RU2390626C1 - Method of developing oil-and-gas pools - Google Patents
Method of developing oil-and-gas pools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2390626C1 RU2390626C1 RU2009101284/03A RU2009101284A RU2390626C1 RU 2390626 C1 RU2390626 C1 RU 2390626C1 RU 2009101284/03 A RU2009101284/03 A RU 2009101284/03A RU 2009101284 A RU2009101284 A RU 2009101284A RU 2390626 C1 RU2390626 C1 RU 2390626C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- gas
- mineralization
- level
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам добычи нефти из подгазовых нефтяных оторочек с использованием водяных барьеров для борьбы с прорывами газа к добывающим скважинам.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to methods for extracting oil from sub-gas rims using water barriers to combat gas breakthroughs to production wells.
Известен способ разработки нефтегазовой залежи, включающий закачку воды для создания водяного барьера в зоне первоначального газонефтяного контакта, отбор газа из газовой шапки и нефти из области между скважинами барьерного заводнения и ближайшим рядом скважин, расположенным в нефтяной зоне, и закачку в эту область химических реагентов. Закачку воды при создании водяного барьера производят при равенстве средних давлений на линии ряда скважин барьерного заводнения и ближайшим рядом скважин, расположенным в нефтяной зоне. Добычу нефти и закачку химических реагентов начинают после создания водяного барьера и осуществляют при поддержании равенства средних давлений в газовой шапке и в зоне первоначального газонефтяного контакта (SU 1208867, Е21В 43/22, 1996).A known method of developing an oil and gas reservoir, including injecting water to create a water barrier in the zone of the initial gas-oil contact, taking gas from the gas cap and oil from the area between the wells of the barrier waterflood and the closest row of wells located in the oil zone, and injecting chemicals into this region. Water is injected when creating a water barrier when the average pressures are equal on the line of a number of wells of barrier waterflooding and the nearest series of wells located in the oil zone. Oil production and chemical reagent injection begin after the creation of a water barrier and is carried out while maintaining the average pressure in the gas cap and in the zone of the initial gas-oil contact (SU 1208867, ЕВВ 43/22, 1996).
Известен способ разработки нефтегазовой залежи, включающий разбуривание добывающими и нагнетательными скважинами, вскрытие интервалами перфорации нефтяной и газовой частей залежи в добывающих и нагнетательных скважинах, закачку воды в область газонефтяного контакта, создание барьера между нефтяной и газовой частями залежи, отбор газа из газовой части залежи через добывающие скважины и нефти из нефтяной части залежи через добывающие скважины (SU 822595, Е21В 43/18, 1981).A known method of developing an oil and gas reservoir, including drilling with producing and injection wells, opening at intervals of perforation of the oil and gas parts of the reservoir in production and injection wells, injecting water into the gas-oil contact area, creating a barrier between the oil and gas parts of the reservoir, taking gas from the gas part of the reservoir through producing wells and oil from the oil part of the reservoir through producing wells (SU 822595, ЕВВ 43/18, 1981).
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату к заявленному способу является способ разработки нефтегазовой залежи с использованием барьерного заводнения, а именно разобщения запасов свободного газа и нефти (Афанасьева А.В., Зиновьева Л.А. Анализ разработки нефтегазовых залежей. - М.: Недра, 1980, с.71-72).The closest technical solution and the achieved result to the claimed method is a method of developing an oil and gas deposit using barrier flooding, namely the separation of free gas and oil reserves (Afanasyeva A.V., Zinovieva L.A. Analysis of the development of oil and gas deposits. - M .: Nedra, 1980, pp. 71-72).
