RU2524800C1

RU2524800C1 - Development of inhomogeneous deposit by inclined and horizontal wells

Info

Publication number: RU2524800C1
Application number: RU2013126861/03A
Authority: RU
Inventors: Шафагат Фахразович Тахаутдинов; Равиль Рустамович Ибатуллин; Ильшат Мухаметович Бакиров; Зарина Салаватовна Идиятуллина
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2013-06-11
Publication date: 2014-08-10

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.SUBSTANCE: proposed method comprises construction of horizontal and/or inclined wells. Patches are applied at boundaries of zones of different permeability. Technological strings with packers are lowered to be set opposite patches to seal annular space. At a time, injection and production wells are separately operated at opening and closing of appropriate zones. Sections with shaft high watering and their hydrodynamic communication with nearby wells are defined. Technological pipe string is lowered in the well with hydrodynamic communication. Watered ground is isolated on both sides with injection of water-shutoff agent in one of the wells and intensive removal of watered fluid from wells equipped with technological pipes. At decrease in pickup and technological holding, injection of water-shutoff composition is effected in all wells equipped with technological pipes to make water-shutoff shield. Thereafter, sections processed by water-shutoff compositions in every well are tightly shutoff from inside and put in operation.EFFECT: higher yield, lower extraction of produced water.2 cl, 2 dwg

Description

Предложение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке неоднородного месторождения наклонными и горизонтальными скважинами.The proposal relates to the oil industry and may find application in the development of a heterogeneous field with deviated and horizontal wells.

Известен способ изоляции продуктивного пласта от притока подошвенной воды (патент RU №2444611, МПК E21B 33/13, опубл. 10.03.2012 г.), включающий бурение скважины со вскрытием продуктивного пласта и размещением забоя ниже уровня водонефтяного контакта (ВНК), установку обсадных труб выше уровня ВНК с последующим цементированием, очистку скважины ниже обсадных труб, закачку водоизолирующего состава в очищенную зону скважины с изоляцией подошвенной воды и перфорацию обсадных труб. При этом бурение скважины производят в два этапа, первый из которых производят основным стволом до кровли продуктивного пласта, а второй - пилотным стволом меньшего диаметра, после исследований свойств пласта и перед установкой обсадных труб производят углубление основного ствола до уровня, располагающегося выше уровня ВНК, после цементирования очистку ствола ниже обсадных труб производят разбуриванием пилотного ствола долотом большего диаметра ниже уровня ВНК с последующей перфорацией зоны ВНК.A known method of isolating the reservoir from the influx of bottom water (patent RU No. 2444611, IPC E21B 33/13, published March 10, 2012), including drilling a well with opening the reservoir and placing the bottom below the level of the oil-water contact (WOC), installing casing pipes above the level of OWC with subsequent cementing, cleaning the well below the casing, pumping a water-insulating composition into the cleaned zone of the well with isolation of bottom water and perforation of the casing. In this case, the wells are drilled in two stages, the first of which is carried out by the main trunk to the top of the productive formation, and the second by the pilot shaft of a smaller diameter, after studying the properties of the formation and before installing the casing pipes, the main shaft is deepened to a level located above the level of the oil hole, after cementing, the cleaning of the trunk below the casing is carried out by drilling a pilot shaft with a bit of a larger diameter below the level of the KNF, followed by perforation of the KNK zone.

