RU2683015C1 - Способ разработки битуминозных аргиллитов и песчаников - Google Patents

Способ разработки битуминозных аргиллитов и песчаников Download PDF

Info

Publication number
RU2683015C1
RU2683015C1 RU2018109171A RU2018109171A RU2683015C1 RU 2683015 C1 RU2683015 C1 RU 2683015C1 RU 2018109171 A RU2018109171 A RU 2018109171A RU 2018109171 A RU2018109171 A RU 2018109171A RU 2683015 C1 RU2683015 C1 RU 2683015C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
solvent
target object
hydraulic fracturing
pressure
Prior art date
Application number
RU2018109171A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Георгиевич Ложкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование"
Priority to RU2018109171A priority Critical patent/RU2683015C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2683015C1 publication Critical patent/RU2683015C1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к повышению эффективности разработки битуминозных аргиллитов и песчаников. Первоначально бурят скважину, вскрывающую целевой объект, и устанавливают скважинное оборудование, обеспечивающее подъем продукции скважины и задавливание растворителя при давлении выше гидроразрыва пласта. Отсекают участок скважины, вскрывающий целевой объект, от остальных интервалов пакерами. В целевой объект через скважину закачивают циклично растворитель, способный растворять битумы целевого объекта. В начале цикла в скважину подают растворитель под давлением, превышающим давление гидроразрыва пласта, при этом в целевом объекте создаются трещины гидроразрыва пласта в интервале перфорации, обеспечивающие большую площадь контакта растворителя с большим объемом битуминозных пород, экстрагируют из них битумы. Гидроразрыв пласта ведут без добавления проппанта, обеспечивая тем самым смыкание трещин, что позволяет рассчитывать на отсутствие потерь растворителя в процессе разработки. После чего оставляют скважину на технологическую выстойку на время t. Время t определяют в лаборатории, на образцах керна целевого объекта. После технологической выстойки осуществляют подъем растворителя с растворенными в нем углеводородами на дневную поверхность, а также других углеводородов, ставших доступными для разработки данного пласта из-за увеличения гидродинамических связей. Для этого скважинное оборудование, которое перед этим обеспечивало задавливание в объект растворителя, переключают в режим подъема продукции скважины. После того как давление в интервале перфорации участка скважины достигло минимального уровня, цикл задавливание-поднятие растворителя повторяют, повторяя действия, описанные с начала цикла. Поскольку трещины, полученные гидроразрывом, при разработке битуминозных аргиллитов закрываются полностью, потери растворителя в процессе разработки минимальны. При этом указанную скважину используют как нагнетательную, при закачке растворителя, и как добывающую, при добыче углеводородов. Технический результат заключается в повышении коэффициента нефтеотдачи. 4 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно к повышению эффективности разработки битуминозных аргиллитов и песчаников.
В настоящее время битуминозные аргиллиты, такие как баженовская свита и песчаники, например, битуминозные пески, рассматриваются как основной объект для возобновления ресурсной базы углеводородов Российской Федерации.
Породы баженовской свиты включают в себя биогенную и терригенную составляющие. К биогенной составляющей относятся кремнезем, слагавший скелеты и раковины организмов, и кероген, который является полимерным органическим материалом выделяющим сырую нефть или газ. Терригенная составляющая представлена глинистыми минералами, которые сносились в бассейн с прилегающей суши. Удаленность источников сноса от центральных частей палеобассейна определила поступление терригенного материала в центральную часть бассейна преимущественно в составе глинистой фракции.
В связи с обозначенным, сложность промышленной разработки битуминозных аргиллитов и песчаников состоит в том, что битум, насыщающий породу и являющийся полезным ископаемым, обладает чрезвычайно низкой подвижностью и не может разрабатываться классическим скважинным методом. В связи со слабой проницаемостью аргиллитов, а также чрезвычайно малой подвижностью битумов, приток в скважины падает чрезвычайно резко, а коэффициент извлечения нефти, даже при наиболее благоприятных обстоятельствах, не превышает 8%.
Известен способ применения растворителей для добычи тяжелых нефтей, включающий закачку в пласт растворителя через нагнетательную скважину, растворение нефти растворителем, проталкивание его к добывающей скважине другим агентом и нагнетание вытеснителя для извлечения растворителя. (Забродин П.Е., Раковский Н.Л., Розеберг Н.Д. Вытеснение нефти из пласта растворителями. - М: Недра, 1968. - 224 с.)
Недостатком данного способа является невозможность закачки растворителя в пласт представленный битуминозными аргиллитами, поскольку он непроницаем или чрезвычайно слабопроницаем.
