RU2651851C1

RU2651851C1 - Method of oil field development

Info

Publication number: RU2651851C1
Application number: RU2017100867A
Authority: RU
Inventors: Иван Алексеевич Синцов; Мария Юрьевна Романова; Владлена Александровна Полякова; Дмитрий Анатольевич Остапчук
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-04-24

Abstract

FIELD: oil and gas industry.

SUBSTANCE: invention refers to the oil and gas production industry, in particular, to the method of developing oil deposits in late stages of development. Method relates to developing an oil deposit using vertical wells to achieve water cut of 80 %, followed by perforating the transition zone and alternating injection of carbon dioxide and water with the condition of achieving mixing displacement. Initially, the oil column is drilled in the water-oil zone using vertical wells. Wells are perforated in the oil-saturated part of the deposit, then water is injected to maintain reservoir pressure. When 80 % water cut is reached, additional perforations in the transition zone are created in producing and injection wells. At the same time, alternating injection of carbon dioxide and water begins in the wells with the fulfillment of the mixing displacement condition.

EFFECT: proposed method makes it possible to increase the oil recovery of oil fields through the implementation of mixing displacement in the watered and transition zones for the recovery of residual oil depositees.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяных месторождений на поздних стадиях разработки.The invention relates to the field of oil and gas industry and may find application in the development of oil fields in the late stages of development.

Сущность изобретения заключается в разработке нефтяной залежи с применением вертикальных скважин до достижения обводненности 80%. Затем производится дострел переходной зоны в добывающих и нагнетательных скважинах ниже водонефтяного контакта, после чего начинается чередующуюся закачка углекислого газа и воды, обеспечивающая смешивающееся вытеснение. Пластовое давление должно быть выше давления смешиваемости нефти с углекислым газом, а залежь нефти иметь переходную зону не менее 3 метров.The essence of the invention lies in the development of oil deposits using vertical wells to achieve a water cut of 80%. Then, the transition zone is drilled in production and injection wells below the oil-water contact, after which the alternating injection of carbon dioxide and water begins, providing a miscible displacement. The reservoir pressure should be higher than the miscibility pressure of oil with carbon dioxide, and the oil reservoir should have a transition zone of at least 3 meters.

Известен способ разработки [Способ разработки массивных залежей нефти с трещиновато-пористо-кавернозными породами, патент №1343914, опубликован 09.08.1995], при котором месторождение разрабатывают поэтажно-поэтапным способом. В период отбора пластовых флюидов через добывающие скважины, пробуренные на следующий этаж, через скважины, пробуренные на верхний этаж, закачивают вместе с нефтью углекислый газ (СО₂). В результате растворения в пластовой нефти СО₂ на первом этапе разработки возрастает пластовое давление, увеличиваются объемный коэффициент пластовой нефти, ее газосодержание и давление насыщения и создаются условия для возобновления эксплуатации скважин первого этажа. После прекращения добычи и закачки СО₂ переходят на разработку более нижнего этажа и одновременно закачивают СО₂ через скважины, пробуренные на предыдущий этаж. Отбор пластовых флюидов производят через скважины, пробуренные на верхний этаж.There is a known method of development [Patent No. 1343914, published 09.08.1995], in which the field is developed in a phased and phased manner. During sampling of formation fluids through the production wells drilled to the next floor, through holes drilled on the upper floor, is pumped along with the oil, carbon dioxide (CO _2). As a result of dissolution of СО ₂ in reservoir oil at the first stage of development, reservoir pressure increases, the volumetric coefficient of reservoir oil, its gas content and saturation pressure increase, and conditions are created for the resumption of operation of wells on the first floor. After the cessation of production and injection of CO _2, they transfer to the development of a lower floor and simultaneously pump CO ₂ through wells drilled to the previous floor. The selection of formation fluids is carried out through wells drilled to the upper floor.

Недостатком данного способа является то, что данный способ подходит только для массивных залежей нефти, сложенных трещиновато-пористо-кавернозными породами. Для терригенных пластовых сводовых залежей данный способ разработки неприменим.The disadvantage of this method is that this method is suitable only for massive oil deposits, folded fractured-porous-cavernous rocks. For terrigenous reservoir vaults, this development method is not applicable.

Преимуществом предлагаемого решения является то, что он может применяться на поздних стадиях разработки для выработки трудноизвлекаемых запасов нефти, а также запасов нефти в переходной зоне.The advantage of the proposed solution is that it can be used in the late stages of development to develop hard-to-recover oil reserves, as well as oil reserves in the transition zone.

