[1]Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии отбора продукции из продуктивных пластов разветвленной горизонтальной скважиной.
[2]Известен способ разработки многопластового неоднородного нефтяного месторождения горизонтальными скважинами (патент RU №2339801, E21B 43/20, опубл. в бюл. №20 от 27.11.2008), включающий бурение нагнетательных и добывающих скважин с вертикальными и горизонтальными и/или субгоризонтальными стволами при определенном размещении в каждом продуктивном пласте, бурение из горизонтальных и/или субгоризонтальных стволов горизонтальных, и/или субгоризонтальных, и/или вертикальных разветвлений, закачку вытесняющей жидкости и добычу продукции скважины, причем при бурении горизонтальных и/или субгоризонтальных стволов определяют границы зон с различной проницаемостью, пересекаемых этими стволами, количество разветвлений определяют в зависимости, прямо пропорциональной запасам нефти, обратно пропорциональной проницаемости зон и из условия обеспечения равномерной выработки запасов месторождения, затем в горизонтальных и/или субгоризонтальных скважинах устанавливают пакер на границе зон, отличающихся проницаемостями в 1,5 и более раз, а отбор продукции осуществляют при поддержании забойного давления для каждой выбранной зоны.
[3]Недостатками данного способа являются: узкая область применения из-за невозможности использования в пределах одного пласта с различной освоенностью, невозможность определения четкой границы зон проницаемости, а также сложность конструкции из-за установки пакера.
[4]Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки залежи нефти в слоистых карбонатных коллекторах (патент RU №2387815, E21B 43/20, опубл. в бюл. №12 от 27.04.2010), включающий размещение, бурение вертикальных нагнетательных и разветвленной горизонтальной добывающей скважины с горизонтальными стволами, закачку вытесняющей жидкости через вертикальные нагнетательные скважины и отбор продукции через разветвленную горизонтальную добывающую скважину, при этом выделяют не менее двух тонких карбонатных пластов-коллекторов, совпадающих в плане, расположенных в непосредственной близости друг от друга, разделенных глинистыми прослоями-перемычками, уточняют распространение нефтенасыщенных толщин пластов-коллекторов по площади залежи, выбирают участки с предельно допустимыми эффективными нефтенасыщенными толщинами пластов-коллекторов не менее двух метров каждый, затем бурят разветвленную горизонтальную скважину для одновременной разработки двух и более пластов-коллекторов, размещают горизонтальные стволы в самых проницаемых интервалах пластов, причем стволы проводят в направлении увеличения эффективных нефтенасыщенных толщин, а длину стволов принимают обратно пропорциональной их проницаемости.
[5]Недостатками способа являются: невозможность точного определения длины стволов разветвленной горизонтальной добывающей скважины, неравномерная выработка запасов углеводородов при одновременной эксплуатации пластов-коллекторов, узкие геологические границы (только карбонатный пласт-коллектор).
[6]Техническими задачами предполагаемого изобретения являются равномерная выработка двух или более пластов, сокращение затрат на дополнительном бурении добывающих скважин, равномерное вытеснение углеводородов при нагнетании закачиваемой воды.
[7]Технические задачи решаются способом разработки нефти в слоистых коллекторах разветвленной горизонтальной скважиной, включающим определение не менее двух пластов-коллекторов, совпадающих в плане, разделенных прослоями-перемычками, бурение вертикальных нагнетательных и разветвленной горизонтальной добывающей скважины с горизонтальными стволами необходимой длины, расположенными в соответствующем пласте-коллекторе, закачку вытесняющей жидкости через вертикальные нагнетательные скважины и отбор продукции через разветвленную горизонтальную добывающую скважину.
[8]Новым является то, что определяют текущие запасы, вязкость нефти и проницаемость для каждого пласта-коллектора на участке разработки, а горизонтальные стволы строят длиной, прямо пропорциональной запасам вскрываемого соответствующего пласта-коллектора, при этом нагнетательные скважины вскрывают перфорацией все пласты-коллекторы, причем площадь перфорации для соответствующего пласта-коллектора выбирают прямо пропорциональной вязкости продукции и/или толщине участка пласта-коллектора, при обводнении продукции определяют пласт-коллектор с максимальной обводненностью продукции и отсекают его от основного ствола добывающей скважины.
[9]На фигуре представлен способ разработки нефти в слоистых коллекторах разветвленной горизонтальной скважиной.
[10]Способ разработки нефти в слоистых коллекторах разветвленной горизонтальной скважиной осуществляется следующим образом.