Известен способ интенсификации разработки слабопроницаемых залежей методом гидроразрыва пласта, включающий закачку жидкости гидроразрыва и расклинивающего агента (проппанта) при давлении выше давления гидроразрыва пласта, создание трещин заполненных расклинивающим агентом и освоение скважины после процедуры гидроразрыва. (Мелибеков А.С. Теория и практика гидравлического разрыва пласта. - Недра, 1967. - 141 с.),
Недостатком данного способа является то, что крепление трещин проппантом в битуминозных аргиллитах невозможно, в связи с их высокой пластичностью.
Известен способ разработки залежи нефти в отложениях баженовской свиты, включающий бурение добывающих и нагнетательных скважин, закачку в пласт метансодержащего - попутного нефтяного или природного газа, реализацию последовательности технологических операций в чередующихся циклах. (Патент РФ №2513963).
Недостатком известного способа является невозможность его реализации в залежах практически непроницаемых битуминозных аргиллитах, поскольку в них невозможно движение флюидов от нагнетательных скважин к добывающим.
Технической проблемой заявляемого изобретения является создание эффективного способа разработки продуктивного пласта представленного низкопроницаемыми битуминозными аргиллитами и песчаниками, например баженовской свиты.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении коэффициента нефтеотдачи, за счет вовлечения в разработку низкопроницаемых битуминозных аргиллитов и песчанников.
Поставленная проблема и технический результат достигаются способом разработки пласта, представленного битуминозными песчаниками или аргиллитами, включающим бурение скважины вскрывающий целевой объект, установку скважинного оборудования, обеспечивающего подъем продукции и задавливание растворителя при давлении выше давления гидроразрыва пласта в участок скважины, вскрывающий целевой объект, отсечение участка скважины вскрывающего целевой объект от остальных интервалов пакерами, закачивание циклично в целевой объект через скважину растворитель, способный растворять битумы целевого объекта, под давлением, превышающим давление гидроразрыва пласта, при этом в целевом объекте создаются трещины гидроразрыва пласта в интервале перфорации, обеспечивающие большую площадь контакта растворителя с породой, после чего оставляют скважину на технологическую выстойку на время t, время t определяют в лаборатории, на образцах керна целевого объекта, после технологической выстойки осуществляют подъем растворителя, с растворенными в нем битумами на дневную поверхность, а также других углеводородов, ставшими доступными для разработки данного пласта из-за увеличения гидродинамических связей, после того как давление в интервале перфорации участка скважины достигло минимального уровня, цикл задавливание-поднятие растворителя повторяют, при этом указанную скважину используют как нагнетательную скважину, при закачке растворителя, и как добывающую - при добыче углеводородов, гидроразрыв пласта ведут без добавления проппанта, обеспечивая тем самым смыкание трещин и подъем всего объема закачанного растворителя.
Основным отличием заявляемого изобретения от известных является, то предлагаемый способ разработки направлен на добычу углеводородов в низкопроницаемых битуминозных аргиллитах, таких как, например, баженовская свита.
Сущность изобретения состоит в нагнетании в пласт растворителя под давлением выше давления гидроразрыва, что обеспечивает контакт растворителя с большим объемом первоначально непроницаемых пород и экстакцию из них полезных углеводородов. После экстракции растворителем первоначально непроницаемые породы становятся проницаемыми, что обеспечивает больший охват воздействием на следующем цикле. Способ обеспечивает низкие потери растворителя, поскольку в битуминозных аргиллитах трещины закрываются полностью, обеспечивая подъем всего объема растворителя с растворенными в нем полезными углеводородами.
Новым является то, что для реализации метода используется технология гидроразрыва пласта с применением растворителя, как жидкости гидроразрыва, без использования расклинивающего агента для обеспечения смыкания трещины, что позволит полностью поднять на дневную поверхность весь использованный растворитель.
На фиг. 1 схематично показан этап задавливания растворителя, этот этап является первым в единичном цикле работы скважины.
На фиг. 2 схематично показан этап выдержки растворителя.
На фиг. 3 схематично показан подъем продукции скважины.
На фиг. 4 схематично показано закрытие трещин, завершающий единичный цикл работы скважины.
Позиция 1 на фигурах 1, 2, 3, 4 указывает на скважинное оборудование (насос), где стрелкой показано направление работы. Стрелка вниз указывает на закачку рабочего агента, стрелка вверх указывает на подъем продукции скважины.
Позиция 2 на фигурах 1, 2, 3, 4 указывает на пакеры, отсекающие диапазон перфорации целевого объекта.
Позиция 3 на фигурах 1, 2, 3, 4 указывает на целевой объект.
Позиция 4 на фигурах 2, 3 указывает на трещину гидроразрыва, заполненную растворителем или продукцией скважины.
