuration and horizontal vs. vertical wells
US10677036B2 (en) Integrated data driven platform for completion optimization and reservoir characterization
Yehia et al. Improving the shale gas production data using the angular-based outlier detector machine learning algorithm
Al-Obaidi et al. A New approach for enhancing oil and gas recovery of the hydrocarbon fields with low permeability reservoirs
RU2162141C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2184216C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2247828C2 (ru) Способ разработки нефтяного месторождения
RU2595112C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи на поздней стадии разработки
RU2290501C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2087686C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
RU2478773C2 (ru) Способ ранней идентификации естественной трещиноватости пластов
RU2191255C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
Wang et al. Numerical Investigation of Oil–Water Exchange Behaviors in Shale During Post-Fracturing Soaking Periods
RU2085723C1 (ru) Способ разработки нефтяного месторождения, представленного неоднородными коллекторами
RU2024740C1 (ru) Способ разработки неоднородного многопластового нефтяного месторождения
Raiders et al. Selective plugging and oil displacement in crossflow core systems by microrganisms
RU2245442C1 (ru) Способ определения типа карбонатного коллектора по данным специализированных исследований скважины
RU2167276C1 (ru) Способ разработки нефтяного месторождения
RU2150578C1 (ru) Способ разработки литологически экранированных нефтенасыщенных линз одной скважиной
RU2737437C1 (ru) Способ эксплуатации горизонтальных скважин в слабосцементированном коллекторе
RU2189438C1 (ru) Способ разработки нефтяного месторождения
Lupu Case studies-Research and technological solutions to prevent sand production in the gas wells from the Getic Depression