RU2382184C1

RU2382184C1 - Oil field development method

Info

Publication number: RU2382184C1
Application number: RU2009116819/03A
Authority: RU
Inventors: Раис Салихович Хисамов (RU); Раис Салихович Хисамов; Миргазиян Закиевич Тазиев (RU); Миргазиян Закиевич Тазиев; Айрат Фикусович Закиров (RU); Айрат Фикусович Закиров; Венера Асгатовна Таипова (RU); Венера Асгатовна Таипова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2010-02-20

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.

SUBSTANCE: invention related to oil industry and can be use for oil field development. execute oil withdrawal via production wells, working agent injection via injection wells, define product water content and, reservoir hydraulic fracturing. Define reservoir watering as a mean value of support wells watering or in wells with insulated water in-flow, compare with the well product watering. Built reservoir cross section detailed vector profile and analyse depth and homogeneity of a bridge between water caring of watered formation and the reservoir. If well watered more than reservoir mean watering assume, that well watering is equal to the reservoir mean watering. Execute reservoir hydraulic fracturing at formation mean watering less than 70%, at presents of homogeneous bridge between water caring of watered formation and the reservoir not less than 3 m.

EFFECT: invention provides possibility of reservoir hydraulic fracturing, in wells with water caring of watered formation cut off or underlying screens of a small thickness and highly watered product.

1 ex, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяного месторождения.The invention relates to the oil industry and may find application in the development of an oil field.