Недостатками способа являются недостаточная эффективность процесса изоляции пласта, возможность прорыва подошвенной воды к стволу скважины при бурении, сложность в осуществлении процесса бурения и изоляции пласта, отсутствие возможности изоляции притока воды в нескольких интервалах ствола скважины.The disadvantages of the method are the lack of efficiency of the process of isolating the formation, the possibility of breaking through the bottom water to the wellbore during drilling, the difficulty in implementing the process of drilling and isolating the formation, the lack of isolation of the influx of water at several intervals of the wellbore.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ эксплуатации пласта с зонами различной проницаемости (патент RU №94628, МПК E21B 43/14, 33/13, 43/12, опубл. 27.05.2010 г.), включающий размещение между пакерами обсадной колонны с пакерами и клапанами, имеющими возможность управления с устья, каждый из которых выполнен в виде корпуса с проходными отверстиями и подвижной в осевом направлении втулкой, выполненной с возможностью открытия и закрытия отверстий в крайних положениях и оснащенной сужением, установку пластырей для изоляции зон с низкой проницаемостью, пакеры предусмотрены для установки в пределах пластырей, а снаружи клапанов размещение фильтров, при этом для перемещения втулки вниз технологическая колонна оснащена толкателем, поджатым вниз пружиной, усилие которой превосходит усилие сдвига втулки, патрубка с кольцевым выступом, наружный диаметр которого больше проходного диаметра соответствующего ему сужения втулки, но меньше аналогичных проходных диаметров сужений втулок, дальше расположенных от забоя скважины, а для перемещения втулки вверх технологическая колонна оснащена захватом, выполненным в виде корпуса с поджатыми наружу пружинами шариками, диаметр описанной окружности вокруг которых больше проходного диаметра соответствующего ему сужения втулки, но меньше аналогичных проходных диаметров сужений втулок, дальше расположенных от забоя скважины, а усилие пружин достаточно для сдвига соответствующей втулки шариками.The closest in technical essence and the achieved result is a method of operating a formation with zones of different permeability (patent RU No. 94628, IPC E21B 43/14, 33/13, 43/12, publ. 05.27.2010), including placement between casing packers columns with packers and valves that can be controlled from the mouth, each of which is made in the form of a housing with through holes and an axially movable sleeve made with the possibility of opening and closing holes in extreme positions and equipped with a restriction, installation of adhesives for isolating zones with low permeability, packers are designed for installation within patches, and filters are placed on the outside of valves, while the process column is equipped with a pusher pressed down by a spring, the force of which exceeds the shear force of the sleeve, a nozzle with an annular protrusion, whose outer diameter more than the passage diameter of the corresponding narrowing of the sleeve, but less than the same passage diameters of the narrowing of the bushings further located from the bottom of the well, and to move the sleeve up x the casing is equipped with a grip made in the form of a housing with balls drawn out by springs; the diameter of the circumscribed circle around which is larger than the bore diameter of the corresponding sleeve narrowing, but smaller than the similar bore diameters of the sleeve narrower further from the bottom of the well, and the spring force is sufficient to shift the corresponding bushings with balls.

Основными недостатками способа, осуществляемого при помощи данного устройства, являются отсутствие возможности проведения водоизоляционных работ и мероприятий по интенсификации добычи нефти в различных интервалах пласта, а также отсутствие возможности адресного воздействия на пласт и одновременно-раздельной эксплуатации зон с различной проницаемостью.The main disadvantages of the method carried out with the help of this device are the lack of the ability to carry out waterproofing works and measures to intensify oil production at various intervals of the formation, as well as the lack of the possibility of targeted exposure to the formation and simultaneous separate operation of zones with different permeability.

Техническими задачами предлагаемого способа являются повышение нефтеотдачи неоднородного месторождения за счет ввода в разработку остаточных запасов нефти и увеличения коэффициента охвата их выработкой, снижение добычи попутно добываемой воды за счет изоляции водопритока, возможность одновременно-раздельной эксплуатации зон с различной проницаемостью.The technical objectives of the proposed method are to increase the oil recovery of a heterogeneous field by introducing into the development of residual oil reserves and increasing the coverage factor for their production, reducing the production of produced water by isolating the water inflow, and the possibility of simultaneously and separately operating zones with different permeabilities.

