RU2833665C1

RU2833665C1 - Method for development of oil deposit with circular injection well in middle of element

Info

Publication number: RU2833665C1
Application number: RU2024119149A
Authority: RU
Inventors: Данил Сергеевич Данилов; Ришат Минехарисович Хабипов; Любовь Михайловна Миронова; Александр Александрович Ивонин
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Filing date: 2024-07-09
Publication date: 2025-01-28

Abstract

FIELD: obtaining oil from wells.

SUBSTANCE: invention relates to the oil industry and can be used in the development of an oil deposit. Disclosed is a method of developing an oil deposit with a circular injection well in the middle of an element of a well pattern, which includes drilling a pattern of production and injection wells, pumping a displacement agent and extracting the product. At the same time oil deposit is drilled with sparse pattern of wells 800×800 m and its arrangement is carried out. Then the geological structure of the deposit is specified, the degree of inhomogeneity in the area and section is determined, and maps of the distribution of reservoirs over the area are plotted. Then the well pattern is compacted to design 400×400 m, in which the grid element is formed by drilling on the sides of the element horizontal wells with a length of at least 300 m, forming a square, leaving up to the corners of element 50 m parallel to the foot and not less than 3 m from it, and deep perforation is performed throughout the borehole in each well. Each perforation hole is spaced from the previous one by not more than 12 m and azimuth direction is at least 60° from each other subperpendicular to the main borehole, having in this case at least 25 holes located evenly along the borehole of each well along a spiral with depth of 1.5-2 m each. At the point of intersection of diagonals of the square of the grid element, a circular well is drilled with an entrance to the formation and angle of 4.5° by 10 m, a circle with radius of 127 m is reached and drilling is completed when a straight line connecting two opposite vertices of the square grid is reached. At the same time from the point of entry to the bottom of the circular well there left is 100-127 m for oil displacement from the circle to production horizontal wells with deep perforation, the shafts of which are located at distance of 2 m from the formation bottom.

EFFECT: increasing oil recovery from oil deposit with heterogeneous reservoir due to maximum coverage of deposit by drainage in area and section.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи.The invention relates to the oil production industry and can be used in the development of oil deposits.

Известен способ разработки нефтяного месторождения путем бурения горизонтальных и вертикальных скважин (патент США № 4718485, опубл. 21.01.1988).A method for developing an oil field by drilling horizontal and vertical wells is known (US Patent No. 4,718,485, published 01/21/1988).

Недостатком способа является низкий коэффициент нефтеизвлечения из-за быстрого обводнения скважин в условиях неоднородной нефтяной залежи с водонефтяными зонами и/или массивного типа.The disadvantage of this method is the low oil recovery factor due to rapid flooding of wells in conditions of a heterogeneous oil deposit with water-oil zones and/or a massive type.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ разработки неоднородной нефтяной залежи с водонефтяными зонами, включающий бурение нагнетательных и добывающих скважин с вертикальными и горизонтальными стволами при определенном размещении в продуктивном пласте, закачку вытесняющей жидкости и добычу продукции (патент РФ № 2282022, МПК Е21В 43/20, опубл. 20.08.2006 г., Бюл. № 23). Согласно этому способу расположение основных горизонтальных и/или субгоризонтальных стволов скважин и размещение разветвлений обеспечивает сокращение попутно добываемой воды и увеличение срока работы скважин. Способ позволяет повысить коэффициент вытеснения.The closest in technical essence to the proposed method is a method for developing a heterogeneous oil reservoir with water-oil zones, including drilling injection and production wells with vertical and horizontal shafts at a certain placement in the productive formation, pumping a displacing fluid and extracting the product (RU Patent No. 2282022, IPC E21B 43/20, published on 20.08.2006, Bulletin No. 23). According to this method, the location of the main horizontal and/or subhorizontal well shafts and the placement of branches ensures a reduction in associated water production and an increase in the service life of the wells. The method makes it possible to increase the displacement coefficient.

Недостатком этого способа является большие затраты на бурение горизонтальных ответвлений и то, что часть пласта ниже основного горизонтального ствола остается не дренируемой и при обводнении одного интервала основного горизонтального и/или субгоризонтального ствола изолировать приток воды проблематично, практически невозможно, не обеспечивает эффективное вытеснение по площади. Все это снижает нефтеотдачу месторождения.The disadvantage of this method is the high costs of drilling horizontal branches and the fact that part of the formation below the main horizontal wellbore remains undrained and when one interval of the main horizontal and/or subhorizontal wellbore is flooded, it is problematic, practically impossible, and does not provide effective displacement over the area. All this reduces the oil recovery of the field.