Известен способ оптимизации нефтедобычи, включающий гидроразрыв пласта в направлении от нагнетательных к добывающим скважинам и образование продуктивных изолиний. Осуществляют обустройство скважин с проведением тампонажа их заколонных интервалов, выполнением циклов исследований и профилей приемистостей и притока в нагнетательных и добывающих скважинах. Это осуществляют с определением критических значений обводненности и значений текущих проницаемостей в первоначальных продуктивных изолиниях. При достижении фронта обводненности первой продуктивной изолинии до зоны интервала перфорации одной из добывающих скважин в результате измерений дифференциальных и интегральных профилей притока и приемистостей определяют геометрические параметры конечного изношенного участка. Выполняют его тампонаж для образования нового участка первой продуктивной изолинии. Исследуют геометрические параметры другого изношенного участка в обратном направлении от добывающих к нагнетательным скважинам. Тампонаж выработанных участков продолжают до полной выработки первичных изолиний и образования вторых продуктивных изолиний. Выработку и тампонаж различных продуктивных изолиний продолжают до полной выработки пласта (патент РФ №2230895, опубл. 2004.06.20).A known method for optimizing oil production, including hydraulic fracturing in the direction from injection to production wells and the formation of productive isolines. Well arrangement is carried out with the tamping of their annular intervals, the implementation of research cycles and injectivity and flow profiles in injection and production wells. This is carried out with the determination of critical values of water cut and values of current permeabilities in the initial productive contours. Upon reaching the water cut front of the first productive contour to the zone of perforation interval of one of the producing wells, the geometric parameters of the final worn-out section are determined as a result of measurements of the differential and integral inflow and injection profiles. Perform its grouting to form a new section of the first productive contour. Examine the geometric parameters of another worn area in the opposite direction from production to injection wells. The grouting of the developed areas continues until the complete development of the primary contours and the formation of the second productive contours. The development and grouting of various productive contours continues until the reservoir is fully developed (RF patent No. 2230895, publ. 2004.06.20).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ полной выработки продуктивных пластов нефтегазовых месторождений, который включает гидроразрыв пласта и образование продуктивных изолиний. Осуществляют обустройство скважин с проведением тампонажа их заколонных интервалов, выполнением циклов исследований профилей приемистости и притоков в нагнетательных и добывающих скважинах в первоначальных продуктивных изолиниях. При достижении фронта обводненности первой продуктивной изолинии до зоны интервала перфорации одной из добывающих скважин в результате измерений дифференциальных и интегральных профилей приемистости и притоков определяют геометрические параметры конечного непродуктивного участка. Выполняют его тампонаж для образования нового участка первой продуктивной изолинии с последующими операциями исследований и тампонажа до полной выработки пласта. После запуска месторождения вначале определяют количества и протяженности прямых и перекрестных межскважинных изолиний в режиме линейной фильтрации. Определяют текущие значения единичных дебитов в перекрестных межскважинных изолиниях. При достижении фронта обводненности до половины межскважинных расстояний определяют геометрические параметры непродуктивных участков в прямом направлении. С приходом фронта обводненности к зонам добывающих скважин выполняют исследование и тампонаж непродуктивных участков возле их зон перфораций при повышенных давлениях. По мере изоляции участков в обратном направлении давления их исследования и тампонажа снижают. Определяют интервалы времени разнородных трассирующих меток по мере их расхода. Причем первые участки первых изолиний изолируются под давлением, близким давлению гидроразрыва, а остальные - в дискретных пропорциях снижающихся давлений, приближающихся к максимуму давления эксплуатации пластов и/или пропластков (патент РФ №2297525, опубл. 20.04.2007, - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method for the complete development of productive formations of oil and gas fields, which includes hydraulic fracturing and the formation of productive isolines. Well arrangement is carried out with the tamping of their annular intervals, the implementation of cycles of studies of injectivity profiles and inflows in injection and production wells in the initial productive contours. Upon reaching the water cut front of the first productive contour to the zone of the perforation interval of one of the producing wells, the geometric parameters of the final unproductive section are determined as a result of measurements of differential and integral profiles of injectivity and inflows. Perform its grouting to form a new section of the first productive contour with subsequent operations of research and grouting until the reservoir is fully developed. After the start of the field, the quantities and lengths of the straight and cross-bore interwell contours in the linear filtration mode are first determined. Determine the current values of unit rates in the cross-borehole contours. When the water cut front reaches half of the interwell distances, the geometric parameters of the unproductive sections in the forward direction are determined. With the arrival of the water cut front to the zones of producing wells, research and tamping of unproductive sections near their perforation zones at elevated pressures are performed. As the sections are isolated in the opposite direction, the pressure of their research and grouting is reduced. The time intervals of heterogeneous tracing marks are determined as they are consumed. Moreover, the first sections of the first isolines are isolated at a pressure close to the hydraulic fracture pressure, and the rest are in discrete proportions of decreasing pressures approaching the maximum operating pressure of the formations and / or interlayers (RF patent No. 2297525, published on 04/20/2007, - prototype).

Общим недостатком известных технических решений является неопределенность при проведении интенсификационных работ в скважинах с малой толщиной перекрывающих и подстилающих экранов от водоносных или обводненных пластов и повышенной обводненностью добываемой продукции.A common disadvantage of the known technical solutions is the uncertainty in the intensification of work in wells with a small thickness of the overlapping and underlying screens from aquifers or watered formations and increased water cut of the produced products.

В предложенном изобретении решается задача проведения гидроразрыва пласта в скважинах с малой толщиной перекрывающих и подстилающих экранов от водоносных или обводненных пластов и повышенной обводненностью добываемой продукции.The proposed invention solves the problem of hydraulic fracturing in wells with a small thickness of the overlapping and underlying screens from aquifers or watered formations and increased water cut of the produced products.

