RU2394981C1 - Procedure for development of oil deposit - Google Patents

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: deposit is drilled out with vertical and/or inclined boreholes. Product is withdrawn via producers, while working agent is pumped via pressure wells. Further an offshoot is drilled from the vertical or slant hole of the producer and production is withdrawn from both boreholes. During drilling the offshoot a kick-off interval of the offshoot is chosen below zones of loss and intensive water inflows, below zones of unstable rock sloughing and below fluid level in the borehole. The offshoot is predrilled in the interval of dense, impermeable, inflow-free beds. In the interval of offshoot kick-off cement sheath after the flow string of the vertical borehole is solid and single eliminating annulus cross flow. When making the offshoot, the interval from a kick-off "window" to a "head" of the flow string of the off-shoot is arranged in dense, impermeable and inflow-free intervals, leaving it uncased at distance 0.5-10 m and free form the cement sheath.

EFFECT: increased rate of mineral withdrawal, and raised yield of oil deposit.

1 ex

Description

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

Известен способ разработки обводненной нефтяной залежи в продуктивном горизонте, представленном разнопроницаемыми пластами, предусматривающий после выработки запасов нефти через основной ствол скважины и предельного обводнения добываемой из него продукции бурение вторых (боковых) стволов, ориентированных на невыработанные запасы, локализованные в низкопроницаемых прослоях [Ширяев Ю.Х., Даниленко Г.Г, Галицина Н.С. Повышение эффективности разработки месторождений на завершающей стадии бурением дополнительных стволов. Нефтяное хозяйство, №7, 2001 г. с.51-53].There is a method of developing a water-cut oil reservoir in a productive horizon represented by different-permeable formations, which, after depletion of oil reserves through the main wellbore and limiting watering of the products extracted from it, drilling of second (side) shafts, oriented towards undeveloped reserves localized in low-permeability interlayers [Shiryaev Yu. H., Danilenko G.G., Galitsina N.S. Improving the efficiency of field development at the final stage by drilling additional shafts. Oil industry, No. 7, 2001 p.51-53].

Известный способ не позволяет разрабатывать нефтяную залежь с высокими темпами отбора запасов, достигать высокой нефтеотдачи.The known method does not allow to develop an oil reservoir with high rates of selection of reserves, to achieve high oil recovery.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ разработки многопластовой нефтяной залежи, включающий разбуривание залежи на ранней стадии разработки вертикальными стволами, выполнение в них комплекса геофизических исследований, по материалам геофизических исследований и опробования выделение нефтенасыщенных и водонасыщенных пластов, определение их емкостно-фильтрационных свойств, по полученным данным построение геологической модели залежи, выделение в разрезе скважин низкопроницаемых пластов с проницаемостью в 3-10 раз ниже проницаемости более продуктивной части разреза в объеме, обеспечивающем рентабельность выработки боковым стволом локализованных в них запасов. В, по крайней мере, одной добывающей скважине вертикальный ствол скважины задавливают инертной жидкостью и буровым раствором и пакеруют над интервалом перфорации, из вертикального ствола наклонно-направленным способом бурят боковой ствол с отходом от вертикального не менее чем на 100 м, в боковом стволе вскрывают низкопроницаемые пласты и осваивают боковой ствол скважины с применением интенсифицирующих технологий, боковой ствол глушат инертной жидкостью и заполняют буровым раствором, распакеровывают вертикальный ствол скважины, заменяют раствор на воду и компрессируют, вызывая приток из обоих стволов. Ведут отбор продукции через добывающие скважины и закачку рабочего агента через нагнетательные скважины (патент РФ №2290493, опублик. 27.12.2006 - прототип).Closest to the proposed invention in technical essence is a method of developing a multilayer oil reservoir, including drilling a reservoir at an early stage of development with vertical shafts, performing a complex of geophysical surveys therein, extracting oil-saturated and water-saturated formations from geophysical studies and testing, determining their capacitance-filtration properties , according to the data obtained, the construction of a geological model of the reservoir, the selection in the section of wells of low-permeability reservoirs s permeability to 3-10 times lower than the permeability of a productive part of the cut in volume providing production of the lateral margins of the localized barrel therein stocks. In at least one producing well, the vertical wellbore is crushed with an inert fluid and drilling fluid and packaged over the perforation interval, a lateral wellbore is drilled from the vertical wellbore in an oblique direction with at least 100 m deviation from the vertical well, and low permeability openings are made in the lateral well reservoirs and master the lateral wellbore using intensifying technologies, the lateral well is plugged with inert fluid and filled with drilling fluid, the vertical wellbore is unpacked, replacing Pour the solution onto the water and compress, causing inflow from both trunks. They select products through production wells and pump a working agent through injection wells (RF patent No. 2290493, published on December 27, 2006 - a prototype).