Технической задачей предлагаемого способа является повышение нефтеизвлечения нефтяной залежи с неоднородным коллектором и увеличение продуктивности скважин за счет максимального охвата дренированием залежи по площади и разрезу.The technical objective of the proposed method is to increase oil recovery from an oil deposit with a heterogeneous reservoir and to increase well productivity by maximizing drainage coverage of the deposit by area and cross-section.

Указанная задача достигается способом разработки нефтяной залежи с круговой нагнетательной скважиной в середине элемента сетки скважин, включающим бурение сетки добывающих и нагнетательных скважин, закачку вытесняющего агента и добычу продукции.The specified task is achieved by a method of developing an oil deposit with a circular injection well in the middle of a well grid element, including drilling a grid of production and injection wells, pumping a displacing agent and extracting the product.

Новым является то, что нефтяную залежь разбуривают редкой сеткой скважин 800×800 м, осуществляют ее обустройство, затем уточняют геологическое строение залежи, определяют степень неоднородности по площади и разрезу и строят карты распространения коллекторов по площади, после чего уплотняют сетку скважин до проектной 400×400 м, в которой элемент сетки формируют путем бурения по сторонам элемента горизонтальных скважин длиной не менее 300 м, образуя квадрат, оставляя до углов элемента по 50 м параллельно подошве и не менее чем 3 м от неё, и производят глубокую перфорацию по всему стволу в каждой скважине, причём каждое перфорационное отверстие отстоит от предыдущего не более чем на 12 м и азимутом направления не менее, чем на 60° друг от друга субперпендикулярно основному стволу, имея в таком случае не менее 25 отверстий, расположенных равномерно вдоль ствола каждой скважины по спирали глубиной 1,5-2 м каждое, а в точке пересечения диагоналей квадрата элемента сетки бурят круговую скважину с входом в пласт и набором угла 4,5° на 10 м, выходят на круг с радиусом 127 м, заканчивают бурение при достижении прямой, соединяющей две противоположные вершины квадратной сетки, от точки входа до забоя круговой скважины оставляют 100–127 м для вытеснения нефти из круга к добывающим горизонтальным скважинам с глубокой перфорацией, стволы которых находятся на расстоянии 2 м от подошвы пласта.What is new is that the oil deposit is drilled with a sparse grid of wells of 800×800 m, its development is carried out, then the geological structure of the deposit is clarified, the degree of heterogeneity in area and section is determined and maps of the distribution of collectors in area are constructed, after which the grid of wells is compacted to the design 400×400 m, in which the grid element is formed by drilling horizontal wells of at least 300 m in length along the sides of the element, forming a square, leaving 50 m to the corners of the element parallel to the base and at least 3 m from it, and deep perforation is carried out along the entire wellbore in each well, with each perforation hole being no more than 12 m from the previous one and with an azimuth of direction of at least 60° from each other subperpendicular to the main wellbore, having in this case at least 25 holes located evenly along the wellbore of each well in a spiral with a depth 1.5-2 m each, and at the point of intersection of the diagonals of the square element of the grid, a circular well is drilled with an entrance to the formation and a set angle of 4.5° per 10 m, they reach a circle with a radius of 127 m, they finish drilling when they reach a straight line connecting two opposite vertices of the square grid, from the entry point to the bottom of the circular well, 100-127 m are left to displace oil from the circle to producing horizontal wells with deep perforation, the trunks of which are at a distance of 2 m from the bottom of the formation.

На фиг. показана схема разработки нефтяной залежи с круговой нагнетательной скважиной в середине элемента.The figure shows a diagram of the development of an oil deposit with a circular injection well in the middle of the element.

Способ разработки нефтяной залежи реализуют в следующей последовательности.The method of developing an oil deposit is implemented in the following sequence.

Нефтяную залежь разбуривают редкой сеткой скважин 800×800 м, осуществляют ее обустройство. Производят добычу продукции из добывающих скважин. Затем уточняют геологическое строение залежи, определяют степень неоднородности по площади и разрезу и строят карты распространения коллекторов по площади. Уплотняют сетку до проектной 400×400 м, в которой элемент сетки формируют путем бурения по сторонам элемента горизонтальных скважин длиной не менее 300 м образуя квадрат, оставляя до углов элемента по 50 м параллельно подошве и не менее чем 3 м от неё. Производят глубокую перфорацию по всему стволу в каждой скважине, причём каждое перфорационное отверстие отстоит от предыдущего не более чем на 12 м и азимутом направления не менее чем на 60° друг от друга субперпендикулярно основному стволу, имея не менее 25 отверстий, расположенных равномерно вдоль ствола каждой скважины по спирали глубиной 1,5-2,0 м каждое. The oil deposit is drilled with a rare grid of wells of 800x800 m, its development is carried out. Production is carried out from production wells. Then the geological structure of the deposit is specified, the degree of heterogeneity in area and section is determined and maps of the distribution of collectors by area are constructed. The grid is compacted to the design 400x400 m, in which the grid element is formed by drilling horizontal wells of at least 300 m in length on the sides of the element, forming a square, leaving 50 m to the corners of the element parallel to the base and at least 3 m from it. Deep perforation is carried out along the entire trunk in each well, with each perforation hole being no more than 12 m from the previous one and with an azimuth of direction of no less than 60° from each other subperpendicular to the main trunk, having no less than 25 holes, located evenly along the trunk of each well in a spiral with a depth of 1.5-2.0 m each.