Задача решается тем, что в способе разработки нефтяного месторождения, включающем отбор нефти через добывающие скважины, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, определение обводненности добываемой продукции и проведение гидроразрыва пласта в скважине, согласно изобретению определяют обводненность продуктивного пласта как среднее значение обводненностей в опорных скважинах или в скважинах с изолированными водопритоками, сравнивают с обводненностью добываемой продукции в скважине, проводят детальное векторное профилепостроение разреза пласта и анализируют толщину и непрерывность перемычки между водоносным или обводненным пластом и продуктивным пластом, при превышении обводненности в скважине более средней обводненности пласта принимают обводненность в скважине равной средней обводненности пласта, а гидроразрыв продуктивного пласта проводят в скважине независимо от текущей обводненности, при средней обводненности пласта менее 70% и при наличии непрерывной перемычки толщиной не менее 3 м между водоносным или обводненным пластом и продуктивным пластом.The problem is solved in that in a method for developing an oil field, which includes taking oil through production wells, injecting a working agent through injection wells, determining the water cut of the produced product and conducting hydraulic fracturing in the well, according to the invention, the water cut of the productive layer is determined as the average value of water cut in the reference wells or in wells with isolated water inflows, they are compared with the water cut of the produced products in the well, a detailed vector prof formation construction of the section and analyze the thickness and continuity of the bridge between the aquifer or flooded reservoir and the reservoir, when the water cut in the well is greater than the average water cut of the reservoir, the water cut in the well is equal to the average water cut of the reservoir, and hydraulic fracturing of the reservoir is carried out in the well, regardless of the current water cut, the water cut of the formation is less than 70% and in the presence of a continuous bridge at least 3 m thick between the aquifer or the watered formation and the productive layer.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

При разработке нефтяного месторождения для увеличения дебита скважин возникает необходимость в интенсификационных работах, таких как гидроразрыв пласта. Однако образующаяся в пласте при гидроразрыве трещина может соединяться с водоносными или обводненными пластами, вызывая обводнение добываемой продукции. Из практики замечено, что проводить гидроразрыв пласта при обводненности по пласту более 70% нерационально вследствие обводнения добываемой продукции в скважине. Также опасно проводить гидроразрыв при повышенной обводненности в скважинах с толщиной перекрывающих и подстилающих перемычек (экранов) от водоносных или обводненных пластов 7 м и менее. Однако такие ограничения для проведения гидроразрыва пласта весьма сильно сдерживают его применение, приводят к отсутствию интенсификационных факторов разработки нефтяного месторождения и снижению нефтеотдачи. В предложенном изобретении решается задача проведения гидроразрыва пласта в скважинах с малой толщиной перекрывающих и подстилающих экранов от водоносных или обводненных пластов и повышенной обводненностью добываемой продукции. Задача решается следующим образом.When developing an oil field to increase the flow rate of wells, there is a need for intensification work, such as hydraulic fracturing. However, a fracture formed in a formation during hydraulic fracturing may combine with aquifers or flooded reservoirs, causing flooding of the produced products. It has been observed from practice that it is irrational to carry out hydraulic fracturing when the water cut in the formation is more than 70% due to flooding of the produced products in the well. It is also dangerous to carry out hydraulic fracturing with increased water cut in wells with a thickness of overlapping and underlying bridges (screens) from aquifers or flooded formations of 7 m or less. However, such restrictions for hydraulic fracturing greatly inhibit its use, lead to the absence of intensification factors for the development of an oil field and a decrease in oil recovery. The proposed invention solves the problem of hydraulic fracturing in wells with a small thickness of the overlapping and underlying screens from aquifers or watered formations and increased water cut of the produced products. The problem is solved as follows.