Недостатком известного способа является отсутствие учета при бурении боковых стволов зон поглощений и интенсивных водопроявлений, зон осыпаний неустойчивых горных пород, уровня жидкости в скважине, качества цементного кольца в заколонном пространстве основного ствола. Отсутствие учета этих факторов приводит к некачественному строительству бокового ствола, появлению обводнения добываемой продукции, ошибкам в оценке запасов залежи в зоне бокового ствола и, в конечном счете, к снижению темпов отбора запасов, снижению нефтеотдачи залежи.The disadvantage of this method is the lack of consideration when drilling sidetracks of the zones of absorption and intense water occurrence, zones of shedding of unstable rocks, the level of fluid in the well, the quality of the cement ring in the annular space of the main trunk. Lack of accounting for these factors leads to poor-quality sidetracking, the emergence of flooding of produced products, errors in estimating reserves in the sidetrack zone and, ultimately, to a decrease in the rate of selection of reserves and a decrease in oil recovery.

В предложенном изобретении решается задача увеличения темпов отбора запасов, повышения нефтеотдачи залежи.The proposed invention solves the problem of increasing the rate of selection of reserves, increasing oil recovery deposits.

Задача решается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем разбуривание залежи вертикальными и/или наклонными скважинами, отбор продукции через добывающие скважины и закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, бурение в добывающих скважинах из вертикального или наклонного ствола бокового ствола и отбор продукции из обоих стволов, согласно изобретению при бурении бокового ствола интервал зарезки бокового ствола выбирают ниже зон поглощений и интенсивных водопроявлений, ниже зон осыпаний неустойчивых горных пород, ниже уровня жидкости в скважине, боковой ствол забуривают в интервале плотных, непроницаемых, бесприточных пластов, в интервале зарезки бокового ствола цементное кольцо за эксплуатационной колонной вертикального ствола выбирают сплошным и цельным, исключающим возможность заколонных перетоков, а при выполнении бокового ствола интервал от «окна» зарезки до «головы» эксплуатационной колонны бокового ствола располагают в плотных, непроницаемых и бесприточных интервалах и оставляют свободным от цементного кольца.The problem is solved in that in a method of developing an oil reservoir, including drilling a reservoir with vertical and / or inclined wells, taking products through production wells and injecting a working agent through injection wells, drilling in production wells from a vertical or inclined sidetrack, and selecting products from both trunks, according to the invention, when drilling a sidetrack, the sidetracking interval is chosen below the absorption zones and intense water manifestations, below the zones of crumbling of unstable mountain rocks below the liquid level in the well, the sidetrack is drilled in the interval of dense, impermeable, non-flowing formations, in the interval of sidetracking, the cement ring behind the production casing of the vertical wellbore is selected solid and solid, excluding the possibility of annular flows, and when performing the sidetrack, the interval from the windows of the tie-in to the “head” of the production casing of the sidetrack are placed in tight, impermeable and airless intervals and left free from the cement ring.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Для увеличения нефтеотдачи залежи применяют мероприятия, направленные на увеличение охвата залежи воздействием, к числу которых относят и бурение боковых стволов из вертикальных или наклонно-направленных стволов добывающих скважин и отбор продукции через оба ствола скважины. Однако отсутствие учета этих факторов приводит к некачественному строительству бокового ствола, появлению обводнения добываемой продукции, ошибкам в оценке запасов залежи в зоне бокового ствола и, в конечном счете, к снижению нефтеотдачи залежи. В предложенном способе решается задача повышения увеличения темпов отбора запасов, нефтеотдачи залежи. Задача решается следующим образом.In order to increase oil recovery, measures are taken to increase the impact of the reservoir, including drilling sidetracks from vertical or directional shafts of production wells and product selection through both boreholes. However, the lack of consideration of these factors leads to poor-quality construction of the sidetrack, the appearance of flooding of produced products, errors in estimating the reserves of the deposits in the sidetrack area and, ultimately, to a decrease in the oil recovery of the reservoir. The proposed method solves the problem of increasing the increase in the rate of selection of reserves, oil recovery deposits. The problem is solved as follows.

