Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕГУЛИРУЕМОЙ ЗАКАЧКИ ЖИДКОСТИ В ПРОДУКТИВНЫЙ ПЛАСТ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологиям отбора продукции из пласта и нагнетания жидкости для поддержания пластового давления.

Известна установка для закачки жидкости в верхний пласт скважины из нижнего (патент RU №2436939, E21B 43/00, опубл. бюл. №35 от 20.12.2011), которой осуществляют способ перекачки жидкости из одного горизонта в другой для поддержания пластового давления, включающий вскрытие верхнего и водоносного нижнего горизонтов скважины, разделение горизонтов пакером, регулируемую перекачку жидкости насосным оборудованием из нижнего горизонта в верхний.

Известна также установка для закачки жидкости в один пласт и добычи нефти из другого пласта скважины (патент ПМ RU №62161, E21B 43/14, опубл. бюл. №09 от 27.03.2007), которой осуществляют способ перекачки жидкости из одного горизонта в другой для поддержания пластового давления, включающий вскрытие верхнего и водоносного нижнего горизонтов скважины, разделение горизонтов пакером, регулируемую перекачку жидкости насосным оборудованием из нижнего горизонта в верхний.

Известна также установка для закачки жидкости в один пласт и добычи нефти из другого пласта скважины (патент ПМ RU №92693, E21B 47/10, опубл. бюл. №09 от 27.03.2010), которой осуществляют способ перекачки жидкости из одного горизонта в другой для поддержания пластового давления, включающий вскрытие верхнего и водоносного нижнего горизонтов скважины, разделение горизонтов пакером, регулируемую перекачку жидкости насосным оборудованием из нижнего горизонта в верхний.

Недостатками всех способов являются узкая область применения из-за невозможности использования в пределах одного пласта с различной освоенностью, а также использование только в вертикальных скважинах, вскрывающих несколько пластов, невозможность перекачки больших объемов жидкости из-за малой площади фильтрации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ регулируемой закачки жидкости по пластам (патент RU №2495235, E21B 43/14, опубл. бюл. №28 от 10.10.2013), включающий спуск в скважину на колонне труб пакеров механического действия без или с разъединителем колонны, посадку пакеров и их опрессовку, закачку жидкости с устья в полость колонны труб, определение суммарного расхода жидкости, закачиваемой в верхний и нижний пласты, замер расхода жидкости по одному из пластов, определение расхода жидкости по другому пласту вычитанием ранее замеренного расхода из суммарного расхода, подъем извлекаемого регулирующего узла на поверхность, изменение его характеристик, повторную установку извлекаемого регулирующего узла и закачку через него жидкости в соответствующие пласты. В скважину на колонне насосно-компрессорных труб - НКТ спускают компоновку подземного оборудования, включающую нижний пакер, разъединитель, устройство распределения закачки - УРЗ, верхний пакер, разъединитель, устанавливают нижний и верхний пакеры, проводят опрессовку, спускают глубинный расходомер и пробку выше посадочного места последней, осуществляют подачу жидкости в полость НКТ, замеряют общий расход жидкости, закачиваемой в нижний и верхний пласты, затем спускают пробку в посадочное место, осуществляют подачу жидкости в полость НКТ, определяют расход жидкости, закачиваемой в нижний пласт, вычитают расход жидкости, закачиваемой в нижний пласт, из общего расхода и находят расход жидкости, закачиваемой в верхний пласт, сопоставляют фактические расходы жидкости для пластов с заданными значениями, причем при их отличии поднимают извлекаемую часть УРЗ на поверхность при помощи ловильного инструмента на геофизическом кабеле, проволоке или колтюбинговой установке, далее в посадочные места извлекаемой части УРЗ устанавливают верхний и нижний штуцеры, спускают извлекаемую часть УРЗ в НКТ до ее посадки в корпусную часть УРЗ и осуществляют регулируемую закачку жидкости, по окончании работ производят подъем установки.

Недостатками способа являются узкая область применения из-за невозможности использования в пределах одного пласта с различной освоенностью, а также использование только в вертикальных скважинах, вскрывающих несколько пластов, невозможность перекачки больших объемов жидкости из-за малой площади фильтрации, при этом большие затраты, связанные с доставкой воды на поверхность и закачкой с поверхности в пласт.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание экономичного способа регулируемой закачки жидкости в продуктивный пласт за счет отсутствия закачки с поверхности и использования обводненных участков или врезов пласта с возможностью перекачки больших объемов жидкости и создания равномерного фронта вытеснения благодаря большой площади фильтрации в горизонтальной нагнетательной скважине.

Техническая задача решается способом регулируемой закачки жидкости в продуктивный пласт, включающим исследование свойств пласта, строительство нагнетательной скважины, вскрывающей разные горизонты с различными свойствами, оборудование колонной труб скважины с пакером, разъединяющим вскрытые горизонты, и регулируемую закачку жидкости насосным оборудованием в требуемый горизонт.