При разработке нефтяного месторождения ведут отбор нефти через добывающие скважины, закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, определение обводненности добываемой продукции и проведение гидроразрыва пласта в скважинах. Определяют обводненность продуктивного пласта как среднее значение обводненностей в опорных скважинах или в скважинах с изолированными водопритоками. Опорными называют скважины, перфорированные по пласту, рассматриваемому к гидроразрыву. Сравнивают обводненность пласта с обводненностью добываемой продукции в скважине. Проводят детальное векторное профилепостроение разреза пласта и анализируют толщину и непрерывность перемычки между водоносным или обводненным пластом и продуктивным пластом. При превышении обводненности в скважине более средней обводненности пласта принимают обводненность в скважине равной средней обводненности пласта. По результатам анализа делают вывод о фактической обводненности пласта. Гидроразрыв продуктивного пласта проводят в скважине независимо от текущей обводненности и при наличии непрерывной перемычки толщиной не менее 3 м между водоносным или обводненным пластом и продуктивным пластом.During the development of an oil field, oil is extracted through production wells, the working agent is injected through injection wells, the water cut of produced products is determined, and hydraulic fracturing is performed in the wells. The water cut of the reservoir is determined as the average water cut in the reference wells or in wells with isolated water inflows. Reference wells are perforated wells that are considered to be fractured. Comparison of the water cut of the reservoir with the water cut of the produced products in the well. A detailed vector profile design of the section of the formation is carried out and the thickness and continuity of the bridge between the aquifer or flooded reservoir and the reservoir are analyzed. If the water cut in the well exceeds the average water cut of the formation, then the water cut in the well is equal to the average water cut of the formation. Based on the analysis results, a conclusion is drawn about the actual water cut of the formation. Hydraulic fracturing of the reservoir is carried out in the well, regardless of the current water cut and in the presence of a continuous bridge at least 3 m thick between the aquifer or flooded reservoir and the reservoir.

На фиг.1 представлена схема детального векторного профилепостроения, где Х - рассматриваемая скважина, а, b, с, d, e, f, g - все скважины участка разработки, первые к рассматриваемой независимо от расстояния. Полосы, соединяющие рассматриваемую скважину и прочие скважины, обозначают толщину и непрерывность (или прерывность) перемычки между водоносным или обводненным пластом и продуктивным пластом. Эта схема позволяет оценить выдержанность перемычки по простиранию пласта. Построение схемы детального векторного профилепостроения проводят на основе геофизических данных, полученных при первичном вскрытии.Figure 1 presents a diagram of a detailed vector profile building, where X is the well in question, and a, b, c, d, e, f, g are all the wells of the development site, the first to the one considered, regardless of the distance. The strips connecting the considered well and other wells indicate the thickness and continuity (or discontinuity) of the bridge between the aquifer or flooded reservoir and the reservoir. This scheme allows you to assess the sustainability of the jumper along the strike of the reservoir. The construction of a detailed vector profile-building scheme is carried out on the basis of geophysical data obtained during the initial autopsy.

При условии отсутствия зон слияния продуктивного пласта с водоносным или обводненным пластом и выдержанности (неразрывности) перемычки (глинистой) с толщиной не менее 3 м принимают решение о проведении гидроразрыва пласта в данной скважине.In the absence of zones of confluence of the productive formation with an aquifer or flooded formation and maturity (continuity) of the lintel (clay) with a thickness of at least 3 m, a decision is made to carry out hydraulic fracturing in this well.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Разрабатывают нефтяную залежь со следующими характеристиками: глубина 1745 м, пластовое давление 14,8 МПа, пластовая температура 37°С, пористость 20,2%, проницаемость 318 мкм², нефтенасыщенность 79,3%, плотность нефти 815 кг/м³, вязкость нефти 3,9 МПа·с, толщина продуктивного пласта 3,2 м.An oil reservoir with the following characteristics is being developed: depth 1745 m, reservoir pressure 14.8 MPa, reservoir temperature 37 ° C, porosity 20.2%, permeability 318 μm ² , oil saturation 79.3%, oil density 815 kg / m ³ , viscosity oil 3.9 MPa · s, the thickness of the reservoir is 3.2 m

Продуктивный пласт изолирован от нижележащего водоносного пласта глинистой перемычкой толщиной 3-7 м.The reservoir is isolated from the underlying aquifer by a clay bridge 3-7 m thick.