Недостатком указанных способов является недостаточная газоизолирующая способность водяного барьера, что приводит к прорыву газа к добывающим скважинам, возможность «провала» водяного барьера под действием гравитационных сил в нефтяную оторочку и к частичному ее расформированию, низкий коэффициент извлечения нефти, поскольку отрицательным фактором, ухудшающим показатели разработки залежи, является образование конусов газа, а радикальные меры к уменьшению вероятности их образования в способе не предусмотрены. Причем низкий коэффициент извлечения нефти связан с неполной выработкой нефтяной оторочки.The disadvantage of these methods is the insufficient gas-insulating ability of the water barrier, which leads to a breakthrough of gas to production wells, the possibility of "failure" of the water barrier under the influence of gravitational forces in the oil rim and its partial disbandment, low oil recovery coefficient, since a negative factor worsening the development indicators deposits, is the formation of gas cones, and radical measures to reduce the likelihood of their formation in the method are not provided. Moreover, the low oil recovery ratio is associated with incomplete production of the oil rim.
Задачей изобретения является создание эффективного способа повышения газоизолирующей способности водяных барьеров для предотвращения прорыва газа к добывающим скважинам при разработке нефтяных оторочек нефтегазовых месторождений.The objective of the invention is to provide an effective way to increase the gas-insulating ability of water barriers to prevent gas breakthrough to production wells in the development of oil rims of oil and gas fields.
Техническим результатом изобретения является повышение газоизолирующей способности водного барьера, увеличения безгазовых дебитов по нефти и степени изведения нефти из нефтегазового месторождения.The technical result of the invention is to increase the gas-insulating ability of the water barrier, increase gas-free oil flow rates and the degree of oil removal from the oil and gas field.
Для достижения указанного технического результата в способе разработки нефтегазовой залежи, включающем создание барьера между нефтяной и газовой частями залежи путем закачки воды и отбор нефти из нефтяной части залежи через добывающие скважины, согласно изобретению, закачку воды для создания барьера между нефтяной и газовой частью проводят выше уровня газонефтяного контакта, причем перед закачкой воды проводят исследования по выявлению зависимости проницаемости породы пласта от минерализации воды и определяют максимальный уровень минерализации воды, при котором проницаемость породы пласта не ниже, чем при фильтрации пластовой воды, и минимальный уровень минерализации воды, при котором проницаемость снижается не менее чем в 5 раз по сравнению с проницаемостью при фильтрации пластовой воды, после чего проводят закачку воды, снижая минерализацию закачиваемой воды с максимального до минимального уровня.In order to achieve the indicated technical result in a method for developing an oil and gas deposit, including creating a barrier between the oil and gas parts of the deposit by pumping water and taking oil from the oil part of the deposit through production wells, according to the invention, water is injected to create a barrier between the oil and gas parts above the level gas-oil contact, and before water injection, studies are carried out to identify the dependence of the permeability of the formation rock on the salinity of the water and determine the maximum level mineralization of water, in which the permeability of the formation rock is not lower than when filtering formation water, and the minimum level of mineralization of water, in which the permeability is reduced by at least 5 times compared with the permeability when filtering formation water, after which water is injected, reducing mineralization Injected water from maximum to minimum.
Кроме того, дополнительно в интервал выше газонефтяного контакта закачивают глинистую суспензию в воде с уровнем минерализации не ниже максимального уровня минерализации.In addition, in addition to the interval above the gas-oil contact, a clay suspension in water is pumped with a mineralization level not lower than the maximum mineralization level.
Кроме того, объемная доля воды с минимальным и максимальным уровнем минерализации составляет 10-90% от общего объема закачки воды при создании барьера.In addition, the volume fraction of water with a minimum and maximum level of mineralization is 10-90% of the total volume of water injection when creating a barrier.
Для эффективного разделения газовой и нефтяной оторочек необходимо, чтобы барьер был достаточно велик по размерам, чтобы избежать (замедлить) прорыв газа под барьером. Кроме того, барьер должен быть мало- или непроницаемым для газа, особенно в области, близкой к забою скважины, где градиент давления особенно велик. В известном техническом решении эта проблема тешается сочетанием гелевого экрана, практически не проницаемого для газа, и водяного барьера, имеющего значительные размеры.For effective separation of gas and oil rims, it is necessary that the barrier is large enough to avoid (slow down) the breakthrough of gas under the barrier. In addition, the barrier should be slightly or impermeable to gas, especially in the area close to the bottom of the well, where the pressure gradient is especially large. In a known technical solution, this problem is amused by the combination of a gel screen, which is practically impermeable to gas, and a water barrier, which is of considerable size.
