Способ разработки нефтяной залежи
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Формула
1. СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОЙ ЗАЛЕЖИ, включающий ввод тепла в нефтеносный пласт путем закачки теплоносителя через нагнетательные скважины с периодическим снижением количества вводимого тепла и отбор нефти из нефтеносного пласта через добывающие скважины, отличающийся тем, что, с целью снижения удельного расхода теплоносителя и увеличения темпов отбора нефти при шахтной разработке нефтяной залежи сложенной трещиноватым коллектором, снижение количества вводимого тепла осуществляют по экспоненциальной зависимости, при этом величину снижаемого количества определяют по следующей формуле:q=
(
2)-
(
1)
+
,
где ,
окp - теплопроводность пласта и окружающих пород соответственно, ккал/м ч. град;
R - половина расстояния между трещинами, м;
C - теплоемкость окружающих пород, ккал/м3. град;
h - мощность продуктивного пласта, м;(
1) - средняя температура пласта в момент
1 , условно принятое за начальную точку отсчетов;
(
2) - средняя температура пласта в момент
2.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что снижают количество тепла, вводимого в пласт путем перевода части нагнетательных скважин в добывающие.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что снижают количество тепла вводимого в нефтеносный пласт путем ограничения количества закачиваемого теплоносителя.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что снижают количество тепла вводимого в нефтеносный пласт путем снижения теплосодержания закачиваемого теплоносителя.
Описание
Известен способ разработки нефтяной залежи, включающий прогрев пласта через трещины закачкой теплоносителя и последующее вытеснение нефти водой при извлечении нефти посредством добывающих скважин, в котором в начальной стадии процесса прогрева пласта выявляют трещиноватые зоны, а затем переносят фронт нагнетания теплоносителя в скважины, имеющие минимальную связь с трещинами.
Недостатком известного способа является большой расход теплоносителя и низкий темп отбора нефти.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разработки нефтяной залежи, включающий ввод тепла в нефтеносный пласт путем закачки теплоносителя через нагнетательные скважины с периодическим снижением количества вводимого тепла и отбор нефти из нефтеносного пласта через добывающие скважины.
Недостатком известного способа является большой удельный расход теплоносителя и низкий темп отбора нефти при шахтной разработке залежи сложенной трещиноватым коллектором.
Целью изобретения является снижение удельного расхода теплоносителя и увеличения темпов отбора нефти при шахтной разработке нефтяной залежи сложенной трещиноватым коллектором.
Цель достигается тем, что в способе разработки нефтяной залежи, включающем ввод тепла в нефтеносный пласт путем закачки теплоносителя через нагнетательные скважины с периодическим снижением количества вводимого тепла и отбор нефти из нефтеносного пласта через добывающие скважины, снижение количества вводимого тепла осуществляют по экспоненциальной зависимости, при этом величину снижаемого количества определяют по следующей формуле:













R - половина расстояния между трещинами, м;
С - теплоемкость окружающих пород, ккал/(м3

h - мощность продуктивного пласта, м;






При этом снижают количество тепла, вводимого в пласт путем перевода части нагнетательных скважин в добывающие или путем ограничения количества закачиваемого теплоносителя или путем снижения теплосодержания закачиваемого теплоносителя.
На чертеже приведена динамика оптимального количества тепла, вводимого в нефтеносный пласт в единицу времени.
Известно, что в пространственном распределении естественной трещиноватости горных пород имеются определенные закономерности.
Так при разработке и изучении многих нефтяных месторождений установлено, что почти всегда существует преобладающее направление трещин, по которым происходит фильтрация закачиваемого в пласт агента. Например, на Ягерском месторождении (Коми АССР) преобладают трещины северо-западного направления. Эти трещины расположены почти параллельно друг другу через 20-25 м в среднем.
Расчеты и промысловые исследования показывают, что при закачке теплоносителя через плотную сетку разнонаправленных скважин, обычно применяемую по шахтной разработке нефтяных месторождений, теплоноситель быстро прорывается по трещинам, в результате чего в них устанавливается практически постоянная температура, близкая к температуре теплоносителя.
При прогреве пласта через систему параллельных трещин нефтесодержащие блоки можно рассматривать как бесконечные пластины, на поверхностях которых поддерживается постоянная температура, близкая к температуре теплоносителя.
Ниже дается вывод уточненной математической зависимости.
Скорость нагревания пласта может быть рассчитана по следующей формуле:







tc - температура теплоносителя, оС;
to - начальная температура пласта, оС;




R - половина расстояния между трещинами, м.
Темп расхода тепла на 1 м3 пласта пропорционален скорости его нагревания и определяется по следующей зависимости:
q=




q=



















Потери тепла в окружающие породы, приходящиеся на 1 м3продуктивного пласта, могут быть рассчитаны по следующей формуле
qп=




h - мощность пласта, м;
С - теплоемкость окружающих пород, ккал/(м3





Общая величина снижения количества вводимого в пласт тепла в момент времени










Если закачка теплоносителя в пласт ведется непрерывно, то можно было бы заранее рассчитать динамику снижения количества вводимого в пласт тепла. Однако, учитывая, что закачка теплоносителя, особенно в условиях трещиноватого пласта, ведется циклически, необходимо корректировать величину снижения расхода тепла по фактически замеренной средней температуре пласта