Ведут отбор нефти через 5 добывающих скважин и закачку рабочего агента через 2 нагнетательные скважины. Определяют обводненность продуктивного пласта как среднее значение обводненностей в скважинах с изолированными водопритоками. Обводненность равна 50%. В остановленной добывающей скважине с толщиной перекрывающего экрана от водоносного пласта 3,5 м перед проведением гидроразрыва определяют обводненность добываемой продукции, которая оказывается равной 75%. Согласно руководящим документам при такой обводненности проводить гидроразрыв в скважине нельзя. Сравнивают обводненность в скважине и среднюю обводненность по пласту. При таком превышении обводненности в данной скважине по сравнению со средней (50%) проводят анализ обводненности продукции опорных скважин и темп обводнения данной скважины. По опорным скважинам обводненность составила 35%, что свидетельствует о «мнимой» обводненности рассматриваемой скважины, являющейся результатом периодической эксплуатации из-за низкой продуктивности околоскважинной зоны и (или) снижением фазовой проницаемости по нефти в результате ремонтных работ.Oil is taken through 5 production wells and the working agent is injected through 2 injection wells. The water cut of the reservoir is determined as the average water cut in wells with isolated water inflows. The water content is 50%. In a stopped production well with a thickness of the overlapping screen from the aquifer of 3.5 m before hydraulic fracturing, the water cut of the produced product is determined, which turns out to be equal to 75%. According to the guidelines, with such a water cut, hydraulic fracturing in a well cannot be carried out. Compare water cut in the well and average water cut in the reservoir. With such an excess of water cut in a given well compared to the average (50%), an analysis of the water cut of the production of reference wells and the rate of watering of this well are carried out. The water cut for key wells was 35%, which indicates the “imaginary” water cut of the well in question, which is the result of periodic operation due to low productivity of the near-wellbore zone and (or) a decrease in phase permeability for oil as a result of repair work.

Для определения возможности или невозможности прорыва воды в скважину из водоносного пласта проводят детальное векторное профилепостроение разреза пласта, что позволяет оценить выдержанность подстилающей перемычки по простиранию пласта. Данные представлены на фиг.2.To determine the possibility or impossibility of water breakthrough into the well from an aquifer, a detailed vector profile construction of the section of the formation is carried out, which allows us to assess the persistence of the underlying bridge along the strike of the formation. The data are presented in figure 2.

В результате детального векторного профилепостроения устанавливают, что глинистая перемычка выдержана по простиранию коллектора, и скважину рекомендуют к проведению гидроразрыва пласта.As a result of a detailed vector profile design, it is established that the clay bridge is sustained along the strike of the reservoir, and the well is recommended for hydraulic fracturing.

Проводят операцию гидроразрыва пласта в скважине, в результате которой обводненность добываемой продукции в скважине составила 28-33% при увеличении дебита скважины с 7 до 15 м³/сут.A hydraulic fracturing operation is performed in the well, as a result of which the water cut of the produced products in the well is 28-33% with an increase in the flow rate of the well from 7 to 15 m ³ / day.

Применение предложенного способа позволит проводить интенсификационные работы в скважинах с малой толщиной перекрывающих и подстилающих экранов от водоносных или обводненных пластов и повышенной обводненностью добываемой продукции.The application of the proposed method will allow for intensification work in wells with a small thickness of the overlapping and underlying screens from aquifers or flooded formations and increased water cut of produced products.

Claims

A method of developing an oil field, including the selection of oil through production wells, pumping a working agent through injection wells, determining the water cut of the produced product and conducting hydraulic fracturing in the well, characterized in that the water cut of the reservoir is determined as the average water cut in the reference wells or in isolated wells water inflows, compared with the water cut of the produced products in the well, conduct a detailed vector profile design of the section and they analyze the thickness and continuity of the bridge between the aquifer or the waterlogged formation and the reservoir, when the water cut in the well exceeds the average water cut of the reservoir, the water cut in the well is equal to the average water cut of the reservoir, and hydraulic fracturing of the reservoir is carried out in the well with an average water cut of less than 70% and in the presence of a continuous bridge at least 3 m thick between an aquifer or flooded reservoir and a reservoir.