В рамках данной заявки под целевым объектом понимают объект разработки представляющий из себя битуминозные аргиллиты или песчаники, под продукцией скважины понимают растворенные растворителем, или находящиеся в свободном состоянии углеводороды, полученные в виде притока в скважину.
Способ осуществляют следующим образом.
Первоначально бурят скважину, вскрывающую целевой объект, и устанавливают скважинное оборудование, обеспечивающее подъем продукции скважины и задавливание растворителя при давлении выше гидроразрыва пласта. Отсекают участок скважины, вскрывающий целевой объект, от остальных интервалов пакерами. В целевой объект через скважину закачивают циклично растворитель, способный растворять битумы целевого объекта. В начале цикла, в скважину подают растворитель под давлением, превышающим давление гидроразрыва пласта, при этом в целевом объекте создаются трещины гидроразрыва пласта в интервале перфорации, обеспечивающие большую площадь контакта растворителя с большим объемом битуминозных пород, экстрагирую из них битумы. Гидроразрыв пласта ведут без добавления проппанта, обеспечивая тем самым смыкание трещин, что позволяет рассчитывать на отсутствие потерь растворителя в процессе разработки. После чего оставляют скважину на технологическую выстойку на время t. Время t определяют в лаборатории, на образцах керна целевого объекта. После технологической выстойки осуществляют подъем растворителя, с растворенными в нем углеводородами на дневную поверхность, а также других углеводородов, ставшими доступными для разработки данного пласта из-за увеличения гидродинамических связей. Для этого скважинное оборудование, которое перед этим обеспечивало задавливание в объект растворителя, переключают в режим подъема продукции скважины. После того как давление в интервале перфорации участка скважины достигло минимального уровня, цикл задавливание-поднятие растворителя повторяют, повторяя действия, описанные с начала цикла. Поскольку трещины, полученные гидроразрывом, при разработке битуминозных аргиллитов закрываются полностью, потери растворителя в процессе разработки минимальны. При этом, указанную скважину используют как нагнетательную, при закачке растворителя, и как добывающую - при добыче углеводородов.
Поскольку битуминозные аргиллиты были насыщены углеводородами изначально, в них не присутствует никакого цемента, который мог быть привнесен миграцией вод, поэтому скрепляющим материалом в них служит сам битум. Поэтому данная технология будет по своей эффективности похожа на кислотный гидроразрыв пласта.
В качестве растворителя может применяться любое доступное химическое соединение или их смесь, способная растворять целевые битумы, например газовый конденсат, ШФЛУ полученная в процессе подготовки нефти, нефть, углеводородный газ, углекислый газ, толуол, дихлорэтан, четыреххлористый углерод и т.д. Данный способ наиболее эффективен на месторождениях, где в промышленных объемах получают легкие углеводороды, способные растворять целевой битум, а при пластовой температуре и давлении гидроразрыва быть в жидком агрегатном состоянии.
Конкретный пример реализации способа.
На газоконденсатном месторождении добывается газовый конденсат, способный растворять битумы баженовской свиты, часть которой географически приурочена к используемому лицензионному участку. Далее этот конденсат упоминается как растворитель. В одной из добывающих скважин участка вскрывают баженовскую свиту, а в скважину устанавливают скважинное оборудование 1, состоящее из насоса, оборудованного двумя переключающимися наборами клапанов, которые позволяют при их переключении поднимать продукцию в одном случае и залавливать в пласт растворитель в другом. Насос 1 должен быть рассчитан на давление, позволяющее проводить многократные гидроразрывы пласта в баженовской свите. Участок скважины, вскрывающий баженовскую свиту, должен быть отсечен от остальных интервалов скважины пакерами 2. В начале цикла, на прием насоса в скважину подают растворитель, упомянутый выше. Насос 1 поднимает давление в диапазоне вскрытия баженовской свиты до давления выше давления гидроразрыва. В разрабатываемом целевом объекте 3 образуется трещина гидроразрыва 4, которая обеспечивает большую площадь контакта насыщающих пласт битумов и растворителя подаваемого в скважину. Таким образом производится растворение битумов, насыщающих баженовскую свиту, после чего, насос 1 переключают в режим подъема продукции скважины. Растворитель с растворенными битумами поднимают на поверхность, трещина гидроразрыва 4 при этом закрывается. Давление в зоне перфорации скважины падает до минимального значения, обеспечивающего бесперебойную работу насоса 1, после чего повторяют действия, описанные с начала цикла. В процессе отмыва битумов, освобождается занимаемая им пористость, что позволяет на следующем цикле охватить разработкой дополнительный объем пласта. Это приводит к извлечению большего количества продукции, чем было закачано в пласт растворителя и растворено битумов.
Таким образом, предложенная технология позволяет разрабатывать битумиозные аргиллиты и песчаники экстрагирующими гидроразрывами.