При разработке нефтяной залежи ведут разбуривание залежи вертикальными и/или наклонно-направленными скважинами, отбор продукции через добывающие скважины и закачку рабочего агента через нагнетательные скважины. По прошествии некоторого времени разработки возникает необходимость увеличения охвата залежи воздействием, вовлечения в разработку ранее неохваченных зон, уплотнения сетки скважин. Кроме того, применением бокового ствола решаются задачи повышения дебита нефти скважины, ограничение отбора воды за счет снижения отборов из основного ствола при сохранении или повышении дебита нефти за счет бокового ствола.When developing an oil reservoir, the wells are drilled with vertical and / or directional wells, production is taken through production wells and the working agent is injected through injection wells. After some development time, there is a need to increase the coverage of the reservoir by exposure, involvement of previously unreached zones in the development, and compaction of the well network. In addition, the use of a sidetrack solves the problem of increasing the oil flow rate of a well, limiting water withdrawal by reducing withdrawals from the main wellbore while maintaining or increasing oil flow rate due to the lateral wellbore.

Для достижения этих задач выполняют бурение в добывающих скважинах из вертикального или наклонного ствола бокового ствола и отбор продукции из обоих стволов.To achieve these objectives, drilling is carried out in production wells from a vertical or inclined sidetrack and product sampling from both shafts.

При этом соблюдают требования к выбору интервала зарезки бокового ствола. Его выбирают ниже зон поглощений и интенсивных водопроявлений, ниже зон осыпаний неустойчивых горных пород, ниже динамического уровня жидкости в скважине. Боковой ствол забуривают в интервале плотных, непроницаемых, бесприточных пластов. В интервале зарезки бокового ствола проверяют качество цементного кольца за эксплуатационной колонной вертикального ствола. Цементное кольцо должно быть сплошным и цельным, исключающим возможность заколонных перетоков. При этом возможно проведение работ по ремонту цементного кольца и доведение его качества до необходимого уровня. При выполнении бокового ствола интервал от «окна» зарезки до «головы» эксплуатационной колонны бокового ствола располагают в плотных, непроницаемых и бесприточных интервалах и оставляют необсаженным и без цементного кольца, т.е. оставляют свободным от цементного кольца. Расстояние от «окна» зарезки до «головы» эксплуатационной колонны бокового ствола (расстояние необсаженной части) составляет 0,5-10 м. Эта необсаженная часть бокового ствола скважины необходима для реконструкции скважины без применения сложного оборудования по механическому соединению основного и бокового стволов.At the same time, they comply with the requirements for choosing the sidetracking interval. It is chosen below the zones of absorption and intense water manifestations, below the zones of shedding of unstable rocks, below the dynamic level of the fluid in the well. The lateral trunk is drilled in the range of dense, impermeable, masonry-free formations. In the interval of sidetracking, the quality of the cement ring is checked behind the production string of the vertical trunk. The cement ring should be solid and solid, excluding the possibility of annular flows. At the same time, it is possible to carry out repairs of the cement ring and bring its quality to the required level. When performing a sidetrack, the interval from the “window” of the tie-in to the “head” of the production casing of the sidetrack is placed in tight, impermeable and airless intervals and left uncased and without a cement ring, i.e. left free of cement ring. The distance from the “window” of the tie-in to the “head” of the production casing of the sidetrack (the distance of the uncased part) is 0.5-10 m. This uncased part of the sidetrack is necessary for well reconstruction without the use of sophisticated equipment for mechanical connection of the main and sidetracks.

Кроме того, весьма желательно соблюдение дополнительных требований к боковому стволу. Боковой ствол должен иметь минимальную длину при соблюдении приемлемой интенсивности набора зенитного угла для работы бурового инструмента, глубинно-насосного оборудования и оборудования капитального ремонта скважины. Боковой ствол должен буриться с максимальным применением компоновок безориентированного бурения.In addition, compliance with additional requirements for the sidetrack is highly desirable. The lateral shaft should have a minimum length while observing the acceptable intensity of zenith angle set for the operation of drilling tools, downhole pumping equipment and well overhaul equipment. The sidetrack should be drilled with maximum use of orientation-free drilling arrangements.