Технические задачи решаются способом разработки неоднородного месторождения наклонными и горизонтальными скважинами, включающим строительство горизонтальных и/или наклонных скважин, установку пластырей на границах зон с различной проницаемостью, спуск технологических колонн с пакерами, устанавливаемыми напротив пластырей и герметизирующими затрубное пространство, одновременно-раздельную эксплуатацию зон нагнетательных и добывающих скважин при открытии и закрытии соответствующих зон.Technical problems are solved by the method of developing an inhomogeneous field with inclined and horizontal wells, including the construction of horizontal and / or inclined wells, installation of adhesives at the boundaries of zones with different permeability, descent of technological columns with packers installed in front of adhesives and sealing the annulus, simultaneously and separately operating injection zones and production wells when opening and closing the respective zones.

Новым является то, что в скважинах определяют участки с высокой обводненностью по стволу и их гидродинамическую связь с близлежащими скважинами, спускают технологическую колонну труб в скважины с гидродинамической связью, изолируют выбранный обводненный участок с двух сторон с последующей закачкой водоизолирующего состава в одну из скважин и производят интенсивный отбор обводненной жидкости из скважин, оборудованных технологическими трубами, после снижения приемистости и технологической выдержки аналогично закачку водоизолирующего состава проводят во всех скважинах, оборудованных технологическими трубами, для получения водоизолирующего экрана, после чего обработанные водоизолирующим составом участки в каждой скважине герметично перекрывают изнутри и скважины запускают в эксплуатацию.What is new is that in the wells, areas with high water cut along the bore are determined and their hydrodynamic connection with nearby wells is lowered, the process pipe string is lowered into the hydrodynamic coupled wells, the selected irrigated area is isolated on both sides, followed by injection of the water insulating compound into one of the wells and produced intensive withdrawal of flooded liquid from wells equipped with process pipes, after a decrease in injectivity and technological exposure, similar to the injection of water-insulating of the composition is carried out in all the wells equipped technological pipes for water shutoff screen and then treated with water shutoff composition portions in each well and sealingly cover the inside of the well is started in operation.

Новым является также то, что при наличии нескольких участков с высокой обводненностью в них создают водоизолирующий экран последовательно от забоя с устью или наоборот.Also new is the fact that in the presence of several areas with high water cut, they create a water insulating screen in series from the bottom with the mouth or vice versa.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

Разработка неоднородного месторождения характеризуетсяThe development of a heterogeneous field is characterized by

неравномерностью выработки запасов нефти и наличием в таких залежах значительных остаточных запасов. Довыработка остаточных запасов нефти в таких залежах представляет собой актуальную задачу.uneven development of oil reserves and the presence of significant residual reserves in such deposits. The additional development of residual oil reserves in such deposits is an urgent task.

На фиг.1 представлена схема реализации предлагаемого способа разработки неоднородного месторождения наклонными и горизонтальными скважинами, где: 1 - участок неоднородного месторождения; 2 - горизонтальная скважина; 3 - техническая колонна; 4, 5 - зоны с различной проницаемостью пласта; 6 - пластырь, или изолирующий элемент; 7 - проходные пакеры.Figure 1 presents the implementation diagram of the proposed method for developing a heterogeneous field with deviated and horizontal wells, where: 1 - section of a heterogeneous field; 2 - horizontal well; 3 - technical column; 4, 5 - zones with different permeability of the reservoir; 6 - patch, or insulating element; 7 - feedthrough packers.

На фиг.2 показан проходной пакер 7, выполненный в виде самоуплотняющихся манжет 8 и 9, при этом проходные пакеры 7 выполнены в виде расширяющихся элементов, например профильных перекрывателей, на фиг. не показаны.In Fig.2 shows the passage packer 7, made in the form of self-sealing cuffs 8 and 9, while the passage packers 7 are made in the form of expanding elements, such as profile overlaps, in Fig. not shown.

Управляемые клапаны, устанавливаемые напротив продуктивных зон 4 и 5 пласта 1, а также технические и конструктивные элементы, принципиально не влияющие на реализацию способа, на фиг. не показаны.Controlled valves installed opposite production zones 4 and 5 of formation 1, as well as technical and structural elements that do not fundamentally affect the implementation of the method, in FIG. not shown.