Claims (1)

  1. Способ разработки пласта, представленного битуминозными песчаниками или аргиллитами, включающий бурение скважины, вскрывающей целевой объект, установку скважинного оборудования, обеспечивающего подъем продукции и задавливание растворителя при давлении выше давления гидроразрыва пласта в участок скважины, вскрывающий целевой объект, отсечение участка скважины, вскрывающего целевой объект, от остальных интервалов пакерами, закачивание циклично в целевой объект через скважину растворителя, способного растворять битумы целевого объекта, под давлением, превышающим давление гидроразрыва пласта, при этом в целевом объекте создаются трещины гидроразрыва пласта в интервале перфорации, обеспечивающие большую площадь контакта растворителя с породой, после чего оставляют скважину на технологическую выстойку на время t, время t определяют в лаборатории, на образцах керна целевого объекта, после технологической выстойки осуществляют подъем растворителя с растворенными в нем битумами на дневную поверхность, а также других углеводородов, ставших доступными для разработки данного пласта из-за увеличения гидродинамических связей, после того как давление в интервале перфорации участка скважины достигло минимального уровня, цикл задавливание-поднятие растворителя повторяют, при этом указанную скважину используют как нагнетательную скважину, при закачке растворителя, и как добывающую, при добыче углеводородов, гидроразрыв пласта ведут без добавления проппанта, обеспечивая тем самым смыкание трещин и подъем всего объема закачанного растворителя.
RU2018109171A 2018-03-12 2018-03-12 Способ разработки битуминозных аргиллитов и песчаников RU2683015C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109171A RU2683015C1 (ru) 2018-03-12 2018-03-12 Способ разработки битуминозных аргиллитов и песчаников

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018109171A RU2683015C1 (ru) 2018-03-12 2018-03-12 Способ разработки битуминозных аргиллитов и песчаников

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683015C1 true RU2683015C1 (ru) 2019-03-25

Family

ID=65858733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018109171A RU2683015C1 (ru) 2018-03-12 2018-03-12 Способ разработки битуминозных аргиллитов и песчаников

