Устройство многозабойной скважины для веерной поинтервальной выработки многослойного нефтяного пласта
Заявляемое устройство относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области разработки и эксплуатации нефтяных месторождений многозабойными скважинами. Полезная модель позволяет увеличить нефтеотдачу слоисто-неоднородных пластов, расчлененных непроницаемыми прослоями, и снизить объемы и стоимость буровых работ. Поставленная цель достигаются тем, что слоисто-неоднородный пласт, расчлененный непроницаемыми прослоями, разбуривается редкой сеткой многозабойных скважин (МЗС). Каждая МЗС имеет основной ствол, который заканчивается выше кровли продуктивного пласта, от которого забуривают боковые ответвления. Боковые стволы входят в продуктивный пласт при зенитном угле, близком к нулю, и пересекают продуктивный пласт по всей его толщине до подошвы продуктивного пласта. Далее следует пологонаклонный восходящий участок ствола, который заканчивается у кровли пласта. Угол наклона пологонаправленного восходящего участка бокового ствола определяется толщиной продуктивного пласта и длиной восходящего участка. На ответвлениях боковых стволов устанавливают пакеры или клапаны. Количество боковых стволов зависит от среднестатистического значения проницаемости разрабатываемого пласта. 2 ил.
Устройство относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области разработки и эксплуатации нефтяных месторождений многозабойными скважинами.
Одним из наиболее эффективных способов повышения продуктивности скважин является вскрытие слоисто-неоднородных пластов небольшой толщины, расчлененных непроницаемыми прослоями, многозабойными скважинами (МЗС). Сущность метода заключается в том, что из основного ствола скважины, после его крепления, производят бурение боковых стволов. В слоистых зонально-неоднородных по проницаемости пластах стволы МЗС могут иметь пологонаклонный или волнообразный профиль [1, с.152-153]. Число боковых стволов и их расположение зависит от геологических особенностей пласта и его физических характеристик.
Основным недостатком известных МЗС [1, с.152-153] при их эксплуатации является то, что отбор жидкости производят одновременно из всех стволов МЗС. Если вода достигает один из стволов МЗС, что неизбежно при различной проницаемости слоев, то скважина резко обводняется. Природная неоднородность по проницаемости отдельных слоев и их зональная неоднородность приводит к ограничению количества боковых стволов [1, с.150-151].
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому устройству, одновременно являющимся базовым, является устройство многозабойной скважины для веерной поинтервальной выработки продуктивных пластов [2]. Устройство МЗС [2] имеет основной вертикальный ствол и систему боковых стволов, горизонтальные участки которых расположены в продуктивном пласте и направлены симметрично в радиальных направлениях относительно основного ствола скважины. На входе основного вертикального ствола в продуктивный пласт и на ответвлениях боковых стволов установлены пакеры. Такая конструкция МЗС [2] позволяет осуществлять циклическую веерную поинтервальную выработку зонально-неоднородных по проницаемости пластов. В процессе эксплуатации МЗС отбор жидкости производят только из одного ствола. Если в процессе эксплуатации МЗС дебит жидкости уменьшается, т.е. нагнетательные скважины не обеспечивают поддержание давления в пласте или происходит увеличение обводненности добываемой продукции, то отбор жидкости из этого ствола прекращают и начинают отбор жидкости из следующего ствола и так далее. Эксплуатацию МЗС прекращают после полной выработки всех подвижных запасов нефти из продуктивной части пласта, дренируемого этой скважиной.
Недостатком известного устройства МЗС [2] является то, что оно предназначено для разработки монолитных зонально-неоднородных по проницаемости пластов. В условиях слоисто-неоднородных пластов, расчлененных непроницаемыми прослоями, характерных для многих залежей нефти Западной Сибири, целесообразно пересекать продуктивный пласт пологонаправленным горизонтальным стволом [1, с.139].
Целью предлагаемого устройства является увеличение нефтеотдачи слоисто-неоднородных пластов, расчлененных непроницаемыми прослоями, и снижение объемов и стоимости буровых работ.
Поставленная цель достигается тем, что слоисто-неоднородный пласт, расчлененный непроницаемыми прослоями, разбуривается редкой сеткой многозабойных скважин. Каждая МЗС имеет основной ствол, который заканчивается выше кровли продуктивного пласта, от которого забуривают боковые ответвления. Боковые стволы входят в продуктивный пласт при зенитном угле, близком к нулю, и пересекают продуктивный пласт по всей его толщине до подошвы продуктивного пласта. Далее следует пологонаклонный восходящий участок ствола, который заканчивается у кровли пласта. Угол наклона пологонаправленного восходящего участка бокового ствола определяется толщиной продуктивного пласта и длиной восходящего участка. На ответвлениях боковых стволов устанавливают пакеры или клапаны. Количество боковых стволов зависит от среднестатистического значения проницаемости разрабатываемого пласта.
