Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕЛКИХ МАЛОПРОДУКТИВНЫХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Предлагаемый способ относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использован при разработке малопродуктивных месторождений.

Малопродуктивные месторождения очень часто остаются недоразведанными с неточно определенными границами нефтяных площадей даже при увеличенной плотности разведочных скважин на единицу нефтяной площади. Обычно по известному способу сначала разведывают нефтяные месторождения, определяют их границы и эффективные толщины нефтяных пластов, по разведочным скважинам получают отборы нефти и подсчитывают запасы нефти. После разведки и утверждения подсчитанных запасов нефти сами месторождения можно вводить в промышленную разработку, можно проектировать разработку, проектировать и осуществлять бурение и обустройство скважин, добывать из скважин нефть. (Правила разработки нефтяных месторождений. Миннефтепром. М., 1987. Регламент составления проектных технологических документов на разработку нефтяных и газонефтяных месторождений. РД 153-39-00-96.)

Недостатком таких способов (аналогов) со стандартным порядком сначала разведки, подсчета и утверждения запасов нефти, а затем проектирования и осуществления разработки, применительно к мелким малопродуктивным нефтяным месторождениям, нередко состоящим из нескольких куполов и разобщенных нефтяных площадей, является большая доля проектных скважин, запроектированных в пределах разведанных нефтяных площадей, но оказавшихся за пределами фактических нефтяных площадей, и часть фактических нефтяных площадей, оказавшихся без проектных скважин.

Эти ошибки - отклонения фактических нефтяных площадей от разведанных нефтяных площадей - связаны с тем, что у мелких месторождений мелкие купола; амплитуда выделяемых куполов сравнима с ошибкой выделения этих куполов по данным сейсмических исследований, с максимальной ошибкой даже 3D-сейсмики.

Наиболее близким к предлагаемому способу разработки, принятым за прототип, является способ разработки нефтяных пластов, называемый избирательным заводнением, при котором после бурения, а также геофизических и гидродинамических исследований скважин, с учетом установленных параметров скважин и нефтяных пластов, под закачку воды выбирают те скважины, которые будут лучшим образом обеспечивать закачкой воды окружающие добывающие скважины, увеличивая текущую добычу нефти и конечную нефтеотдачу пластов. (Способ разработки зонально неоднородных по коллекторским свойствам залежей нефти. А.с. №356344. 1966 г.)

Достоинством известного способа с избирательным заводнением является учет и целенаправленное использование установленного геологического строения и продуктивности нефтяных пластов при выборе нагнетательных скважин из числа уже пробуренных скважин.

Недостатком известного способа является потеря большого количества пробуренных скважин на участках, где фактическая нефтяная площадь оказалась меньше разведанной (утвержденной по данным разведки) нефтяной площади, и отсутствие пробуренных скважин на участках, где фактическая нефтяная площадь оказалась больше разведанной.

Также недостатком известного способа является избыточное число (избыточная плотность сетки) пробуренных скважин на участках, где фактическая эффективная нефтяная толщина оказалась значительно меньше, чем по данным разведки; и, наоборот, недостаточное число пробуренных скважин на участках, где фактическая эффективная толщина оказалась значительно больше, чем по данным разведки.

Общим недостатком известных способов является подача воды в нагнетательные скважины с общей насосной станции с общим давлением нагнетания. По этой причине на одних нефтяных участках давление нагнетания и закачка воды будут недостаточными, что приведет к снижению дебита нефти окружающих добывающих скважин, снижению их забойного давления ниже давления насыщения и возможному возникновению режима истощения со всеми негативными последствиями; на других нефтяных участках давление нагнетания и закачка воды будут избыточными, что может привести к оттоку нефти за линию окружающих добывающих скважин и быстрому их обводнению, к оттоку нефти в законтурную водоносную область и потере там части извлекаемых запасов нефти.

Эти и другие недостатки отсутствуют у предлагаемого способа разработки мелких малопродуктивных нефтяных месторождений.

Задачей изобретения является повышение эффективности разработки малопродуктивных месторождений.