Большинство газнефтяных месторождений приурочено к терригенным коллекторам, содержащим значительное количество глинистых минералов. Проницаемость глиносодержащих пород в значительной степени зависит от уровня минерализации (плотности) воды, поэтому можно регулировать проницаемость пласта, меняя степень набухания глинистых минералов породы коллектора.Most gas and oil fields are confined to terrigenous reservoirs containing a significant amount of clay minerals. The permeability of clay-containing rocks largely depends on the level of mineralization (density) of water, therefore, it is possible to control the permeability of the formation, changing the degree of swelling of clay minerals of the reservoir rock.
Способ осуществляется следующим образом. По общепринятым лабораторным методикам определяют проницаемость пласта по воде с использованием образцов натурного керна продуктивного пласта месторождения и воды месторождения, т.е. при максимальном уровне минерализации воды. Затем постепенно снижая минерализацию фильтруемой воды определяют минимальный уровень минерализации вплоть до уровня минерализации пресной технической воды, при которой проницаемость снизится не менее чем в 5 раз по сравнению с исходной проницаемостью по воде. При необходимости подбирают солевой раствор, обеспечивающий тот же уровень проницаемости при фильтрации через образец керна продуктивного пласта, что и вода месторождения.The method is as follows. According to generally accepted laboratory methods, the permeability of the formation by water is determined using samples of the natural core of the productive formation of the field and the water of the field, i.e. at the maximum level of mineralization of water. Then, gradually reducing the mineralization of the filtered water, the minimum level of mineralization is determined up to the mineralization level of fresh industrial water, at which the permeability will decrease by at least 5 times compared to the initial water permeability. If necessary, a salt solution is selected that provides the same level of permeability during filtration through the core sample of the reservoir, as well as the water of the field.
Если порода пласта содержит недостаточное количество глинистых минералов, в образец керна закачивают суспензию глины в воде с максимальной или более высокой минерализацией, после чего фильтруют воду, снижая уровень минерализации до тех пор, пока проницаемость снизится не менее чем в 5 раз по сравнению с исходной проницаемостью по воде.If the formation rock does not contain enough clay minerals, a suspension of clay in water with maximum or higher mineralization is pumped into the core sample, and then the water is filtered, reducing the level of mineralization until the permeability decreases by at least 5 times compared to the initial permeability on water.
Ствол скважины перфорируют выше газонефтяного контакта и закачивают в пласт воду с максимальным уровнем минерализации, постепенно или ступенчато меняя уровень минерализации от максимального до минимального. При необходимости до или после закачки воды с максимальным уровнем минерализации в скважину закачивается суспензия глины.The wellbore is perforated above the gas-oil contact and water is injected into the formation with a maximum level of mineralization, gradually or stepwise changing the level of mineralization from maximum to minimum. If necessary, a clay suspension is pumped into the well before or after water injection with a maximum level of mineralization.
Механизм действия способа заключается в следующем. Закачивая в пласт воду с максимальным уровнем минерализации (т.е. не вызывающей набухание глинистых минералов), можно создать значительный по размерам водяной барьер в области газонефтяного контакта. Использование закачивания воды с минимальным уровнем минерализации позволит создать мало- или непроницаемый для газа барьер в области, близкой к стволу скважины, т.е. там, где вертикальный прорыв газа наиболее вероятен из-за высокого градиента давления. Используя набухание глинистых минералов, можно увеличить газоизолирующую способность барьера не только за счет увеличения водонасыщенности пористой среды, но и за счет уменьшения размера поровых каналов.The mechanism of action of the method is as follows. By pumping water with a maximum level of mineralization (i.e., not causing clay minerals to swell), a significant water barrier can be created in the area of the gas-oil contact. The use of water injection with a minimum level of mineralization will create a barrier that is low or impermeable to gas in an area close to the wellbore, i.e. where a vertical gas breakthrough is most likely due to a high pressure gradient. Using the swelling of clay minerals, it is possible to increase the gas-insulating ability of the barrier not only by increasing the water saturation of the porous medium, but also by reducing the size of the pore channels.