Для эффективного вытеснения нефти из элемента по площади и разрезу в точке пересечения диагоналей квадрата элемента сетки бурят круговую скважину с входом в пласт и набором угла 4,5° на 10 м, затем выходят на круг с радиусом 127 м, заканчивают бурение при достижении прямой, соединяющей две противоположные вершины квадратной сетки (фиг.). От точки входа до забоя круговой скважины оставляют 100–127 м для вытеснения нефти из круга к добывающим горизонтальным скважинам с глубокой перфорацией, стволы которых находятся на расстоянии 2 м от подошвы пласта. To effectively displace oil from the element by area and section at the intersection point of the diagonals of the square element of the grid, a circular well is drilled with an entrance to the formation and a set angle of 4.5° per 10 m, then they go out to a circle with a radius of 127 m, finishing drilling upon reaching a straight line connecting two opposite vertices of the square grid (Fig.). From the entry point to the bottom of the circular well, 100–127 m are left to displace oil from the circle to producing horizontal wells with deep perforation, the trunks of which are at a distance of 2 m from the bottom of the formation.

Пример конкретного выполнения.An example of specific implementation.

Разрабатывают пластовую нефтяную залежь. Залежь имеет следующие характеристики: коллектор неоднородный, средняя глубина - 1100 м, отметка водонефтяного контакта - минус 968 м, пластовая температура - 23,0°C, пластовое давление - 10,8 МПа пористость в пределах - 20-24 %, проницаемость в среднем - 0,420 мкм², нефтенасыщенность в пределах 73-86 %, вязкость нефти - 40 мПа·с, плотность нефти - 860 кг/м³. Нефтеносная толщина продуктивного пласта залежи в среднем составляет -5,0 м. Проектная квадратная сетка скважин составляет 400х400 м. Водонефтяной контакт в пределах элемента отсутствует.A formation oil deposit is being developed. The deposit has the following characteristics: heterogeneous reservoir, average depth - 1100 m, oil-water contact mark - minus 968 m, formation temperature - 23.0°C, formation pressure - 10.8 MPa, porosity within - 20-24%, permeability on average - 0.420 μm ² , oil saturation within 73-86%, oil viscosity - 40 mPa s, oil density - 860 kg/m ³ . The oil-bearing thickness of the productive formation of the deposit is on average -5.0 m. The designed square grid of wells is 400x400 m. There is no oil-water contact within the element.

Залежь разбуривают сеткой 800×800 м, осуществляют его обустройство. Производят добычу продукции из добывающих скважин, производят замеры дебитов нефти и воды. Уточняют геологическое строение залежи, определяют степень неоднородности по площади и разрезу. Строят карты распространения коллекторов по площади. Уплотняют сетку до проектной 400×400 м.The deposit is drilled with a grid of 800×800 m, its development is carried out. Production is produced from production wells, oil and water flow rates are measured. The geological structure of the deposit is specified, the degree of heterogeneity by area and section is determined. Maps of the distribution of reservoirs by area are constructed. The grid is compacted to the design 400×400 m.

Выбирают участок в нефтяной зоне с толщиной неоднородного нефтеносного коллектора не менее 5 м, выбирают один элемент сетки в нефтяной зоне и бурят по сторонам элемента сетки горизонтальные скважины длиной не менее 300 м, оставляя до углов элемента по 50 м параллельно подошве и не менее чем 3,0 м от неё. Производят глубокую перфорацию по всему стволу в каждой скважине, причём каждое перфорационное отверстие отстоит от предыдущего не более чем на 12 м и азимутом направления не менее чем на 60° друг от друга субперпендикулярно основному стволу, имея не менее 25 отверстий, расположенных равномерно вдоль ствола каждой скважины по спирали глубиной 1,5-2,0 м каждое. A section in the oil zone with a thickness of the heterogeneous oil-bearing reservoir of at least 5 m is selected, one grid element is selected in the oil zone and horizontal wells of at least 300 m in length are drilled on the sides of the grid element, leaving 50 m parallel to the base and at least 3.0 m from it to the corners of the element. Deep perforation is performed along the entire wellbore in each well, with each perforation hole being no more than 12 m from the previous one and with an azimuth of direction of at least 60° from each other subperpendicular to the main wellbore, having at least 25 holes located evenly along the wellbore of each well in a spiral with a depth of 1.5-2.0 m each.