Новым является то, что исследование пласта производят на определение обводившихся участков пласта или водоносных врезов и уровня водонефтяного контакта - ВНК при наличии в нефтеносной части пласта, вскрытие горизонтов производят благодаря строительству разветвленной скважины с горизонтальными участками, первым из которых вскрывают водоносный участок или врез пласта, а второй - проводят над подошвой нефтеносного участка пласта или непосредственно над уровнем ВНК при его наличии, пакером с колонной труб отсекают первый горизонтальный участок выше водоносного участка или вреза пласта, откуда воду насосным оборудованием перекачивают в скважину выше гидродинамического уровня нефтеносного участка пласта для естественного перетока и поддержания пластового давления в этом участке, причем объем перекачиваемой жидкости регулируют производительностью насосного оборудования.

На фигуре представлен способ регулируемой закачки жидкости в продуктивный пласт.

Способ регулируемой закачки жидкости в продуктивный пласт осуществляется следующим способом.

По предлагаемому способу исследуют продуктивный пласт 1 на определение обводнившихся участков (на чертеже не показано) или водоносных врезов 2, а также уровня ВНК при наличии его в продуктивном пласте 1. Продуктивный пласт 1 также исследуют на наличие нефтеносных участков 3 (например, врезов, линз и т.п.). Далее по способу строят разветвленную нагнетательную скважину 4 с двумя горизонтальными участками 5 и 6, одним из которых 5 вскрывают обводнившийся участок или водоносный врез 2, а вторым 6 - интервал над подошвой нефтеносного участка 3 продуктивного пласта 1 или непосредственно над уровнем ВНК (на чертеже не показан) при его наличии. Строительство второго горизонтального участка 6 скважины 4 в нефтеносный врез 3 возможно при соблюдении максимального расстояния между обводнившимся участком или водоносным врезом 2 до нефтеносного вреза 4 в 700 м, из-за большого расстояния использование способа является не рентабельным.

Пакером 7 с колонной труб отсекают первый горизонтальный участок скважины 4, который работает на обводнившийся участок или водоносный врез 2, откуда воду насосным оборудованием 8 перекачивают в скважину 4 выше гидродинамического уровня (на чертеже не показан) продуктивного пласта 1 для естественного перетока пластовой воды из обводнившегося участка или водоносного вреза 2 в интервал над подошвой нефтеносного участка продуктивного пласта 1 или непосредственно над уровнем ВНК при его наличии или нефтеносный врез 3 для поддержания пластового давления и улучшения технологических показателей разработки. Объем перекачиваемой жидкости для поддержания давления в пласте 1 или нефтеносном врезе 3 регулируют производительностью насосного оборудования 8.

Пример конкретного исполнения

Разрабатывается залежь 1 нефти турнейских отложений. Геолого-физические характеристики пласта турнейских и бобриковских отложений приведены в таблице.

По геологическому профилю или 3D геологической модели определяют наличие водоносных 2 и нефтеносных 3 врезов, а также расстояние между ними, если врезы имеются. На конкретном объекте 1 существуют 5 бобриковских врезов, три из которых водоносные 2, и два нефтеносных вреза. При определении расстояний между врезами установлено, что расстояние между водоносным 2 и нефтеносным 3 врезами составляет 570 м, которое вполне позволяет применить предлагаемый способ. Из геолого-физических характеристик определяем разницу объектов по проницаемости, которая составляет 5,85-34,2 раза. Вследствие большой разницы по проницаемости в нефтеносном врезе при выработке из него пластовой продукции снизится пластовое давление из-за малой проницаемости в турнейском ярусе и его подпитки пластовой энергией. Строят разветвленную нагнетательную скважину 4 с двумя горизонтальными участками 5 и 6, одним 5 из которых вскрывают водоносный врез 2, а вторым 6 - нефтеносный врез 3. Далее по способу осуществляется перекачка пластовой воды для поддержания пластовой энергии нефтеносного вреза 3.

В бобриковский нефтеносный врез 3 бурят вертикальную скважину 9 или скважину с горизонтальным окончанием (на чертеже не показана) под добычу продукции.

Предлагаемый способ регулируемой закачки жидкости в продуктивный пласт позволяет экономно производить регулируемую закачку водоносной жидкости в продуктивный участок (или врез) пласта за счет отсутствия закачки с поверхности и использования обводненных участков или врезов пласта с возможностью перекачки больших объемов жидкости и создания равномерного фронта вытеснения благодаря большой площади фильтрации в горизонтальной нагнетательной скважине. Способ также позволяет использовать насосы малой производительности, что позволяет экономить электроэнергию при их работе, а также выиграть на их сравнительно низкой стоимости.