Боковые стволы запускают в работу с применением технологий одновременно-раздельной эксплуатации.Sidetracks are put into operation using technologies of simultaneous and separate operation.

Пример конкретного выполненияConcrete example

Разрабатывают нефтяную залежь со следующими характеристиками: глубина 1730 м, пластовое давление 17 МПа, пластовая температура 35°С, пористость 21,2, проницаемость 300 мкм², нефтенасыщенность 78,2%, плотность нефти 858 кг/м³, вязкость нефти 3,8 МПа·с, толщина пласта 2,5 м. Первоначально на залежи размещают скважины по рядной системе с плотностью сетки скважин 500 Х 500 м. Закачивают сточную воду в качестве рабочего агента через нагнетательные скважины и отбирают продукцию (нефть) через добывающие скважины. Через 10 лет уплотняют сетку скважин до плотности 250 Х 250 м бурением боковых стволов из вертикальных и наклонно-направленных стволов добывающих скважин.An oil reservoir is developed with the following characteristics: depth 1730 m, reservoir pressure 17 MPa, reservoir temperature 35 ° C, porosity 21.2, permeability 300 μm ² , oil saturation 78.2%, oil density 858 kg / m ³ , oil viscosity 3, 8 MPa · s, the thickness of the formation is 2.5 m. Initially, wells are placed in the deposits in a row system with a density of well networks of 500 X 500 m. Wastewater is pumped as a working agent through injection wells and production (oil) is taken through production wells. After 10 years, the grid of wells is compacted to a density of 250 X 250 m by drilling sidetracks from vertical and directional trunks of production wells.

В добывающей скважине глубиной 1710 м, обсаженной эксплуатационной колонной диаметром 168 мм и имеющей в заколонном пространстве цементное кольцо, анализируют расположение зон поглощений и интенсивных водопроявлений, зон осыпаний неустойчивых горных пород и уровень жидкости в скважине. Определяют, что в интервале 1020-1056 м имеется зона поглощений, в интервале 843-865 м имеется зона интенсивных водопроявлений, в интервале 1208-1213 м имеется зона осыпаний неустойчивых горных пород. Динамический уровень жидкости в скважине находится на глубине 10-1000 м. В то же время в интервале 1550-1600 м имеются плотные, непроницаемые, бесприточные пласты. Интервал зарезки бокового ствола скважины назначают в интервале 1565-1575 м. В интервале зарезки бокового ствола проверяют качество цементного кольца за эксплуатационной колонной вертикального ствола. Цементное кольцо является сплошным и цельным и исключает возможность заколонных перетоков. Боковой ствол бурят с применением компоновки безориентированного бурения. Бурят боковой ствол диаметром 144 мм, длиной 320 м и обсаживают его эксплуатационной колонной диаметром 114 мм. Боковым стволом вскрывают продуктивный пласт (убрали) между соседними добывающими скважинами. Эксплуатационную колонну в боковом стволе располагают от забоя до глубины, ниже «окна» для зарезки бокового ствола в вертикальном стволе на 4 м. При выполнении бокового ствола интервал от «окна» зарезки до «головы» эксплуатационной колонны бокового ствола выполняют равным 4 м.In a production well with a depth of 1710 m, cased with a production string with a diameter of 168 mm and having a cement ring in the annulus, the location of absorption zones and intense water occurrences, zones of crushing of unstable rocks and the level of fluid in the well are analyzed. It is determined that in the range of 1020-1056 m there is an absorption zone, in the range of 843-865 m there is a zone of intense water manifestations, in the range of 1208-1213 m there is a zone of crumbling of unstable rocks. The dynamic level of the fluid in the well is at a depth of 10-1000 m. At the same time, in the interval of 1550-1600 m there are dense, impermeable, non-leaky formations. The interval of the sidetracking hole is assigned in the range of 1565-1575 m. In the interval of sidetracking the quality of the cement ring is checked behind the production string of the vertical wellbore. The cement ring is solid and solid and eliminates the possibility of annular flows. A sidetrack is drilled using an orientation-free drilling arrangement. A sidetrack with a diameter of 144 mm and a length of 320 m is drilled and cased with a production string of 114 mm in diameter. A side formation is opened (removed) between adjacent producing wells. The production casing in the sidetrack is positioned from the bottom to the depth, below the “window” for kicking the sidetrack in the vertical barrel by 4 m. When performing the sidetrack, the interval from the “cutting” window to the “head” of the production casing of the sidetrack is 4 m.

