Способ разработки нефтяного пласта циклическим заводнением

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1 В 43/2 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ТНРЫТИ М"Л,г, сГ.жДВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТ не ти из пласта п теснен ненни происходитпроцессов: процпод действиемпения давления вгидродинамичес за икличе ес пр ством дв посревытесгого ени т пред твуе рера (дей е /и и (д авле ропи д деистви капилляр ствует капиллярное н ное давлени рого происх а, определя Р , под дей ит капилляр ся по уранКапи ото тви ся пропитк ению 2 Ьд сов В где ИСАНИЕ ИЗО(71) Научно-исследовательский и проектный институт по освоению месторождений нефти и газа "ГипроморнеФтегаз"(56) Сургучев М.Л. Вторичные и третичные методы увеличения нефтеотдачи пластов. М,: Недра, 1985, с, 143 156-58.(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО ПЛАСТА ЦИКЛИЧЕСКИМ ЗАВОДНЕНИЕМ (57) Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности для разработки нефтяных месторождений. Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к разработке нефтяных месторождений заводнением,Целью изобретения является повышение нефтеотдачи гидрофильного пласта и сокращение сроков его разработки.В пласт циклически закачивают воду с величиной поверхностного натяжения на границе раздела фаз нефть - вода, равной 25-45 мН/м, а период закачки уменьшенного объема воды со тавляет 20-30% от периода закачки увеличенного объема при сохранении расчетного объема закачки воды.Сущность изобретения заключается в следующем. ЯО 15888 2Цель - повышение нефтеотдачи гидрофильного пласта и сокращение сроков разработки нефтяного пласта. Для этого в пласт эакачивают воду с величиной поверхностного натяжения на границе с нефтью, равной 25-45 мН/м. Периад закачки уменьшенного объема воды устанавливают равным 20-30% от периода закачки увеличенного объема при сохранении расчетного объема закачки воды. Т.о. вытеснение нефти иэ пласта при циклическом заводнении происходит посредством двух процессов: первы: гроцесс - вытеснение нефти под действием упругого перераспределениядавления в пласте, второй - под действием капиллярной пропитки. Применение способа приводит также к увеличению дебитов добывающих скважин.1 ил., 2 табл. апиллярное давление;6 В,- поверхностное натяжение награнице вода - нефть;й - радиус капилляра;8 - угол смачивация.Из Формулы (1) следует, .что чем меньше давя, тем меньше величина Р, .1 При 6 вя=О, Р=О, Поэтому при циклической закачке вод с низкими значениями поверхностного натяжения (к10 ним относятся воды, добываемые попутно с нефтью или из других близлежащих горизонтов, обычно закачиваемые ,обратно в залежь ) це будет добываться нефть за счет капиллярной пропитки,15 Кроме того, широко применяемые раз- личные добавки ПАВ к закачиваемой воде, а также применение мициллярных растворов и Щелочей для снижения поверхностного натяжения, приводит к20 значительному снижению капиллярного давления и, тем самым, к нейтрализации капиллярных сил н пласте. Придание же эакачиваемой воде высокого значения поверхностного натяжения (бв=25-45 мН/м по сравнению с низким=1-3 мН/м) приводит к возрастанию капиллярного давления Р (смек Формулу 1) и к активизации тем самым процесса капиллярной пропитки, Кроме того, активизация капиллярной пропит 30 ки принодит к дтнеличению дебитов добывающих скважин, что ведет к сокращению сроков разработки месторождения и увеличению текущей добычи нефти. Увеличение скорости капиллярной 35 пропитки пластов в результате циклической закачки н залежь воды с высоким значением поверхностного натяжения позволяет существенно сократить продолжительность периода умень щенной закачки воды, так как требуемое время для интенсивного проявления процесса капиллярной пропитки значительно уменьшается (табл,1), а коэффициент нефтеподачи в интервапе уменьшенной закачки более 20% практически не изменяется (табл,2).Результаты экспериментов по циклическому вытеснению нефти водой с повышенным значением поверхностного на тяжения (морская вода) приведены в табл,2.Проектирование разработки нефтяных месторождений с циклическойзакачкой воды в залек должно начинаться с подготовки ипи выбора ноць:, характеризующейся высоким значением г,еличицы поверхностного натяже ция (25-4 5 мН/и), по сле че го вода циклически закачивается в пласт,Все необходимые параметры циклического заводнения рассчитываются по известным формулам:М = м с м ш 1 1 с (2) где (о - относительная частота циклов;Ы - рабочая абсолютная частотаколебаний расхода;с - коэффициент упругости породыи жидкостирАрршь1 с - вязкость, пористость, длинаи проницаемость пласта соответственно.Установлено, чтооптимальное значециед .=2,1Й = или С= -1 1 г 2 х/3)1 сгде в= -- оредяяя пвееопроводц.с тность пласта;С - длительность полуцикла нестационарноговоздействия.