Способ осуществляют в следующей последовательности.The method is carried out in the following sequence.

Нефтяное месторождение 1 представлено неоднородным коллектором, который разбуривают редкой сеткой скважин (на чертеже не показана), осуществляют обустройство. Производят закачку рабочего агента через нагнетательные скважины и отбирают пластовую жидкость через добывающие скважины.The oil field 1 is represented by an inhomogeneous reservoir, which is drilled with a rare grid of wells (not shown in the drawing), and an arrangement is carried out. The working agent is injected through injection wells and formation fluid is taken through production wells.

В процессе эксплуатации производят замеры добычи нефти, воды, закачки и пластового давления на участке неоднородного месторождения. Уточняют геологическое строение, распространение коллектора по площади и разрезу месторождения 1, изменение его фильтрационно-емкостных свойств. Строят карты эффективных нефтенасыщенных толщин, определяют запасы нефти, проводят гидродинамическое моделирование процесса разработки месторождения 1.During operation, oil, water, injection and reservoir pressure are measured at a heterogeneous field site. The geological structure, the distribution of the reservoir over the area and section of field 1, the change in its filtration-capacitive properties are specified. Maps of effective oil-saturated thicknesses are built, oil reserves are determined, hydrodynamic modeling of the field development process is carried out 1.

Осуществляют проводку по крайней мере одной пары горизонтальных добывающих и/или нагнетательных скважин 2 по разрезу продуктивного пласта месторождения 1 со значительными остаточными запасами и определяют гидродинамическую связь с близлежащими скважинами. При этом ствол скважины 2 обсаживают до кровли продуктивного месторождения 1. По данным исследований, проведенных по стволу скважины 2, определяют участки с различной проницаемостью и/или высокой обводненностью 4 и 5. На границах зон 4 и 5 устанавливают пластыри 6. Спускают технологическую колонну 3 с пакерами 7 и управляемыми клапанами (например, см. патент RU №94628 и т.п.), размещаемыми между проходными пакерами 7 напротив зон 4 и 5. При этом пакеры 7 устанавливают напротив пластырей 6 с двух сторон обводненных зон 4 и 5. Проходные пакеры 7 (фиг.2) могут быть выполнены в виде самоуплотняющихся манжет 8 и 9 или профильных расширяемых пакеров с возможностью использования их как в добывающих, так и нагнетательных скважинах 2.At least one pair of horizontal production and / or injection wells 2 is posted along the section of the productive formation of field 1 with significant residual reserves and the hydrodynamic connection with nearby wells is determined. At the same time, the wellbore 2 is cased to the top of the productive field 1. According to the research conducted along the wellbore 2, the areas with different permeability and / or high water cut of 4 and 5 are determined. At the borders of zones 4 and 5, plasters 6 are installed. The process column 3 is lowered. with packers 7 and controlled valves (for example, see patent RU No. 94628, etc.), placed between the through packers 7 opposite zones 4 and 5. In this case, the packers 7 are installed opposite the patches 6 on both sides of the flooded zones 4 and 5. Passing packers 7 (figure 2) can b They are made in the form of self-sealing cuffs 8 and 9 or profile expandable packers with the possibility of using them both in production and injection wells 2.