Заявляемый способ позволяет в ходе одной технологической операции создать значительный по размерам водяной барьер для разделения газовой и нефтяной оторочек и низкопроницаемый или непроницаемый барьер, препятствующий прорыву газа в зоне максимальных градиентов давления. Применение способа позволит увеличить критический безгазовый дебит скважин и/или продлить безгазовый период разработки запасов нефти.The inventive method allows during one technological operation to create a significant water barrier for the separation of gas and oil rims and a low permeable or impermeable barrier that prevents breakthrough of gas in the zone of maximum pressure gradients. The application of the method will increase the critical gas-free flow rate of wells and / or extend the gas-free period of development of oil reserves.
Примеры разработки нефтегазовой залежи по данному способуExamples of the development of oil and gas deposits in this way
Пример 1. Определение максимального и минимального уровней минерализации закачиваемой воды. Экстрагированные спиртобензольной смесью образцы сцементированного или дезинтегрированного керна продуктивной части коллектора месторождения насыщают пластовой водой (или моделью пластовой воды), помещают в соответствующие кернодержатели и фильтруют не менее чем 2,0 поровых объемов пластовой воды до стабилизации перепада давления (при постоянной скорости подачи) или расхода (при постоянном перепаде давления). Затем по уравнению Дарси определяют проницаемость керна для пластовой воды (Ко). Уровень минерализации пластовой воды определяется как максимальный.Example 1. Determination of the maximum and minimum levels of mineralization of the injected water. Samples of cemented or disintegrated core of the productive part of the reservoir, extracted with an alcohol-benzene mixture, are saturated with formation water (or a model of formation water), placed in appropriate core holders and filtered at least 2.0 pore volumes of formation water until the pressure drop stabilizes (at a constant flow rate) or flow rate (with constant pressure drop). Then, according to the Darcy equation, the core permeability for produced water (K o ) is determined. The level of mineralization of produced water is defined as the maximum.
Затем через образец керна фильтруют последовательно воды меньшей минерализации, измеряя проницаемость для воды до тех пор, пока проницаемость для воды снизится не менее чем в 5 раз по сравнению с Ко. Каждая порция закачиваемой воды одной минерализации должна иметь объем закачки не менее 2 п.о. Таким образом, определяют минимальный уровень минерализации.Then, water of lower salinity is sequentially filtered through a core sample, measuring water permeability until the water permeability decreases by at least 5 times compared to K about . Each portion of the injected water of one mineralization should have an injection volume of at least 2 bp. Thus, the minimum level of mineralization is determined.
В тем случаях, когда использование пластовой воды для создания барьера не представляется возможным, подбирают воды такого уровня минерализации, чтобы проницаемость была не ниже Ко. Подбор проводят вышеописанным методом.In cases where the use of formation water to create a barrier is not possible, water of such a level of mineralization is selected that the permeability is not lower than K about . Selection is carried out by the method described above.
Результаты экспериментов приведены в табл.1.The experimental results are shown in table 1.
Данные фильтрационного опыта №1 показывают, что максимальный и минимальный уровни минерализации для кернового материала пласта сеноманского горизонта составляют 46 и 0,31 г/л соответственно. Закачка воды с максимальным уровнем минерализации не вызывает набухания глинистых минералов породы, т.е. делает возможным создание значительного по размерам барьера, а закачка воды с минимальным уровнем минерализации позволяет создать прочный барьер, препятствующий прорыву газа через барьер при больших градиентах давления в прискважинной зоне пласта.The data of filtration experiment No. 1 show that the maximum and minimum mineralization levels for the core material of the Cenomanian horizon are 46 and 0.31 g / l, respectively. Water injection with a maximum level of mineralization does not cause swelling of clay minerals of the rock, i.e. makes it possible to create a significant barrier in size, and water injection with a minimum level of mineralization allows you to create a strong barrier that prevents gas from breaking through the barrier with large pressure gradients in the near-wellbore zone of the formation.