Указанная задача решается тем, что в способе разработки мелких малопродуктивных нефтяных месторождений, на которых были пробурены разведочные скважины, включающем бурение добывающих скважин, отбор нефти из добывающих скважин и индивидуальную закачку воды в нагнетательные скважины для поддержания давления в нефтяных пластах, вытеснения нефти в сторону добывающих скважин, перед бурением добывающих скважин на карту нефтяных площадей с пробуренными разведочными скважинами накладывают базовую равномерную квадратную сетку размещения скважин, после чего по базовой сетке бурят скважины вблизи существующих разведочных скважин, проводят гидродинамические исследования пробуренных скважин и, если подтверждена продуктивность нефтяных пластов, осуществляют рациональное объединение пластов в эксплуатационные объекты из условия увеличения среднего дебита скважины, бурят следующие скважины тоже по базовой равномерной квадратной сетке до образования из пробуренных и гидродинамически исследованных скважин автономно работающих ячеек скважин с выделением в них нагнетательных скважин, при этом производительность индивидуальной закачки воды в нагнетательные скважины в этих ячейках определяют по производительности окружающих добывающих скважин.

Принципиальное отличие предлагаемого способа разработки мелких малопродуктивных нефтяных месторождений состоит в том, что изначально учитывается возможная неточность - что по пластам границы нефтяных площадей их геологические и извлекаемые запасы нефти определены неточно, с большой погрешностью. И их нельзя, как это обычно бывает, принимать на веру.

Суть предлагаемого способа разработки состоит в сочетании промышленной добычи нефти по созданным ячейкам скважин и продолжения разведки нефтяных пластов путем бурения новых скважин, их геофизического и гидродинамического исследований и создания на основе полученной достоверной информации из пробуренных скважин новых ячеек скважин.

В работу вводят ячейки скважин, которые могут автономно существовать и действовать независимо от других участков, от других ячеек скважин, уже работающих или неработающих, только что создаваемых.

На основе полученной по пробуренным скважинам достоверной информации осуществляют выборы различных видов:

- избирательность бурения скважин, когда решают: бурить дальше скважины или не бурить, сгущать сетку скважин или не сгущать;

- избирательность объединения нефтяных пластов в эксплуатационные объекты, когда осуществляют рациональное объединение нефтяных пластов в объекты;

- избирательность нагнетательных скважин: их выбор из тех, что лучшим образом обеспечат закачкой воды окружающие добывающие скважины, и из тех, что при разбуривании попали в законтурную водоносную область;

- применение индивидуальных насосов для закачки воды с размещением их на кустах скважин рядом с нагнетательными скважинами и согласование их производительности с производительностью окружающих добывающих скважин.

Во всех случаях применяются равномерные квадратные сетки скважин из одного и того же стандартного дихотомического ряда квадратных сеток, который получен, начиная с самой густой сетки 1 га на скважину (участок 100×100 м), путем последовательного разрежения в 2 раза: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128 га на скважину.

Преимущество квадратных сеток скважин в их фактической устойчивой равномерности. Так, при последовательном разрежении в 2 раза и при последовательном сгущении в 2 раза сетки остаются равномерными. А равномерные треугольные сетки при разрежении в 2 раза и при сгущении в 2 раза становятся неравномерными сетками с довольно большой неравномерностью.

В процессе разбуривания нефтяных площадей квадратные сетки скважин проще всего при необходимости разрежать в 2-4-8 раз, а затем обратно сгущать: одну квадратную сетку разделить на две квадратные сетки (один эксплуатационный объект разделить на два эксплуатационных объекта) и, наоборот, две квадратные сетки соединить в одну квадратную сетку (два эксплуатационных объекта превратить в один объект).

Рациональную плотность сетки скважин определяют на основе технологических и экономических расчетов по критерию максимальной экономической эффективности (по максимуму дисконтированной чистой прибыли). Например, рациональная плотность сетки скважин получается равной 25 га на скважину, т.е. не совпадает с какой-то сеткой из стандартного дихотомического ряда, оказывается промежуточной между двумя сетками стандартного дихотомического ряда 16 га на скважину и 32 га на скважину, причем сетка с 16 га вдвое гуще, чем сетка с 32 га. Это значит, что рациональная сетка с 25 га на скважину будет составлена из двух сеток 32 и 16 га на скважину: 32 га на скважину - это первичная более редкая сетка, а 16 га на скважину - это базовая более густая сетка. Сначала осуществляется первичная более редкая сетка, а затем на участках повышенной эффективной нефтяной толщины пластов - базовая более густая. Сгущение сетки скважин на участках повышенной эффективной нефтяной толщины приводит к увеличению коэффициента охвата вытеснением и, соответственно, коэффициента нефтеотдачи пластов.