Боковой ствол выполняют длиной 320 м. Эта длина является минимальной, при которой соблюдается приемлемой интенсивность набора зенитного угла для работы бурового инструмента, глубинно-насосного оборудования и оборудования капитального ремонта скважины.The lateral shaft is 320 m long. This length is the minimum at which an acceptable zenith angle set intensity is maintained for the operation of the drilling tool, downhole pumping equipment and well overhaul equipment.

Из вертикального и бокового ствола отбирают продукцию штанговым глубинным насосом, расположенным на глубине 1300 м в вертикальном стволе скважины с применением технологий одновременно-раздельной эксплуатации.Products are taken from a vertical and lateral wellbore using a sucker rod pump located at a depth of 1300 m in a vertical wellbore using technologies of simultaneous and separate operation.

В результате дебит скважины увеличился с 4,2 до 10 м³/сут, обводненность добываемой продукции снизилась с 95 до 54%, что свидетельствует о вовлечении в разработку ранее неохваченных зон.As a result, the flow rate of the well increased from 4.2 to 10 m ³ / day, the water cut of the produced products decreased from 95 to 54%, which indicates the involvement of previously unreached zones in the development.

Аналогичные работы по формированию и эксплуатации боковых стволов проводят в других вертикальных добывающих скважинах.Similar work on the formation and operation of sidetracks is carried out in other vertical production wells.

Расчеты показывают, что бурение и совместная эксплуатация вертикальных и боковых стволов в добывающих скважинах приводит к увеличению нефтеотдачи залежи на 1,5%. За счет повышения дебитов скважин удается увеличить темп отбора запасов.Calculations show that drilling and joint operation of vertical and sidetracks in producing wells leads to an increase in oil recovery by 1.5%. By increasing the flow rates of wells, it is possible to increase the rate of selection of reserves.

Применение предложенного способа позволит повысить нефтеотдачу залежи.The application of the proposed method will improve oil recovery deposits.

Claims (1)

Способ разработки нефтяной залежи, включающий разбуривание залежи вертикальными и/или наклонными скважинами, отбор продукции через добывающие скважины и закачку рабочего агента через нагнетательные скважины, бурение в добывающих скважинах из вертикального или наклонного ствола бокового ствола и отбор продукции из обоих стволов, отличающийся тем, что при бурении бокового ствола интервал зарезки бокового ствола выбирают ниже зон поглощений и интенсивных водопроявлений, ниже зон осыпаний неустойчивых горных пород, ниже уровня жидкости в скважине, боковой ствол забуривают в интервале плотных, непроницаемых, бесприточных пластов, в интервале зарезки бокового ствола цементное кольцо за эксплуатационной колонной вертикального ствола выбирают сплошным и цельным, исключающим возможность заколонных перетоков, а при выполнении бокового ствола интервал от «окна» зарезки до «головы» эксплуатационной колонны бокового ствола располагают в плотных, непроницаемых и бесприточных интервалах, оставляют необсаженным на расстоянии 0,5-10 м и свободным от цементного кольца. A method of developing an oil reservoir, including drilling a reservoir with vertical and / or inclined wells, taking products through production wells and injecting a working agent through injection wells, drilling in production wells from a vertical or inclined sidetrack, and selecting products from both trunks, characterized in that when drilling a sidetrack, the sidetracking interval is selected below the absorption zones and intense water manifestations, below the heaving zones of unstable rocks, below the liquid level in the well, the sidetrack is drilled in the interval of tight, impermeable, non-flowing formations, in the interval of sidetracking, the cement ring behind the production casing of the vertical wellbore is selected as solid and unbroken, eliminating the possibility of annular cross-flow, and when performing the sidetrack, the interval from the cutoff window to the heads ”of the production string of the sidetrack are placed in tight, impermeable and airless intervals, left uncased at a distance of 0.5-10 m and free from the cement ring.