Эксплуатационная скважина на месторождении нефти и газа

Изобретение относится к области нефтегазовой геологии и геофизики; оно может быть использовано для геологоразведочных работ в нефтегазодобывающей промышленности при поиске и исследовании месторождений нефти и газа; для интенсификации добычи нефти и газа.

Техническая сущность заявленного решения определяется тем, что в известном способе разработки месторождений нефти и газа, заключающемся в контроле гидродинамических характеристик месторождения с помощью сейсмоакустики и гравиметрии, выявлении на основе полученных данных нефтеподводящих каналов, и проведении траектории поисковых и эксплуатационных скважин через нефтепроводящие каналы, путем фрактального моделирования определяются фрактальные показатели различных участков месторождения, и в зависимости от их сходства или различия уточняют расположение нефтепроводящих каналов на данном участке, выбирают типоразмеры насосного оборудования для каждой скважины, расположенной на участке, или проводят боковые стволы к нефтепроводящим каналам на этих участках из стволов пробуренных ранее эксплуатационных скважин, и оборудуют их оптимальными типоразмерами насосного оборудования.

Технико-экономическая или иная эффективность

1. Повышение производительности эксплуатационных скважин.

2. Снижение себестоимости добываемой продукции. 8 фиг. ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использована для проводки стволов эксплуатационных скважин для добычи нефти в сложных геологических условиях.

Известна эксплуатационная скважина на месторождении нефти и газа с участками горных пород и размещенными в ней колоннами обсадных труб с башмаком и пакером (патент РФ на полезную модель 31399, 10.08.2003).

Недостатком известного устройства является то, что оно обеспечивает низкий дебит скважины.

Известна эксплуатационная скважина на месторождении нефти и газа с участками горных пород, рассеченными на блоки глубинными разломами с повышенной проницаемостью, перфорированную колонну обсадных труб с пакерами, размещенными на границах пересечения скважиной зон разломов, и с фильтрами, размещенными внутри зон (патент РФ на полезную модель 76384, 20.09.2007).

Недостатком известного устройства является то, что оно тоже обеспечивает низкий дебит скважины в случае низкой проницаемости пород внутри зоны разлома.

Техническим результатом полезной модели является повышение дебита эксплуатационной скважины.

Заявленный технический результат достигается тем, что эксплуатационная скважина на месторождении нефти и газа имеет участки, охарактеризованные фрактальной и фрактонной размерностями неоднородностей - характеристиками распределения поровых пустот, капилляров и трещинных каналов - тектонических разломов и их состояний, при этом эксплуатационная скважина имеет боковые стволы, которые оборудованы фильтрами и пакерами и проведены вкрест простирания тектонических разломов, расположенных между участками с различной фрактальной размерностью, а насыщенность месторождения нефтью и газом и его границы определены по фрактонной размерности.

Боковые стволы эксплуатационной скважины проведены вкрест простирания разлома между блоками геологических структур с различными колебательными состояниями, определенными фрактальной размерностью, от блока с высоким значением фрактального коэффициента к блоку с низким значением фрактального коэффициента. При этом пакер размещен перед разломом в блоке с высоким значением фрактального коэффициента, а фильтр - в разломе и в блоке с низким значением фрактального коэффициента вплоть до забоя бокового ствола, обеспечивает рациональность использования продуктивного пространства для размещения добывающего оборудования - пакеров, фильтров, труб и т.п.

На фиг. 1 показана схема заявленного устройства.

Эксплуатационная скважина состоит из ствола 1 с боковыми стволами 2. В стволе 1 размещен глубинный насос 3. Боковые стволы 2 пробурены вкрест простирания глубинного разлома 4 между блоками геологических структур с различными колебательными состояниями , определенными фрактальной размерностью, от блока с высоким значением фрактального фрактального коэффициента (блок 1) к блоку с низким значением фрактального коэффициента (блок 2). Этот ствол 2 оборудован пакером 5, установленным в блоке с высоким значением фрактального коэффициента перед разломом 4, и фильтром 6, размещенным в блоке с низким значением фрактального коэффициента вплоть до забоя бокового ствола 2.

Предложенная полезная модель эксплуатационной скважины применена при освоении ряда западносибирских месторождений нефти и газа. Данная модель позволяет осуществлять сейсморазведку нефтегазовых месторождений путем построения карт амплитудных и пространственных вариаций сейсмоакустических сигналов в точках их регистрации. При этом с целью повышения чувствительности и точности измерений при определении нефтегазонасыщенности исследуемых геологических систем и границ месторождений нефти и газа для обработки информации от сейсмоприемников использовано фрактальное моделирование пористых сред и сейсмоакустических сигналов, а также комплексный спектральный анализ пространственных и временных вариаций фрактонных характеристик измеренных сигналов.

Чрезвычайно важной в нефтегазогеологических исследованиях является возможность оценить фрактальную размерность неоднородностей земной коры по частотным зависимостям коэффициентов рассеяния сейсмических волн.

Напряженность упругой пористой среды связана с ее насыщенностью нефтью или газом. Поэтому вариации во времени фрактонной части спектра отражают геодинамику нефтегазонасыщенных систем, обусловленную техногенными процессами. Вместе с тем по пространственным изменениям фрактонных характеристик определена насыщенность упругой среды нефтью и (или) газом, причем по переходу фрактонов в фононный спектр зарегистрированы границы нефтегазовых месторождений.

На фиг.1 показан продольный разрез по эксплуатационной скважине 1 (2383) с боковым стволом 2 и насосом 3 на Родниковом нефтегазовом месторождении Сургутского района. По сейсмограммам расчетные значения фрактальной размерности D составили соответственно для блоков 1 и 2: 2,47 и 1,33, что дало основание считать реальным наличие разлома 4 между блоками, предположительно являющегося нефтепроводящим каналом. Проводка бокового ствола 5, оборудованного фильтром 6 и пакером 7, «в крест простирания» (геологический термин) разлома 4 позволила получить дополнительный дебит пластовой жидкости по скважине более 75 т/сутки.

Устройство работает следующим образом.

После размещения оборудования в вертикальном стволе скважины 1 и в боковых стволах 2 в скважину 1 опускают на насосно-компрессорных трубах насос 3 и включают его. Разлом 4 является нефтепроводящим каналом и поэтому оснащен фильтром 6. Для надежности фильтр 6 продлен до забоя бокового ствола 2.

За счет применения полезной модели эксплуатационной скважины может существенно (примерно в 2 раза) повышаться нефтеотдача и снижаться затраты на единицу получаемой продукции, т.е. на тонну извлекаемой нефти.

Эксплуатационная скважина на месторождении нефти и газа с участками, охарактеризованными фрактальной и фрактонной размерностями неоднородностей - характеристиками распределения поровых пустот, капилляров и трещинных каналов - тектонических разломов и их состояний, при этом эксплуатационная скважина имеет боковые стволы, которые оборудованы фильтрами и пакерами и проведены вкрест простирания тектонических разломов, расположенных между участками с различной фрактальной размерностью, а насыщенность месторождения нефтью и газом и его границы определены по фрактонной размерности.