Для эффективного вытеснения нефти из элемента сетки по площади и разрезу в точке пересечения диагоналей квадрата элемента бурят круговую скважину с входом в пласт и набором угла 4,5° на 10 м, выходят на круг с радиусом 127 м, заканчивают бурение при достижении прямой, соединяющей две противоположные вершины квадратной сетки. От точки входа до забоя круговой скважины оставляют 100–127 м для вытеснения нефти из круга к добывающим горизонтальным скважинам с глубокой перфорацией, стволы которых находятся на расстоянии 2 м от подошвы пласта. Водонефтяной контакт в пределах элемента отсутствует.To effectively displace oil from a grid element by area and section at the intersection point of the diagonals of the square element, a circular well is drilled with an entrance to the formation and a set angle of 4.5° per 10 m, they reach a circle with a radius of 127 m, and drilling is completed upon reaching a straight line connecting two opposite vertices of the square grid. From the entry point to the bottom of the circular well, 100–127 m are left to displace oil from the circle to producing horizontal wells with deep perforation, the trunks of which are at a distance of 2 m from the bottom of the formation. There is no water-oil contact within the element.

Через полгода пластовое давление в зоне добывающих скважин составило 4 МПа. Запустили в работу нагнетательную.Six months later, the reservoir pressure in the production well zone was 4 MPa. The injection well was put into operation.

Дебит добывающих горизонтальных скважин с глубокой перфорацией в среднем 25 т/сут, что в 2,5 раза выше, чем у окружающих вертикальных скважин. За 10 лет эксплуатации одной добывающей горизонтальной скважины с глубокой перфорацией всего будет добыто 90 тыс. т нефти и 15 тыс. т воды. При известном способе-прототипе средний дебит разветвленной горизонтальной скважины составит 15 т/сут. Накопленная добыча за 10 лет по известному способу составит: 40 тыс.т нефти и 50 тыс.т воды. За счет меньшего охвата дренированием разреза при известном способе и меньшего дебита скважины за 10 лет будет добыто нефти на 52 тыс. т меньше. Текущее нефтеизвлечение за 10 лет эксплуатации по рассматриваемому участку по известному способу составит 3 %, а по предлагаемому способу 7,5 %. В 2,5 раза увеличилось текущее нефтеизвлечение за 10 лет эксплуатации.The flow rate of deep perforated horizontal production wells is on average 25 tons/day, which is 2.5 times higher than that of the surrounding vertical wells. Over 10 years of operation of one deep perforated horizontal production well, a total of 90 thousand tons of oil and 15 thousand tons of water will be produced. With the known prototype method, the average flow rate of a branched horizontal well will be 15 tons/day. The cumulative production over 10 years using the known method will be: 40 thousand tons of oil and 50 thousand tons of water. Due to the smaller drainage coverage of the section using the known method and the lower well flow rate, 52 thousand tons less oil will be produced over 10 years. The current oil recovery over 10 years of operation in the area under consideration using the known method will be 3%, and 7.5% using the proposed method. The current oil recovery over 10 years of operation has increased by 2.5 times.

Способ повышает нефтеизвлечение из нефтяной залежи с неоднородным коллектором и увеличивает продуктивность скважин за счет максимального охвата дренированием залежи по площади и разрезу.The method increases oil recovery from an oil deposit with a heterogeneous reservoir and increases well productivity due to maximum drainage coverage of the deposit by area and cross-section.

Claims

A method for developing an oil reservoir with a circular injection well in the middle of a well grid element, including drilling a grid of production and injection wells, pumping a displacing agent and extracting products, characterized in that the oil reservoir is drilled with a sparse grid of wells of 800x800 m, its development is carried out, then the geological structure of the reservoir is clarified, the degree of heterogeneity in area and section is determined and maps of the distribution of reservoirs by area are constructed, after which the well grid is compacted to the design 400x400 m, in which the grid element is formed by drilling horizontal wells of at least 300 m in length along the sides of the element, forming a square, leaving 50 m parallel to the base and at least 3 m from it to the corners of the element, and deep perforation is performed along the entire wellbore in each well, with each perforation hole being no more than 12 m from the previous one and azimuth of direction not less than 60° from each other subperpendicular to the main wellbore, having in this case not less than 25 holes, located evenly along the wellbore of each well in a spiral with a depth of 1.5-2 m each, and at the point of intersection of the diagonals of the square of the grid element, a circular well is drilled with an entrance to the formation and a set of angles of 4.5° per 10 m, they reach a circle with a radius of 127 m, they finish drilling upon reaching a straight line connecting two opposite vertices of the square grid, and from the entry point to the bottom of the circular well, 100-127 m are left to displace oil from the circle to producing horizontal wells with deep perforation, the trunks of which are at a distance of 2 m from the bottom of the formation.