Практика разработки нефтегазовых месторождений показала, что в основном (на 80% и более) процесс перераспределения данления в нефтяных пластах при нестационарных возмущениях (что происходит при циклической закачке) заканчивается за первые 20- 30% времени, необходимого для полного окончания процесса перераспределения давления. Этот вывод следует и из уравнения (4) восстановления (или снижения) пластового давления в остановленной (или пущенной) сква- жинер(о= -- 1 п. - -е -- +Ц Р Ьн 2,25 м411 1 сЬ т1 пеЙР Ьвн4 "Г 1 с Ь р(4)где др(С) - изменение пластового давления эа время й,Также известно, что скорость капиллярной пропитки, которая интенсивно проявляется в период уменьшенной закачки воды н залежь, имеетмаксимальное значение в начальныймомент, а затем с течением времениснижается практически до нуля. Наиболее существенно (до 80% и более)скорость капиллярной пропитки снижается за отрезок времени. (начальный),равный 20-30% от всего отрезка времени, по истечении которого скоростькапиллярной пропитки падает до нуля1588864 бсутедто4 чоУноед- еиа- я О Способ разработки нефтяного пласЕта циклическим заводнением, включающий добычу нефти через добывающиескважины и закачку расчетного объема воды с периодами увеличенной и 4 О уменьшенной закачки через нагревательные скважины, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения нефтеотдачи гидрофильногопласта и сокращения сроков его раэ работки, в пласт закачивают водус поверхнос ным натяжением на границе с нефтью 25-45 мН/м, а периодзакачки уменьшенного объема водысоставляет 20-30% от периода закач ки увеличенного объема при сохранении расчетного объема закачки воды.Т а блица(т.е. заканчивается перераспределение Среднему уровню закачки в 5000 м; нефти в пласте за счет капиллярной соответствует 208,3 м/ч. Периоду пропитки) . Этот вывод также вытекает уменьшенной закачки воды продолжииз анализа уравнения тельностью 14,4 ч (307. от 2 суток) )т (5) соответствует 62,5 м 3/ч (30% .от52 е 208,3 м/ч). За период уменьшенной где 7 - скорость капиллярной пропит- закачки (14,4 ч ) в залежь будет за ки; качано: время пропитки; 62,5 14,4=900 м воды. 6 - поверхностное натяжение. При необходимости сохранения ср Из уравнения (3) следует, что при него уровня закачки в 208,3 м /ч э увеличении 6 , например, от 0,005 количество составило бы 208,3 4,4 до 0,045 мН/м (в 9 раз), скорость =2999,5 мз. Дефицит закачки за 14, капиллярной пропитки увеличивается 5 соответственно составляет 2999,5- в 3 раза (или на 300%), что и позво- -900=2099,5 м ляет существенно сократить продолжи- В период увеличенной закачки пр тельность периода уменьшенной закач- должительностью 2 сут это количест ки воды в залежь. во должно дополнительно компенсироТаким образом, в обоих случаях 20 вать дефицит закачки, вызванный пе основные процессы, протекающие при риодом уменьшенной закачки. Поэтом циклической закачке ( перераспределе- за период увеличенной закачки доль ние давления и капиллярная пропитка), быть закачано 1 0000 мэ(количество за счет которых увеличивается добы- воды за эакаченное за 2 сут при ср ча нефти, практически заканчиваются 25 нем уровне закачки) + 2099,5 м (дЬ (на 807 и более) за начальный отре- фицит закачки) = 12099,5 м З (соотзок времени, равный 20-307. всего вре- ветствует 252,1 м /ч). мени, необходимого для полного завер- Таким образом, при темпе закачк шения процессов. 252,1 м /ч за период увеличенной зНа чертеже представлены графичес качки будет полностью покрыт дефикие зависимости давления (Р) и ско- цит закачки, вызванный периодом рости капиллярной пропитки (Ч ) от куменьшенной закачки. времени. Зависимости построены во р м у л а ,относительных единицах по формулам (5) и (1) .Иэ графиков видно, что давление Р и скорость капиллярной пропитки Чсущественно изменяются эа первые 20- 30% всего временного интервала. Остаток (20-307) изменяется уже при-мерно за 80% временного интервала.В связи с тем, что основные процессы, вызванные циклической закачкой - перераспределение давления и капиллярнгя пропитка, практически заканчиваются за 20-307.времени, необходимого для их полного окончания., более эффективно использовать именно этот период времени, составляющий 20-30% от расчетного, на период уменьшенной закачки воды в залежь.По данному способу 1,сокращенный период уменьшенной закачки) компенсация дефицита закачки, вызванного периодом уменьшенной закачки, в период55 увеличенной закачки будет проводить- Т ум % 100 70 50 30 25 20 ся следующим образом. 11588864 Т а б л и ц а 2 Коэффициент нефтеотдачи, Е 4 2 2 тавитель, А, Давыдоред П,Олийнык ректор Л. Бескид Редактор М. Бандура Т 83 одписно Заказ 2521 ТВНИИПИ Государственного113035,КНТ СССР тениям и открытиям приская наб., д. 4/5 митета по изо ква, Ж, Р оизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, Процент, который составляет период уменьшенной закачки от периода увеличенной закачки, 7. 510 15 20 25 30 40 50 70 100 62 63 , 65 69 68 70 69 69. 70 69