[11]По предлагаемому способу определяют в коллекторе не менее двух слоев в виде пластов-коллекторов 1, находящихся друг над другом, приуроченных к одному или разным отложениям по геологическому строению, совпадающих в плане и разделенных непроницаемыми прослоями-перемычками 2. Далее строят разветвленную горизонтальную добывающую скважину 3 с горизонтальными стволами 4 и 5 в соответствующий пласт-коллектор 1. Для бурения горизонтальных стволов 4 и 5 каждый пласт-коллектор 1 по толщине должен быть не менее 3-5 м. Для определения необходимой длины соответствующего горизонтального ствола 4 или 5 у каждого пласта-коллектора 1 определяют текущие запасы нефти на участке разработки, приходящемся на каждый горизонтальный ствол 4 и 5 разветвленной добывающей скважины 3. При этом длина каждого горизонтального ствола 4 и 5 прямо пропорциональна текущим запасам участка пласта-коллектора 1.
[12]Для поддержания необходимого давления в каждом пласте-коллекторе при выработке участка, на который будет работать добывающая скважина 3, строится вертикальная нагнетательная скважина 6, вскрывающая каждый пласт-коллектор, вскрытый добывающей скважиной 3. Площадь перфорационных отверстий 7 нагнетательной скважины 6 прямо пропорциональна вязкости и/или толщине пласта-коллектора 1.
[13]При установившемся режиме работы, добывающей 2 и нагнетательной 6 скважин, ведется постоянный контроль за обводненностью добываемой продукции. В случае достижения обводненности критической отметки (80-90%) определяют пласт-коллектор 1, из которого ведется отбор воды, и отсекают его от основного ствола 8 разветвленной горизонтальной скважиной 3.
[14]Пример конкретного исполнения.
[15]Разрабатываются пласты-коллекторы 1 Соколкинского нефтяного месторождения бобриковского горизонта и турнейского яруса, разделенные непроницаемой перемычкой 2. Геолого-физические характеристики пласта турнейских и бобриковских отложений приведены в таблице.
[16]При определении текущих запасов нефти на каждый горизонтальный ствол 4 и 5 добывающей скважины 3 используется вышеприведенная таблица. Запасы участка турнейского яруса соответствуют 84 тыс. т, бобриковского горизонта 64 тыс. т.
[17]
[18]Строится добывающая скважина 3 с двумя горизонтальными участками 4 и 5. Горизонтальный участок 4 добывающей скважины 3 будет работать на бобриковский горизонт, соответственно горизонтальный участок 5 будет работать на турнейский ярус. При разработке нефтяного участка добывающей скважины 3 по результатам проведенных исследований подбирается оптимальный режим работы скважины 3 горизонтального участка 4, одним из критериев которого является дебит, в данном случае равный 20 т/сут. Из формулы Джоши обратным расчетом, зная приток к горизонтальному стволу скважины, в зависимости от его длины находится оптимальная длина L1 горизонтального участка 4 скважины 3, соответствующая оптимальному дебиту (20 т/сут), которая по расчетам составляет 211 м. Для равномерной выработки запасов нефти одним насосным оборудованием добывающей скважины 3 начальный дебит нефти горизонтального участка 5, который будет работать на турнейский ярус должен соответствовать 26,3 т/сут, и для определения его длины также применяется формула Джоши. При известных начальных условиях пласта длина L2 горизонтального участка 5 должна составлять 275 м.
[19]Строится нагнетательная вертикальная скважина 6, которая будет поддерживать пластовое давление, необходимое для выработки запасов разрабатываемого участка, вскрывающая каждый пласт-коллектор 1, вскрытый добывающей скважиной 3. Площадь перфорационных отверстий 7 нагнетательной скважины 6 прямо пропорциональна вязкости и толщине пласта-коллектора 1 и составляет 0,0965 м2 для бобриковского горизонта, 0,265 м2 для турнейского яруса. Обе скважины 6 и 3 вводятся в работу.
[20]При установившемся режиме работы, добывающей 3 и нагнетательной 6 скважин, ведется постоянный контроль за обводненностью добываемой продукции. В случае достижения обводненности критической отметки (80-90%) определяют пласт-коллектор 1, из которого ведется отбор воды, по плотности добываемой жидкости и отсекают его от основного ствола 8 разветвленной горизонтальной скважины 3.
[21]Предполагаемый способ разработки залежи нефти в слоистых коллекторах разветвленной горизонтальной скважиной позволяет обеспечить равномерную выработку двух или более пластов, сократить затраты на дополнительном бурении добывающих скважин и обеспечить равномерное вытеснение углеводородов при нагнетании закачиваемой воды.