Выработка запасов нефти на поздних стадиях разработки является сложной задачей ввиду высокой обводненности продукции, которая связана с промывкой зон, вовлеченных в дренирование. С увеличением обводненности рентабельность добычи нефти снижается. Однако при заводнении в процесс разработки вовлечены только подвижные запасы нефти, которые определяются коэффициентом вытеснения. До 40-60% нефти является остаточной, то есть не вовлекается в процесс дренирования при вытеснении водой. Однако при смешивающемся вытеснении становится возможным вытеснить до 100% из зоны, вовлеченной в процесс дренирования. Агентами при смешивающемся вытеснении являются углеводородные и неуглеводородные газы. Опыт применения методов увеличения нефтеотдачи показал, что в качестве надежного агента для обеспечения полного смешивания нефти и газа в наибольшей степени подходит углекислый газ. Давления полного смешивания углекислого газа с нефтью, как правило, на 30-50% ниже пластового.The development of oil reserves in the late stages of development is a difficult task due to the high water cut of products, which is associated with flushing the zones involved in drainage. With an increase in water cut, the profitability of oil production decreases. However, during flooding, only mobile oil reserves are involved in the development process, which are determined by the displacement coefficient. Up to 40-60% of the oil is residual, that is, it is not involved in the drainage process during water displacement. However, with miscible displacement, it becomes possible to displace up to 100% of the zone involved in the drainage process. Miscible displacement agents are hydrocarbon and non-hydrocarbon gases. Experience in applying enhanced oil recovery methods has shown that carbon dioxide is most suitable as a reliable agent for ensuring complete mixing of oil and gas. The pressure of complete mixing of carbon dioxide with oil is usually 30-50% lower than reservoir pressure.

Для осуществления рассматриваемого способа разработки рекомендуется на поздних стадиях, когда обводненность скважин превышает 80%, вместо обычного заводнения начинать осуществлять водогазовое воздействие, где в качестве рабочего агента использовать углекислый газ. Закачка углекислого газа позволяет снизить обводненность до 30-60%, при этом прирост нефтеотдачи по данным расчетов на гидродинамической модели может составить до 70%. Следующим этапом необходимо достреливать и переходную зону ниже водонефтяного контакта как в добывающих, так и в нагнетательных скважинах, поскольку в переходной зоне также содержатся запасы остаточной нефти. Вовлечение в разработку переходной зоны позволяет увеличить нефтеотдачу еще на 10-20% и повысить экономическую рентабельность проекта.To implement the development method under consideration, it is recommended that in the later stages, when the water cut of the wells exceeds 80%, instead of the usual water flooding, begin to carry out water-gas treatment, where carbon dioxide is used as a working agent. Carbon dioxide injection allows to reduce water cut to 30-60%, while oil recovery growth according to calculations on the hydrodynamic model can be up to 70%. The next step is to drill the transition zone below the oil-water contact in both producing and injection wells, since the transition zone also contains reserves of residual oil. Involvement in the development of the transition zone allows us to increase oil recovery by another 10-20% and increase the economic profitability of the project.

Технический результат - повышение нефтеотдачи нефтяных месторождений за счет осуществления смешивающегося вытеснения в обводненной и переходной зонах для доизвлечения запасов остаточной нефти.The technical result is an increase in oil recovery of oil fields due to the implementation of miscible displacement in the flooded and transitional zones to replenish the reserves of residual oil.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что в породе осуществляется процесс смешивающего вытеснения, в результате чего в разработку вовлекаются остаточные запасы нефти как над водонефтяным контактом, так и под ним.The task and technical result is achieved by the fact that the mixing process of displacement is carried out in the rock, as a result of which the residual oil reserves are involved in the development both above and below the water-oil contact.

Изобретение сопровождается рисунками.The invention is accompanied by drawings.

На фиг. 1 изображено: 1 - добывающая скважина, 2 - ствол скважины, 3 - эксплуатационная колонна, 4 - перфорационные отверстия, 5 - нагнетательная скважина, 6 - направления фильтрационных потоков, 7 - нефтяная часть пласта, 8 - водонефтяной контакт, 9 - переходная зона, 10 - зеркало чистой воды, 11 - водонасыщенная зона.In FIG. 1 shows: 1 - production well, 2 - wellbore, 3 - production string, 4 - perforations, 5 - injection well, 6 - directions of the filtration flows, 7 - oil part of the reservoir, 8 - oil-water contact, 9 - transition zone, 10 - a mirror of pure water, 11 - a water-saturated zone.