Таким образом, значения средней температуры пласта в момент времени



Предложенный способ осуществляется следующим образом.
Сооружают горные выработки в нефтеносном пласте. В процессе их проходки визуально изучают тектоническое строение нефтеносного пласта, определяютпреобладающее направление трещин и среднее расстояние между ними, изучают теплофизические параметры пласта и окружающих пород: температуропроводность, теплопроводность, начальную температуру.
Затем бурят горизонтальные и наклонные скважины из упомянутых горных выработок. Часть скважин используют как нагнетательные для закачки теплоносителя в пласт, остальные используют как добывающие для отбора жидкости из пласта.
Путем пробных закачек теплоносителя определяют среднюю приемистость одной нагнетательной скважины.
Затем с помощью формулы
q=







F0=



R - половина расстояния между трещинами, м;



tc - средняя температура в трещинах, град;
to - начальная температура пласта, град;



Cv - теплоемкость окружающих пород, ккал/(м3

h - мощность продуктивного пласта, м;










По мере прогрева пласта снова определяют его среднюю температуру по формуле [8] , рассчитывают оптимальное количество тепла, которое необходимо вводить в пласт в единицу времени. При этом все другие исходные данные для расчета остаются первоначальными, так как по мере прогрева пласта они практически не изменяются. Необходимое количество нагнетательных скважин для ввода тепла в пласт снова определяют по рассчитанному требующемуся количеству тепла.
При вводе тепла в нефтеносный пласт измерение его средней температуры и последующий расчет оптимального количества тепла по формуле [8] осуществляют периодически, примерно один раз в три месяца.
При этом, так как зависимость расчетного количества тепла в формуле 1 [8] представляет собой экспоненту, то после каждого измерения средней температуры пласта расчетное количество тепла, вводимого в нефтеносный пласт в единицу времени, будет ниже предыдущего значения, т. е. количество вводимого тепла постепенно снижают, рассчитывая снижаемое количество согласно формуле [7] .
По мере прогрева пласта количество нагнетательных скважин, находящихся под закачкой теплоносителя, уменьшают так, чтобы темп ввода тепла в пласт в данный момент времени соответствовал расчетному значению. Для этого прекращают закачку теплоносителя в отдельные нагнетательные скважины и переводят их в добывающие.
В процессе закачки теплоносителя в нефтеносный пласт из всех скважин, не находящихся под закачкой, осуществляют добычу нефти.
В случае необходимости снижения давления закачки теплоносителя в нефтеносный пласт по техническим требованиям количество вводимого тепла в единицу времени снижают путем ограничения количества закачиваемого в скважины теплоносителя.
В случае, например, необходимости повышения эффекта гидродинамического вытеснения нефти из пласта количество вводимого тепла в единицу времени снижают путем снижения теплосодержания теплоносителя, для чего используют в качестве теплоносителя попутно добываемую из пласта горячую воду.
Рекомендуемый способ может быть применен, например, при разработке Ярегского месторождения. Для условий Ярегского месторождения могут быть приняты следующие значения параметров, входящих в расчетную формулу:



R = 10 м, С = 800 ккал/(м3

t(




В дальнейшем количество тепла, которое необходимо вводить в пласт, и требуемое количество нагнетательных скважин периодически корректируют.
Учитывая скорость прогрева пласта, периодичность корректировки темпа закачки пара с учетом опыта разработки Ярегского месторождения целесообразно принять равной 3 месяца.
Спустя 3 месяца после начала закачки пара проводят термометрию по скважинам и определяют среднюю температуру пласта. В нашем примере средняя температура пласта получилась равной 21оС. При t(


Расчеты показывают, что с ростом средней температуры пласта по мере его прогрева количество тепла, вводимого в нефтеносный пласт в единицу времени, постепенно снижается. Разработку ведут до экономически выгодного уровня добычи нефти.
Промышленное использование предлагаемого способа за счет оптимизации режима прогрева нефтеносного пласта позволит снизить на 30-40% удельный расход пара на одну тонну дополнительно добытой нефти.
Например, на Ярегском месторождении высоковязкой нефти Коми АССР годовой экономический эффект от использования предложенного способа за счет экономии теплоносителя может составить
Э = А






П - удельный расход пара при применяемых способах разработки, т/т;
К - коэффициент, учитывающий снижение удельного расхода пара при предлагаемом способе разработки;
С - себестоимость 1 т пара, руб. /т.
Кроме того, может быть получен значительный экономический эффект от увеличения темпов отбора нефти из пласта. (56) Авторское свидетельство СССР N 410163, кл. E 21 B 43/24, 1971.
Патент США N 3385360, кл. 166-11, опублик. 1968.
Заявка
2699581/03, 11.12.1978
Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности "ПечорНИПИнефть"
Рузин Л. М, Тюнькин Б. А, Гуров Е. И, Обрезков А. И, Табаков В. П, Чупров Г. С
МПК / Метки
МПК: E21B 43/24
Метки: залежи, нефтяной, разработки
Опубликовано: 28.02.1994
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-930976-sposob-razrabotki-neftyanojj-zalezhi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ разработки нефтяной залежи</a>
Предыдущий патент: Вывод энергии баночной конструкции вакуумного свч-прибора
Следующий патент: Способ изготовления полупроводниковых приборов
Случайный патент: Вычислительное устройство для определения кратных интегралов