Пример 2. Определение минимального и максимального уровня минерализации для вод, отличных по составу от пластовой воды. Исследование проводили по ранее описанной методике. Результаты эксперимента приведены в табл.2.Example 2. Determination of the minimum and maximum levels of mineralization for waters that are different in composition from produced water. The study was carried out according to the previously described methodology. The experimental results are shown in table.2.
Данные фильтрационного опыта показывают, что максимальный и минимальный уровни минерализации для кернового материала пласта сеноманского горизонта составляют 51 и 0,31 г/л соответственно.Filtration data show that the maximum and minimum levels of mineralization for the core material of the Cenomanian horizon are 51 and 0.31 g / l, respectively.
Пример 3. Газоизолирующая способность барьеров с максимальным и минимальным уровнями минерализации. Эксперимент проводили следующим образом.Example 3. The gas-insulating ability of barriers with maximum and minimum levels of mineralization. The experiment was carried out as follows.
Подготовка моделей пласта (пористых сред) происходила по следующей методике. Корпус модели пласта заполнялся керном сеноманского горизонта Тазовского месторождения и измерялась проницаемость по газу. Корпус модели пласта представлял собой трубу из нержавеющей стали с нанесенной на внутреннюю поверхность винтовой нарезкой для предотвращения прорыва флюидов вдоль стенок. Модель пласта насыщали водой и оставляли в покое на 20-24 часа.Preparation of reservoir models (porous media) was carried out according to the following methodology. The reservoir of the reservoir model was filled with a core of the Cenomanian horizon of the Tazovskoye field and gas permeability was measured. The reservoir model body was a stainless steel pipe with a screw thread applied to the inner surface to prevent fluid breakthrough along the walls. The reservoir model was saturated with water and left alone for 20-24 hours.
Затем через модель пласта продували сжатый газ (воздух). При этом модель располагалась вертикально, а газ (воздух) подавался сверху при постоянном давлении 0,5 МПа +/-5% в течение не менее 2 суток. Затем измеряли проницаемость модели пласта по газу с остаточной водой.Then, compressed gas (air) was blown through the reservoir model. The model was located vertically, and gas (air) was supplied from above at a constant pressure of 0.5 MPa +/- 5% for at least 2 days. Then measured the permeability of the reservoir model by gas with residual water.
Затем в модель закачивали 1-2 п.о. тестируемой воды, выдерживали 20-24 часа и продували через нее газ по вышеописанной методике. Результаты эксперимента приведены в табл.3.Then, 1-2 bp were pumped into the model. tested water, kept for 20-24 hours and purged gas through it according to the method described above. The experimental results are shown in table.3.
Данные показывают, что использование воды с минимальным уровнем минерализации обеспечивает значительный рост газоизолирующих характеристик водяного барьера.The data show that the use of water with a minimum level of mineralization provides a significant increase in the gas-insulating characteristics of the water barrier.
Пример 4. Математическое моделирование пласта показало, что при диаметре водяного барьера, равного 25 м, и темпе отбора вязкой нефти 50 м3/сутки прорыв газа через водяной барьер произойдет через 3 месяца (прототип). Математическое моделирование пласта показало, что при том же диаметре водяного барьера и темпе отбора вязкой нефти при использовании заявляемого способа прорыв газа произойдет через 26 месяцев, т.е. в 8,7 раз дольше.Example 4. Mathematical modeling of the reservoir showed that when the diameter of the water barrier is 25 m and the rate of selection of viscous oil is 50 m 3 / day, gas will break through the water barrier after 3 months (prototype). Mathematical modeling of the reservoir showed that with the same diameter of the water barrier and the rate of selection of viscous oil using the proposed method, gas breakthrough will occur in 26 months, i.e. 8.7 times longer.
