способ разработки нефтяного месторождения

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ, включающий бурение эксплуатационных и нагнетательных скважин, уточнение контура месторождения, последовательности его отработки и режимов работы эксплуатационных и нагнетательных скважин, отличающийся тем, что определяют напряженное состояние массива, производят выделение активных тектонических зон в районе месторождения с последующим построением карт напряженного состояния, нагнетательные скважины располагают в относительно более нагруженных зонах, а эксплуатационные в разгруженных зонах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам разработки нефтяных месторождений и может быть использовано при проектировании и эксплуатации дренажей.

Известен способ разработки нефтяных месторождений, при котором скважины размещают сплошной сеткой (квадратной или треугольной) по всей площади месторождения. При этом учитываются естественные условия, определяющие запас пластовой энергии, а также способы воздействия на пласт для поддержания давления в продуктивном пласте [1] Однако в гидродинамических расчетах вариантов систем разработки нефтяных месторождений не учитывается неоднородность напряженного состояния горного массива, обусловленного тактоническими причинами, и оказывающего значительное влияние на изменение физических свойств пород (проницаемость, пористость, упругость и механический состав пород) и соответственно на нефтеотдачу продуктивного пласта.

Известен способ разработки нефтяного месторождения, при котором сетку эксплуатационных скважин уплотняют в центре месторождения с целью максимального отбора нефти и в соответствии с этим планируют последовательность обработки месторождения и режим работы эксплуатационных и нагнетательных скважин [2] Однако из-за неравномерного напряженного состояния массива пород участки максимальной проницаемости и нефтенасыщенности не всегда совпадают с центральными частями месторождения, что приводит к снижению нефтеотдачи и увеличению капиталовложений на освоение месторождения.

Целью изобретения является повышение интенсивности притоков нефти к скважинам, нефтеотдачи пород и снижению затрат на разведку и разработку месторождения.

Указанная цель достигается тем, что выделяют тектонически активные блоки в районе месторождения, строят карты напряженного состояния, проницаемости и влагоемкости продуктивного пласта и на их основе решают вопросы уточнения контуров месторождения при поисково-разведочных работах, проектирования сети скважин, последовательности отработки месторождения, режима работы эксплуатационных и нагнетательных скважин, имея в виду, что нагнетательные скважины должны преимущественно располагаться в относительно более напряженных зонах, а эксплуатационные в относительно разгруженных зонах.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Способ осуществляется следующим образом. На стадии поисково-разведочного бурения с использованием топокарт разных масштабов, космо- и аэрофотоснимков, геологических, геофизических, геоморфологических и других материалов, а также натурных исследований рельфера месторождения производят геодинимическое районирование недр с выделением в районе месторождения 1 тектонически активных блоков земной коры 2, разделенных тектонически активными разломами 3 (Геодинамическое районирование недр. Методические указания. Л. 1990). Затем проводят оценку напряженного состояния блочного массива пород и рассчитывают величины напряжений в долях геостатического давления Н ( объемный вес пород, Н глубина залегания пород продуктивного пласта), которые наносят на карту месторождения с помощью изолиний 4. Полученную в изолиниях карту напряженного состояния блоков используют для построения в изолиниях карт проницаемости и влагоемкости. Анализируя карту напряженного состояния блоков, находят в районе месторождения относительно более напряженные зоны 5 и относительно разгруженные зоны 6. Учитывая, что под воздействием поля напряжений флюид, содержащийся в горных породах, отжимается из областей геомеханической пригрузки в область геомеханической разгрузки, выбирают места размещения разведочных скважин для уточнения контура месторождения. С учетом лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород продуктивного пласта, структурных особенностей месторождения проектируют сеть эксплуатационных и нагнетательных скважин, режим их работы, последовательность отработки месторождения и с учетом воздействия на пласт для поддержания пластового давления располагают нагнетательные скважины преимущественно в относительно более напряженных зонах, а эксплуатационные преимущества в относительно разгруженных зонах, обладающих повышенной проницаемостью. Такое размещение скважин способствует полному использованию естественных условий и тектонической энергии горного массива определяющих запас пластовой энергии, что приведет к интенсификации притоков нефти в скважины, повышению нефтеотдачи пласта, снижению затрат на разведку и эксплуатацию месторождения.

Осуществление предлагаемого способа возможно на основании того, что блоки земной коры под воздействием тектонических напряжений находятся в сложном напряженном состоянии. Неоднородности массива приводят к появлению тектонически напряженных и разгруженных зон, резко контрастирующих между собой по величинам (отличия в 3-5 раз и более) и направлению максимальных напряжений (см. Батугина И. М. Петухов И. М. Геодинамическое районирование месторождений при проектировании и эксплуатации рудников. М. 1988). В тектонически напряженных зонах под действием высоких напряжений происходит сжатие пород с уменьшением пористости, проницаемости и естественной влажности пород. Таким образом, содержание флюидов в породах, находящихся в тектонически напряженной зоне, уменьшается в результате их выжимания в зоны разгрузки. Поскольку тектонические условия не меняются на протяжении многих тысяч лет, то месторождение тектонически напряженных и разгруженных зон длительное время остается стабильным, влияя на положение контура месторождения и распределение флюидов на его площади.

Например, при геодинамическом районировании Чутырско-Киенгопского месторождения нефти в Удмуртии установлено, что оно разделено на ряд блоков, равных 2-4 км в поперечнике. Под действием естественного поля напряжений в блоках создались тектонически напряженные и разгруженные зоны. Проведенный анализ показал, что породы в пределах тектонически напряженных зон обладают меньшей проницаемостью и естественной влажностью, чем в тектонически разгруженных зонах. При этом максимальные суммарные и среднесуточные дебиты эксплуатационных скважин, расположенных по равнопромежуточной сетке, наблюдаются преимущественно в тектонически разгруженных зонах, даже если последние смещены относительно центральных купольных частей месторождения.

Таким образом, решая на основе карт напряженного состояния, проницаемости и влагоемкости продуктивного пласта вопросы уточнения контуров месторождения при поисково-разведочных работах, проектирования сетки скважин, последовательности отработки месторождения, режима работы эксплуатационных и нагнетательных скважин можно повысить нефтеотдачу пород и снизить затраты на разведку и разработку месторождения.