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683015C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110295880A (zh) * 2019-07-04 2019-10-01 中国矿业大学 一种多维度水力压裂煤层顶板优化停采线的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2225942C1 (ru) * 2002-07-29 2004-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ разработки битумного месторождения
RU2357073C2 (ru) * 2007-05-25 2009-05-27 Валерий Петрович Дыбленко Способ разработки месторождений полезных ископаемых, добываемых через скважины
RU2387821C1 (ru) * 2008-12-23 2010-04-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ добычи высоковязкой нефти и битума
WO2011075835A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 N-Solv Heavy Oil Corporation A multi-step solvent extraction process for heavy oil reservoirs
RU2513963C1 (ru) * 2012-10-08 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Российской академии наук (ИПНГ РАН) Способ разработки залежи нефти в отложениях баженовской свиты
EA029061B1 (ru) * 2010-02-04 2018-02-28 Статойл Аса Способ добычи с нагнетанием растворителя

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2225942C1 (ru) * 2002-07-29 2004-03-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ разработки битумного месторождения
RU2357073C2 (ru) * 2007-05-25 2009-05-27 Валерий Петрович Дыбленко Способ разработки месторождений полезных ископаемых, добываемых через скважины
RU2387821C1 (ru) * 2008-12-23 2010-04-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Способ добычи высоковязкой нефти и битума
WO2011075835A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 N-Solv Heavy Oil Corporation A multi-step solvent extraction process for heavy oil reservoirs
EA029061B1 (ru) * 2010-02-04 2018-02-28 Статойл Аса Способ добычи с нагнетанием растворителя
RU2513963C1 (ru) * 2012-10-08 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Российской академии наук (ИПНГ РАН) Способ разработки залежи нефти в отложениях баженовской свиты

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110295880A (zh) * 2019-07-04 2019-10-01 中国矿业大学 一种多维度水力压裂煤层顶板优化停采线的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10196888B2 (en) Placement and uses of lateral assisting wellbores and/or kick-off wellbores
Alvarez et al. Current overview of cyclic steam injection process
US5771973A (en) Single well vapor extraction process
US6860328B2 (en) Method for selectively positioning proppants in high contrast permeability formations to enhance hydrocarbon recovery
Mohanty et al. Improved hydrocarbon recovery using mixtures of energizing chemicals in unconventional reservoirs
US10030491B2 (en) Method for increasing gas recovery in fractures proximate fracture treated wellbores
US10087737B2 (en) Enhanced secondary recovery of oil and gas in tight hydrocarbon reservoirs
Yuan et al. A holistic review of geosystem damage during unconventional oil, gas and geothermal energy recovery
RU2578134C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи в трещиноватых коллекторах с водонефтяными зонами
RU2231631C1 (ru) Способ разработки нефтяной залежи
Suchy et al. Hydraulic fracturing of oil and gas wells in Kansas
Bartko et al. First application for a sequenced fracturing technique to divert fractures in a vertical open hole completion: case study from Saudi Arabia
RU2681796C1 (ru) Способ разработки залежи сверхвязкой нефти с глинистой перемычкой
Jin et al. Optimizing conformance control for gas injection EOR in unconventional reservoirs
RU2683015C1 (ru) Способ разработки битуминозных аргиллитов и песчаников
Tokunaga et al. Surfactants are ineffective for reducing imbibition of water-based fracturing fluids in deep gas reservoirs
US3020954A (en) Method of fracturing in wells
RU2695906C1 (ru) Способ разработки слабопроницаемой нефтяной залежи с применением горизонтальных скважин и водогазового воздействия
Chen Evaluation of EOR potential by gas and water flooding in shale oil reservoirs
CA2517497C (en) Well product recovery process
Rimmelin et al. Hydraulic fracturing in cave mining: Opportunities for improvement
Rodvelt Vertical well construction and hydraulic fracturing for CBM completions
Abbas et al. Assessment of pilot water shut off in high water production wells case study in Sudan
Fandi et al. Implemented stage fracturing technique to improve oil production in Nubian sandstone of North Gialo, Libya.
Gutierrez et al. Chemical stimulation pilot at a heavy-oil field: key considerations, workflow, and results