На фиг. 2 изображено: 1 - добывающая скважина, 2 - ствол скважины, 3 - эксплуатационная колонна, 4 - перфорационные отверстия, 5 - нагнетательная скважина, 6 - направления фильтрационных потоков, 7 - нефтяная часть пласта, 8 - водонефтяной контакт, 9 - переходная зона, 10 - зеркало чистой воды, 11 - водонасыщенная зона, 12 - дополнительные перфорационные отверстия.In FIG. 2 shows: 1 - production well, 2 - wellbore, 3 - production string, 4 - perforations, 5 - injection well, 6 - directions of filtration flows, 7 - oil part of the reservoir, 8 - oil-water contact, 9 - transition zone, 10 - a mirror of pure water, 11 - a water-saturated zone, 12 - additional perforation holes.

Способ разработки нефтяного месторождения осуществляется следующим образом: нефтяная часть залежи 7, находящаяся в водонефтяной? разбуривается с использованием вертикальных добывающих 1 и нагнетательных скважин 5 согласно принятой системе разработки. Система разработки и расположение скважин определяя.тся исходя из геолого-физических особенностей пласта и флюида. При бурении скважин вертикальный ствол бурится до подошвы пласта или до нижней границы переходной зоны (зеркала свободной воды) 10. Ниже зеркала свободной воды находится полностью водонасыщенная часть 11, выше - переходная зона 9, где нефтенасыщенность ниже или равна остаточной. Выше водонефтяного контакта 8 находится нефтенасыщенная часть пласта 4. После бурения ствола скважины 2 в него спускается эксплуатационная колонна 3, а межтрубное пространство цементируется. Затем скважины перфорируются в нефтенасыщенном интервале, в результате чего возникают перфорационные отверстия 4, связывающие пласт и скважину. Затем происходит разработка нефтенасыщенного пласта с закачкой воды согласно принятым проектным решениям, фильтрационные потоки 6 направлены от нагнетательных скважин к добывающим. При достижении обводненности 80% в скважинах создают дополнительные перфорационные отверстия 12, при этом в скважины начинают попеременную закачку углекислого газа и воды с целью обеспечения смешивающегося вытеснения. Вытеснение нефти углекислым газом и водой происходит как в нефтенасыщенной, так и в переходной зонах пласта. В результате этого вырабатываются остаточные запасы нефти в нефтенасыщенной части, а также не вовлеченные в разработку запасы нефти переходной зоны.The way to develop an oil field is as follows: the oil part of reservoir 7 located in the oil-water? drilled using vertical producing 1 and injection wells 5 according to the adopted development system. The development system and location of the wells is determined on the basis of the geological and physical features of the reservoir and fluid. When drilling wells, a vertical well is drilled to the bottom of the formation or to the lower boundary of the transition zone (free water mirror) 10. Below the free water mirror is the fully saturated part 11, above - the transition zone 9, where the oil saturation is lower or equal to the residual. Above the oil-water contact 8 is the oil-saturated part of the formation 4. After drilling the wellbore 2, production casing 3 is lowered into it, and the annulus is cemented. Then the wells are perforated in the oil-saturated interval, resulting in perforation holes 4 connecting the formation and the well. Then there is the development of an oil-saturated formation with water injection according to the adopted design decisions, the filtration flows 6 are directed from the injection wells to the producing ones. Upon reaching a water cut of 80%, additional perforation holes 12 are created in the wells, while carbon dioxide and water are alternately injected into the wells to ensure miscible displacement. The displacement of oil by carbon dioxide and water occurs both in oil-saturated and in transition zones of the reservoir. As a result of this, residual oil reserves in the oil-saturated part are produced, as well as oil reserves in the transition zone that are not involved in the development.

Claims

A method of developing oil fields, including drilling an oil part in a water-oil zone using vertical wells, perforating wells in an oil-saturated part of the formation, injecting water to maintain reservoir pressure and displacing oil to a water cut of 80%, characterized in that it includes perforation in the wells at first only of the oil-saturated part formation, subsequent perforation of the transition zone in production and injection wells, the alternate injection of carbon dioxide and water into the oil part and the transition ONU with performance conditions miscible displacement.