Такая конструкция МЗС позволяет осуществлять циклическую веерную поинтервальную выработку продуктивного пласта. Начинают отбор жидкости из одного бокового ствола, контролируя дебит жидкости, давление на забое и обводненность добываемой жидкости. Если в процессе эксплуатации скважины дебит жидкости уменьшается (нагнетательные скважины не обеспечивают поддержание давления в пласте) или происходит резкое увеличение обводненности (нагнетаемая вода достигла ствола скважины) то отбор жидкости из этого ствола прекращают и производят отбор жидкости из второго рядом расположенного ствола и так далее по порядку. На завершающей стадии цикла осуществляют отбор жидкости из последнего бокового ствола. При этом в интервалах дренирования предшествующих боковых стволов, происходит постепенное восстановление пластового давления и перераспределение насыщенностей, стремящихся к равновесному распределению фаз в поровом пространстве пласта. Далее весь цикл веерной поинтервальной выработки пласта повторяют в той же последовательности. Эксплуатацию МЗС прекращают после максимально возможной выработки подвижных запасов нефти из продуктивной части пласта, дренируемого этой скважиной.
Эффективность многозабойной скважины для веерной поинтервальной выработки многослойного нефтяного пласта заключается в том, что из основного ствола скважины проводят несколько боковых стволов, заменяющих собой скважины, которые могли быть пробурены для этих же целей с земной поверхности. В этом случае основной ствол используется многократно, поэтому сокращается объем бурения по верхним непродуктивным горизонтам. Для слоисто-неоднородных пластов, расчлененных непроницаемыми прослоями, применение МЗС повышает вероятность многократного вскрытия каждого из прослоев, что равнозначно уплотнению сетки скважин и приводит к увеличению, как текущих отборов нефти, так и конечной нефтеотдачи. Возможность осуществления циклической веерной поинтервальной выработки продуктивного пласта МЗС позволяет выработать все подвижные запасы нефти.
Именно устройство МЗС, имеющей основной ствол, который заканчивается выше кровли продуктивного пласта, а боковые стволы входят в продуктивный пласт при зенитном угле, близком к нулю, и пересекают продуктивный пласт по всей его толщине до подошвы пласта, далее следует пологонаклонный восходящий участок ствола, угол наклона которого определяется толщиной продуктивного пласта и длиной восходящего участка, является сущностью данного изобретения.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна». При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «существенные отличия».
Техническая сущность полезной модели поясняется проекциями многозабойной скважины на вертикальную плоскость (профиль) фиг.1 и на горизонтальную плоскость (план) фиг.2.
На фиг.1 показан профиль многозабойной веерной скважины с наклонно направленными восходящими участками боковых стволов: 1 основной ствол; 2 - клапаны, установленные на ответвлениях боковых стволов; 3 и 4 - боковые стволы; lг - проекция длины на горизонтальную ось бокового ствола, расположенного в продуктивном пласте; - нефтенасыщенные проницаемые слои; - непроницаемые слои.
На фиг.2 показан план многозабойной веерной скважины с наклонно направленными восходящими участками боковых стволов: 3-8 - расположение боковых стволов в продуктивном пласте; штриховой линией условно показаны интервалы дренирования продуктивного пласта боковыми стволами.
Использование предлагаемого устройства многозабойной скважины для веерной поинтервальной выработки многослойного нефтяного пласта позволяет по сравнению с известными устройствами:
- увеличить нефтеотдачу слоисто-неоднородных пластов, расчлененных непроницаемыми прослоями;
- снизить объемы и стоимость буровых работ.
Источники информации, принятые во внимание
1. Калинин А.Г., Никитин Б.А., Солодкий К.М., Султанов Б.З. Бурение наклонных и горизонтальных скважин: Справочник; Под ред. А.Г.Калинина. - М.: Недра, 1997. - 648 с.
2. Патент на полезную модель 
98046. Опубликован: 27.09.2010. Бюл. 27. Устройство многозабойной скважины для веерной поинтервальной выработки продуктивных пластов /Иванова Ю.В., Иванов В.А.
Устройство многозабойной скважины для веерной поинтервальной выработки многослойного нефтяного пласта, содержащее основной ствол и систему боковых стволов, направленных в интервале продуктивного пласта симметрично в радиальных направлениях относительно основного ствола скважины, с установленными на ответвлениях боковых стволов пакерами или клапанами, отличающееся тем, что основной ствол скважины закончен выше кровли продуктивного пласта, а боковые стволы имеют вход в продуктивный пласт при зенитном угле, близком к нулю, с пересечением продуктивного пласта по всей его толщине до подошвы продуктивного пласта последующим пологонаклонным восходящим участком ствола, который закончен у кровли продуктивного пласта, угол наклона восходящего участка определен толщиной продуктивного пласта и длиной восходящего участка.