Определяют зону 4 (или 5) с высокой обводненностью продукции, управляемыми клапанами перекрывают зону 5 (или 4), а зону 4 (или 5) оставляют открытой. В зону 4 (или 5) с высокой обводненностью продукции скважины 2 закачивают водоизолирующий состав, в качестве которого используют гидрофобные эмульсии, полимерные составы, гели, глинистые растворы и т.п. При этом в близлежащих скважинах (на фиг. не показаны) производят интенсивный отбор обводненной жидкости из гидродинамически связанных с обводнившейся соответствующей зоной 4 (или 5) месторождения 1. После снижения приемистости скважину 2 останавливают на технологическую выдержку для структурного упрочнения водоизолирующего состава и производят аналогичную закачку водоизолирующего состава в остальные близлежащие скважины для создания водоизолирующего экрана в обводнившейся зоне 4 (или 5). При этом при наличии нескольких зон 4 и 5 с высокой обводненностью в скважине 2 создают водоизолирующий экран последовательно в этих зонах от забоя к устью скважины 2 или наоборот.Zone 4 (or 5) is determined with a high water cut, controlled valves block zone 5 (or 4), and zone 4 (or 5) is left open. In zone 4 (or 5) with a high water cut in the production of well 2, a water-insulating composition is pumped, which is used as hydrophobic emulsions, polymer compositions, gels, clay solutions, etc. At the same time, in nearby wells (not shown in Fig.), Intensive water-cut fluid is taken from the field 1 hydrodynamically associated with the corresponding water-cut-off zone 4 (or 5). After a decrease in injectivity, the well 2 is stopped for technological shutter speed for structural hardening of the water-insulating composition and a similar injection is performed water insulating composition to other nearby wells to create a water insulating screen in the flooded zone 4 (or 5). Moreover, in the presence of several zones 4 and 5 with high water cut in the well 2, a water insulating screen is created sequentially in these zones from the bottom to the wellhead 2 or vice versa.

Далее открывают управляемые клапаны напротив нефтенасыщенной зоны 4 (или 5) месторождения 1 и производят освоение скважины 2.Next, the controlled valves are opened opposite the oil-saturated zone 4 (or 5) of the field 1 and the well 2 is developed.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Разработали нефтяную залежь 7 в отложениях кыновско-пашийского горизонта. Определили выработанность по участку, величину остаточных запасов.Developed oil reservoir 7 in the sediments of the Kyn-Pash horizon. We determined the depletion of the site, the amount of residual reserves.

Пробурили одну пару аналогичных горизонтальных добывающих и нагнетательных скважин 2 по разрезу продуктивной пачки в наиболее проницаемом пласте месторождения 1 со значительными остаточными запасами и толщиной.We drilled one pair of similar horizontal producing and injection wells 2 along the section of a productive pack in the most permeable layer of field 1 with significant residual reserves and thickness.

Обсадили ствол скважины 2 до кровли продуктивного пласта месторождения 1. Провели исследования по стволу скважины 2 и выделили две зоны 4 и 5 с различными характеристиками. Зоне 4 соответствуют следующие параметры: проницаемость - 0,37 мкм², нефтенасыщенность - 0,70%, вязкость нефти - 9 мПа·с, плотность нефти - 844 кг/м³, обводненность продукции - 80%; в зоне 5 проницаемость составляет 0,30 мкм², нефтенасыщенность - 82%, вязкость нефти -9 мПа·с, плотность нефти - 844 кг/м³, обводненность продукции - 42%.We discussed the wellbore 2 to the roof of the productive layer of field 1. We conducted research on the wellbore 2 and identified two zones 4 and 5 with different characteristics. Zone 4 corresponds to the following parameters: permeability - 0.37 μm ² , oil saturation - 0.70%, oil viscosity - 9 MPa · s, oil density - 844 kg / m ³ , water cut - 80%; in zone 5, the permeability is 0.30 μm ² , oil saturation is 82%, oil viscosity is 9 MPa · s, oil density is 844 kg / m ³ , water cut is 42%.

