Результат интеллектуальной деятельности: Способ разработки нефтяного пласта

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для разработки неглубоко залегающего нефтяного пласта, содержащего высоковязкую нефть.

Существуют неглубоко (до 300 м) залегающие месторождения сверхвязкой нефти. Такие месторождения с потенциальными запасами более 500 млн тонн открыты в Самарской области. Теоретически добыча нефти из этих месторождений могла бы составить более 1 млн т в год. Однако этому препятствует сверхвязкость, «нетекучесть» этой нефти, поэтому предлагаются различные методы подогрева нефти и использование растворителей.

Из уровня техники известен способ разработки залежи высоковязких нефтей и битумов (см. RU 2455473 С2, опуб. 10.07.2012), включающий вскрытие верхнего и нижнего интервалов скважины в пределах пласта, разобщение скважины между интервалами вскрытия, циклическую закачку рабочего агента в виде пара в пласт через верхний интервал вскрытия и отбор продукции пласта через нижний интервал вскрытия, при этом расстояние между интервалами вскрытия не менее 5 м, а отбор продукции пласта ведут постоянно, кроме того закачку рабочего агента прекращают при повышении температуры продукции пласта, отбираемой из нижнего интервала, до температуры, равной 70-90% от температуры прорыва рабочего агента, а возобновляют закачку рабочего агента при снижении температуры продукции пласта, отбираемой из нижнего интервала, до температуры, равной 50-70% от температуры прорыва рабочего агента, определяемой из физических свойств пласта и расстояния между интервалами вскрытия, после образования паровой камеры в пределах верхнего интервала вскрытия скважину переводят в нагнетательную.

Недостаток способа заключается в небольшом охвате пласта, что приводит к малой выработке нефтяного пласта и экономической нецелесообразности такой разработки.

Также из уровня техники известен способ повышения проницаемости пласта при добыче высоковязкой нефти (см. RU 2418162 С1, опуб. 10.05.2011), включающий бурение вертикальной скважины, спуск и цементирование эксплуатационной колонны с последующей перфорацией, спуск насосно-компрессорных труб (НКТ) и насоса, герметизацию затрубного пространства выше уровня отбора нефти пакером, закачку в скважину теплоносителя выше водонефтяного контакта (ВНК), которую осуществляют по затрубному пространству НКТ, и отбор нефти по НКТ, при этом перед герметизацией затрубного пространства в интервал ниже уровня отбора в эксплуатационной колонне устанавливают извлекаемый глухой пакер, на который устанавливают песчаный мост, после чего производят гидроразрыв (ГРП) в прикровельной части пласта, затем вымывают песчаный мост и извлекают глухой пакер из эксплуатационной колонны, далее в эксплуатационную колонну спускают и устанавливают между уровнем отбора и уровнем гидроразрыва пласта пакер с проходным каналом, а выше уровня гидроразрыва пласта устанавливают дополнительный пакер с технологической колонной труб, вовнутрь которой спускают колонну НКТ до герметичного взаимодействия с проходным каналом пакера.

Недостаток способа заключается в небольшом охвате пласта и сложности осуществления, что приводит к малой выработке нефтяного пласта и экономической нецелесообразности такой разработки.

Наиболее близким, взятым авторами в качестве прототипа, является способ разработки нефтяного пласта, включающий поинтервальную перфорацию продуктивного разреза, установку пакеров в скважине и создание непроницаемой перегородки в пласте между перфорированными интервалами, закачку в один из интервалов вытесняющего агента и отбор продукции из другого интервала, при этом с целью повышения эффективности способа за счет увеличения охвата пласта вытеснением при увеличении темпов отбора нефти, непроницаемую перегородку в пласте из эластичной или высоковязкой в пластовых условиях жидкости создают одновременно с закачкой вытесняющего агента, причем темп закачки эластичной или высоковязкой в пластовых условиях жидкости увеличивают при снижении содержания пластовой нефти в отбираемой продукции или темп закачки эластичной или высоковязкой в пластовых условиях жидкость уменьшают при возрастании содержания пластовой нефти в отбираемой продукции (см. SU 1677273, опубл. 15.09.2016).

Недостаток способа заключается в сложности и дороговизне осуществления, т.к. способ предполагает наличие второго пакера и дополнительной колонны труб для закачки эластичной непроницаемой перегородки между верхней и нижней зонами, что приводит к экономической нецелесообразности такой разработки.

Задачей изобретения является создание способа разработки нефтяного месторождения, содержащего высоковязкую нефть, который будет прост в осуществлении, позволит осуществить больший охват пласта и будет экономически целесообразен.

Технический результат заключается в повышении эффективности разработки нефтяного пласта, содержащего высоковязкую нефть, за счет увеличения охвата пласта при одновременном упрощении способа.

Способ относится к неглубоко (до 300-400 м) залегающим пластам высоковязкой нефти. Используется известное свойство трещин ГРП, а именно: на небольшой глубине, в отличие от глубоко залегающих пород, при проведении ГРП трещины образуются в горизонтальной, а не в вертикальной плоскости.