При выделении на многопластовом нефтяном месторождении двух и более эксплуатационных объектов по каждому из объектов на основе технологических и экономических расчетов определяется своя рациональная плотность сетки скважин, своя первичная более редкая сетка скважин и своя базовая более густая сетка скважин. Все возможные скважины эксплуатационного объекта могут размещаться только в точках его базовой сетки. Базовые сетки разных эксплуатационных объектов так равномерно смещаются, чтобы в целом по месторождению они образовали максимально возможно равномерную сетку.

Это позволит лучше установить геологическое строение отдельных пластов и в целом всего месторождения, следовательно, позволит увеличить нефтеотдачу и обеспечит более полное, более эффективное использование всего фонда скважин.

Важным отличием предлагаемого способа разработки мелких малопродуктивных нефтяных месторождений является принимаемый порядок разбуривания нефтяного месторождения и его нефтяных площадей.

Направление разбуривания идет от известного к неизвестному, от уже существующих разведочных скважин к границам нефтяных площадей. При таком разбуривании одновременно с промышленной добычей нефти по уже созданным ячейкам скважин идет разведка геологического строения нефтяных пластов на соседних участках, которое тут же без промедления учитывается при создании новых ячеек скважин, при определении плотности скважин у этих ячеек и выделении конкретных нагнетательных скважин.

Пример осуществления предлагаемого способа разработки.

На одном мелком малопродуктивном нефтяном месторождении в Западной Сибири на его западной нефтяной площади согласно существующему способу запроектирована система разработки с равномерной квадратной сеткой размещения скважин и рассредоточенным заводнением по обращенной 9 - точечной схеме.

Проектная сетка размещения скважин была принята в качестве базовой. Разбуривание шло от центра к периферии, от известного к неизвестному. В результате фактическая нефтяная площадь оказалась значительно меньше разведанной нефтяной площади, принятой по данным разведки. Из 80 проектных скважин в пределах фактической нефтяной площади было пробурено 40, т.е. 40 скважин не были пробурены впустую.

В результате применения предлагаемого способа на основе достоверной информации по пробуренным и исследованным скважинам, кроме ограничения дальнейшего разбуривания, были созданы автономно работающие ячейки скважин с нагнетательными и окружающими добывающими скважинами, дающие промышленную добычу нефти, не мешающие другим работающим ячейкам скважин, соседним разбуриваемым и создаваемым ячейкам скважин. Благодаря принятому порядку разбуривания и исследования скважин не было промедления в добыче нефти. При другой стандартной технологии промедление может измеряться месяцами и годами.

Благодаря применению индивидуальной закачки воды давление нагнетания воды было приближено к давлению гидроразрыва (на 10% ниже давления гидроразрыва), а забойное давление добывающих скважин снижено до давления насыщения нефти газом, но не ниже давления насыщения. Разность забойных давлений нагнетательных и добывающих скважин удалось увеличить в 2 раза и исключить возможность оттока нефти за пределы ячеек скважин и потерю части извлекаемых запасов нефти.

Благодаря применению рассредоточенного избирательного заводнения общее фильтрационное сопротивление системы скважин и пластов было уменьшено в 1,5 раза.

Благодаря рациональному объединению двух пластов в один общий эксплуатационный объект средний дебит скважин был увеличен в 1,5 раза.

По сравнению с обычно проектируемой трехрядной полосой добывающих скважин и обычно проектируемой технологией эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин дебит на 1 проектную скважину был увеличен в (80/40)·2·1,5·1,5=9 раз, а на 1 пробуренную скважину в 2·1,5·1,5=4,5 раза, конкретно с 6 т/сут до 27 т/сут. Плюс к этому исключено продолжительное промедление с началом промышленной добычи нефти.

Таким образом, благодаря применению предлагаемого способа сама разработка мелкого малопродуктивного нефтяного месторождения стала экономически эффективной.