На границах зон 4 и 5 установили пластыри 6. Спустили технологическую колонну 3 с пакерами 7 и управляемыми клапанами и установили пакеры 7, выполненные в виде пар разнонаправленных самоуплотняющихся манжет 8 и 9 (фиг.2) напротив пластырей 6, а управляемые клапаны разместили напротив зон 4 и 5. В ходе эксплуатации продукция из зоны 4 обводнилась до 95%, это определили последовательным открыванием и закрыванием управляемых клапанов напротив зон 4 и 5. Зону 4 оставили открытой, а зону 5 перекрыли. В аналогичной нагнетательной скважине (на фиг. не показана) поступили так же: открытой оставили только зону 4, гидродинамически связанную с зоной 4 добывающей скважины 2. В зону 4 закачали гидрофобную эмульсию (нефть - 30-40%, пластовая вода - 60-70%, эмульгатор - 1-2%) в объеме 40 м³ до снижения приемистости в скважине менее 5 м³/сут. После чего зону 4 перекрыли управляемыми клапанами и выдерживали до тех пор, пока не образовался водоизолирующий экран. В зону 4 нагнетательной скважины закачали 24 м³ аналогичного водоизолирующего состава. Затем зону 4 в скважине 2 и нагнетательной скважине управляемыми клапанами перекрыли, а зону 5 открыли в обоих скважинах, далее произвели отбор продукции из зоны 5.At the borders of zones 4 and 5, patches 6 were installed. The process string 3 was lowered with packers 7 and controlled valves and packers 7 were installed, made in the form of pairs of multidirectional self-sealing cuffs 8 and 9 (Fig. 2) opposite patches 6, and controlled valves were placed opposite the zones 4 and 5. During operation, products from zone 4 were irrigated to 95%, this was determined by sequential opening and closing of controlled valves opposite to zones 4 and 5. Zone 4 was left open, and zone 5 was closed. In a similar injection well (not shown in Fig.), They did the same: only zone 4 was left open, hydrodynamically connected to zone 4 of producing well 2. A hydrophobic emulsion was pumped into zone 4 (oil - 30-40%, produced water - 60-70 %, emulsifier - 1-2%) in a volume of 40 m ³ to reduce the injectivity in the well less than 5 m ³ / day. After that, zone 4 was blocked by controlled valves and kept until a water-proof screen was formed. In zone 4 of the injection well, 24 m ^{3 of a} similar water-insulating composition was pumped. Then, zone 4 in well 2 and the injection well was controlled by controlled valves, and zone 5 was opened in both wells, and then production was taken from zone 5.

Благодаря применению предложенного способа разработки неоднородного месторождения наклонными и горизонтальными скважинами конечный коэффициент нефтеотдачи увеличился на 15%, обводненность продукции снизилась на 20%, дополнительная добыча нефти составила 70 тыс.т.Thanks to the application of the proposed method for the development of an inhomogeneous field with deviated and horizontal wells, the final oil recovery coefficient increased by 15%, the water cut of production decreased by 20%, and additional oil production amounted to 70 thousand tons.

Применение предложенного способа позволит повысить нефтеотдачу залежи за счет ввода в разработку остаточных запасов нефти и увеличения коэффициента охвата их выработкой, снизить добычу попутно добываемой воды, одновременно воздействовать на участки пласта с различной проницаемостью.The application of the proposed method will increase oil recovery by introducing into the development of residual oil reserves and increasing the coverage coefficient of their production, reduce the production of produced water along the way, and simultaneously affect the reservoir areas with different permeability.

Claims

1. A method of developing an inhomogeneous field with inclined and horizontal wells, including the construction of horizontal and / or inclined wells, installing adhesives at the boundaries of zones with different permeabilities, lowering production columns with packers installed opposite the adhesives and sealing the annulus, simultaneously and separately operating the injection and production wells when opening and closing the corresponding zones, characterized in that in the wells determine areas with high water cut along the borehole and their hydrodynamic connection with nearby wells, the process pipe string is lowered into the hydrodynamic coupled wells, the selected water cut area is isolated on both sides, followed by injection of the water insulating composition into one of the wells, and intensive water cut is taken from the wells equipped with technological pipes, after a decrease in injectivity and technological exposure, similarly, the injection of a water-insulating composition is carried out in all wells equipped with technological pipes s, for water shutoff screen and then treated with water shutoff composition portions in each well and sealingly cover the inside of the well is started in operation.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the presence of several plots with high water cut, a water insulating screen is created in them sequentially from the bottom to the mouth or vice versa.