Для достижения поставленного технического результата способ разработки нефтяного пласта включает спуск в обсадную колонну колонны НКТ с пакером, разобщение верхней и нижней зон одного пласта, перфорирование верхней и нижней зон пласта, нагнетание в верхнюю зону пласта вещества, снижающего вязкость нефти, по межтрубному пространству между обсадной трубой и НКТ и отбор смеси нефти и вещества, снижающего вязкость нефти по колонне НКТ, при этом согласно изобретению перфорирование верхней зоны осуществляют на расстоянии 0,5-1 м ниже кровли пласта, а перфорирование нижней зоны - на расстоянии 0,5-1 м выше подошвы пласта, при этом перед разобщением верхней и нижней зон в каждой из них образуют горизонтальные полости выполнением гидравлических разрывов пласта.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

В скважину, обсаженную обсадной колонной и закрепленную цементированием, спускают перфоратор. Перфоратор может быть любого типа, например кумулятивный, или гидропескоструйный, но не ограничиваясь указанными примерами. Проводят перфорацию нефтяного пласта в верхней зоне на расстоянии 0,5-1 м ниже кровли пласта и в нижней зоне - на расстоянии 0,5-1 м выше подошвы пласта. Извлекают из скважины перфорационное оборудование и спускают оборудование для гидроразрыва пласта. Поэтапно в каждой проперфорированной зоне пласта проводят гидравлические разрывы пласта с образованием горизонтальных полостей. Извлекают из скважины оборудование для ГРП и спускают в скважину колонну НКТ с пакером, разобщают верхнюю и нижнюю зоны пласта. Затем нагнетают в верхнюю зону пласта вещество, снижающее вязкость нефти (например, пар, или пластовую воду, или горячий теплоноситель, или растворитель, но не ограничиваясь указанными примерами), по межтрубному пространству между обсадной трубой и НКТ и отбирают смесь нефти и вещества, снижающего вязкость нефти, по колонне НКТ. Отбор нефти осуществляют механизированным способом, например штанговым насосом или электропогружным, но не ограничиваясь указанными примерами. Образование полостей в верхней и нижней зонах пласта позволяет увеличить охват пласта веществом, снижающим вязкость нефти. Выбранное расстояние перфорации от кровли и подошвы пласта является наиболее оптимальным, поскольку позволяет произвести ГРП и образовать полости, охватывая всю толщину пласта.

Примеры осуществления предлагаемого способа.

Пример 1. В скважину, обсаженную обсадной колонной и закрепленную цементированием, спускают кумулятивный перфоратор. Проводят перфорацию нефтяного пласта в верхней зоне на расстоянии 0,5 м ниже кровли пласта и в нижней зоне - на расстоянии 0,5 м выше подошвы пласта. Извлекают из скважины перфорационное оборудование и спускают оборудование для гидроразрыва пласта. Поэтапно в каждой проперфорированной зоне пласта проводят гидравлический разрыв пласта с образованием горизонтальных полостей. Извлекают из скважины оборудование для ГРП и спускают в скважину колонну НКТ с пакером, разобщают верхнюю и нижнюю зоны пласта. Затем нагнетают в верхнюю зону пласта пар по межтрубному пространству между обсадной трубой и НКТ и отбирают смесь нефти и вещества, снижающего вязкость нефти, по колонне НКТ. Отбор нефти осуществляют штанговым насосом.

Пример 2. В скважину, обсаженную обсадной колонной и закрепленную цементированием, спускают гидропескоструйный перфоратор. Проводят перфорацию нефтяного пласта в верхней зоне на расстоянии 0,75 м ниже кровли пласта и в нижней зоне - на расстоянии 0,5 м выше подошвы пласта. Извлекают из скважины перфорационное оборудование и спускают оборудование для гидроразрыва пласта. Поэтапно в каждой проперфорированной зоне пласта проводят гидравлический разрыв пласта с образованием горизонтальных полостей. Извлекают из скважины оборудование для ГРП и спускают в скважину колонну НКТ с пакером, разобщают верхнюю и нижнюю зоны пласта. Затем нагнетают в верхнюю зону пласта подогретую пластовую воду по межтрубному пространству между обсадной трубой и НКТ и отбирают смесь нефти и вещества, снижающего вязкость нефти, по колонне НКТ. Отбор нефти осуществляют электропогружным насосом.

Пример 3. В скважину, обсаженную обсадной колонной и закрепленную цементированием, спускают пулевой перфоратор. Проводят перфорацию нефтяного пласта в верхней зоне на расстоянии 1 м ниже кровли пласта и в нижней зоне - на расстоянии 0,5 м выше подошвы пласта. Извлекают из скважины перфорационное оборудование и спускают оборудование для гидроразрыва пласта. Поэтапно в каждой проперфорированной зоне пласта проводят гидравлический разрыв пласта с образованием горизонтальных полостей. Извлекают из скважины оборудование для ГРП и спускают в скважину колонну НКТ с пакером, разобщают верхнюю и нижнюю зоны пласта. Затем нагнетают в верхнюю зону пласта горячий теплоноситель по межтрубному пространству между обсадной трубой и НКТ и отбирают смесь нефти и вещества, снижающего вязкость нефти, по колонне НКТ. Отбор нефти осуществляют винтовым насосом.

Предложенный способ позволит повысить эффективность разработки нефтяного пласта, содержащего высоковязкую нефть, за счет увеличения охвата пласта вытеснением при одновременном упрощении способа.