По сравнению с прототипом заявляемый способ обладает рядом преимуществ. Он позволяет в ходе одной технологической операции создать одновременно обширный водяной барьер для разделения газовой и нефтяной оторочек, а в области близкой к забою скважины прочный низкопроницаемый или непроницаемый барьер, препятствующий прорыву газа в зоне максимальных градиентов давления, не требует затрат дорогостоящих реагентов и сложного оборудования.Compared with the prototype of the proposed method has several advantages. It allows during one technological operation to create at the same time an extensive water barrier for separating gas and oil rims, and in the area close to the bottom of the well, a durable low-permeability or impermeable barrier that prevents gas breakthrough in the zone of maximum pressure gradients, does not require expensive reagents and complex equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009101284/03A RU2390626C1 (en) | 2009-01-16 | 2009-01-16 | Method of developing oil-and-gas pools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009101284/03A RU2390626C1 (en) | 2009-01-16 | 2009-01-16 | Method of developing oil-and-gas pools |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2390626C1 true RU2390626C1 (en) | 2010-05-27 |
Family
ID=42680471
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009101284/03A RU2390626C1 (en) | 2009-01-16 | 2009-01-16 | Method of developing oil-and-gas pools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2390626C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2442882C1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН | Method for edge oil rim development |
CN109001243A (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-14 | 中国地质大学(北京) | A kind of method and apparatus of the dynamic water-blocking effect using low-field nuclear magnetic resonance evaluation coal |
-
2009
- 2009-01-16 RU RU2009101284/03A patent/RU2390626C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АФАНАСЬЕВА А.В. и др. Анализ разработки нефтегазовых залежей. - М.: Недра, 1980, с.71-72. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2442882C1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-02-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН | Method for edge oil rim development |
CN109001243A (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-14 | 中国地质大学(北京) | A kind of method and apparatus of the dynamic water-blocking effect using low-field nuclear magnetic resonance evaluation coal |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108661613B (en) | Method for increasing injection of water injection development oil reservoir | |
RU2513895C1 (en) | Procedure for development of oil deposits | |
RU2683453C1 (en) | Method of improving the efficiency of developing low-permeable oil collectors | |
RU2390626C1 (en) | Method of developing oil-and-gas pools | |
RU2326234C1 (en) | Oil recovery method | |
Mehana et al. | Numerical investigation of the osmatic flow impact on the load recovery and early well performance | |
RU2269648C1 (en) | Bottomhole formation area acidizing method | |
RU2737455C1 (en) | Method of hydraulic fracturing of formation in conditions of high-dissected high-conductivity reservoir with low stress contrast of bridges | |
RU2390625C1 (en) | Method of developing oil rim of bottom oil-and-gas field | |
RU2626491C1 (en) | Recovery method of multiple zone oil deposits with hydrodynamically related reservoirs | |
RU2242594C1 (en) | Method for extraction of sedimentologically screened oil-saturated lens by one well | |
RU2538549C1 (en) | Method for improvement of permeability of saline low-permeability oil formation | |
RU2612059C1 (en) | Recovery method of layered heterogenetic oil reservoirs by impulse low-mineralised water flooding | |
RU2349740C2 (en) | Method of oil deposit development | |
RU2282712C2 (en) | Well killing method | |
RU2206727C1 (en) | Method of development of nonuniform zone oil deposit | |
RU2781977C1 (en) | Method for determining the displacement efficiency and the coefficient of additional oil displacement by ion-modified water | |
RU2777004C1 (en) | Method for intensification of hydrocarbon inflows from clay-containing complex oil-producing rocks | |
RU2190092C1 (en) | Method of developing water-oil deposit | |
RU2494237C1 (en) | Development method of oil deposit by water-flooding | |
Ryzhov et al. | Improving fluid filtration to saline reservoir rocks | |
RU2729667C1 (en) | Control method of injectivity acceptance profile of injection well | |
RU2097528C1 (en) | Method of treating oil well bottom zone | |
RU2202689C2 (en) | Way to insulate water in creviced formations | |
RU2214506C1 (en) | Method of development of nonuniform permeable oil formations |