Способ разработки нефтяного месторождения на шельфе

(51) 21 43/20 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ достигается тем, что в прибрежной части проводится шахтный ствол с глубиной Н ниже залегания пласта. От ствола проводится горная выработка, называемая квершлагом, с уклоном в сторону ствола для обеспечения самотека скважинной жидкости. Из квершлага разбуриваются восстающие вертикальные или наклонные скважины для вскрытия и разработки пласта, позволяющие эксплуатировать скважины в гравитационном режиме в процессе истощения давления в пласте. При этом количество скважин будет практически не ограничено, а производительность скважин будет определяться по формуле где- средняя проницаемость по пласту эф - эффективная нефтенасыщенная толщина пласта пл - среднее пластовое давление- динамическая вязкость нефти(72) Ахмеджанов Тлевхан Куромжанович Ибагаров Канатбай Онгарбаевич Ахмеджанова Лаура Тлевхановна Бапиева Маринат Каирбаевна Бермухамбетов Арман Валиханович(56) Кульчитский В. Траектория скважин определяет будущее разработки нефтегазовых месторождений. Научно-технический журнал Технологии ТЭК, август 2006, стр. 44-50(54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА ШЕЛЬФЕ(57) Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к разработке нефтяных месторождений на шельфе. Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение нефтеотдачи пластов за счет улучшения условий фонтанирования и надежности работы скважин, а также увеличение числа вскрывающих скважин,обеспечение постоянной добычи нефти с применением фонтанного и гравитационного режимов эксплуатации скважин на месторождениях. Решение предлагаемой технической задачи 23704 Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при разработке месторождений нефти, в том числе на шельфе, для повышения нефтеотдачи пластов и предотвращения загрязнения окружающей и морской среды. Известен способ разработки шельфовых месторождений нефти при котором сооружаются искусственные острова из различных строительных материалов и на этих островах производится бурение разведочных и добывающих скважин, сбор и подготовка нефти (Предварительный патент РК(19) КЗ (13) АН 13438 опубликовано в Б.И. 9,15.03.2003 г.). Недостатком аналога является то, что все морские операции, начиная с возведения островов,бурения скважин, добычи и кончая сбором,подготовкой и транспортировкой нефти воздействуют на морскую среду на шельфе, принося громадный ущерб флоре и фауне морского шельфа. Близким по технической сущности является способ с использованием шахтного горизонтального направления ,пройденного с берега моря, из труб большого диаметра , из которых бурятся скважины в непосредственной близости от дна акватории на расстоянии, обеспечивающем защиту конструкции скважины от воздействия торосистых и ледяных образований и судов (Кульчицкий В. Траектория скважин определяет будущее разработки нефтегазовых месторождений. Научно-технический журналТехнологии ТЭК, август 2006, стр. 4450). При этом горизонтальное направление выполнено из труб большого диаметра,позволяющего установку нескольких кондукторов с боковым и центральным выходом для бурения добывающих скважин (фиг. 1). Недостатком прототипа является невозможность увеличения нефтеотдачи при естественных(фонтанных) режимах эксплуатации скважин,пройденных сверху вниз, возможность разрушения горизонтального шахтного направления и скважин в целом,расположенных в непосредственной близости от дна акватории, при геодинамических явлениях (проседание, разрушение), возникающих за счет выработки запасов нефти и газа, что опасно загрязнениями морской среды. Кроме того из шахтного горизонтального направления, указанного в прототипе конструкции, число проводимых добывающих скважин ограниченно и нет возможности применения гравитационного режима эксплуатации скважин . Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение нефтеотдачи пластов за счет улучшения условий фонтанирования и надежности работы скважин, а также увеличение числа вскрывающих скважин,обеспечение постоянной добычи нефти с применением фонтанного и гравитационного режимов эксплуатации скважин на шельфовых месторождениях и исключение вредного воздействия нефтяных операций на морскую среду. Решение предлагаемой технической задачи достигается тем, что в прибрежной части проводится шахтный ствол 1 с глубиной ниже залегания пласта нефти Н (фиг.2). От ствола проводится горная выработка 2,называемая квершлагом, с уклоном под угломв сторону ствола для обеспечения самотека скважинной жидкости. Из квершлага разбуриваются восстающие вертикальные или наклонные скважины 3 для вскрытия и разработки пласта, позволяющие эксплуатировать скважины в гравитационном режиме в процессе истощения давления в пласте. При этом количество скважин будет практически не ограничено, а производительность скважины будет определяться по формуле где- средняя проницаемость по пласту эф - эффективная нефтенасыщенная толщина пласта пл - среднее пластовое давление- динамическая вязкость нефти- радиус контура нефтеносности- радиус скважины. Так как скважины и квершлаг находятся ниже пласта, то на них не будет воздействовать геодинамический фактор, а следовательно не будет их разрушения в процессе эксплуатации месторождения. Кроме того при вскрытии месторождения в случае возникновения выбросоопасных ситуаций не будет происходить прямого выброса газов, нефти и пластовой жидкости в окружающую морскую среду, т.к. они будут скапливаться в квершлаге и стволе. Пример расчета выполнен для условий разработки одного из месторождений Казахстана. Исходные данные по горизонту- глубина залегания пласта - Н 300 м-средняя проницаемость по пласту - 1377,4 мД 1377,4 10-15 м 2- эффективная нефтенасыщенная толщина пласта -эф 11,2 м- среднее пластовое давлениеРпл 2,7 МПа- динамическая вязкость нефти -620 мПас- радиус контура нефтеносности - 1300 м- с 16010-3 ме 0,5263 10-3 м. Подставляя соответствующие значения в формулу (1) получаем новый дебит для нашей скважины 23704 По расчетам видно, что дебит скважины увеличивается в 14 раз по сравнению с текущим фактическим дебитом, равным 0,3 м 3/сут. Исходные данные по горизонту- глубина залегания пласта - Н 500 м- средняя проницаемость по пласту - 1377,4 мД 1377,4 10-15 м 2 По расчетам видно, что дебит скважины увеличивается в 7 раз по сравнению с текущим фактическим дебитом , равным 5,5 м 3/сут. Исходные данные по горизонту- глубина залегания пласта - Н 600-700 м- средняя проницаемость по пласту 1377,4 мД 1377,410-15 м 2- эффективная нефтенасыщенная толщина пласта - эф 29 м- среднее пластовое давлениеРпл 5,1 МПа- динамическая вязкость нефти -350 мПас- радиус контура нефтеносности -1300 м(залежь круговая, с параметрами - 2,72,5 км). По формуле (1) рассчитываем дебит скважины по горизонту- эффективная нефтенасыщенная толщина пластаэф 12 м- среднее пластовое давлениеРпл 6,1 МПа- динамическая вязкость нефти - 124,05 мПа с- радиус контура нефтеносности - 1300 м(залежь круговая, с параметрами - 2,72,5 км) Аналогично по формуле (1) рассчитываем дебит скважины по горизонту По расчетам видно, что дебит скважины увеличивается в 10 раз по сравнению с текущим фактическим дебитом, равным 5 м 3/сут. Из таблицы 1 видно, что наибольший прирост дебита по сравнению с текущим произошел по горизонту(увеличился в 14 раз), где находится наиболее вязкая нефть по всему месторождению. Можно сделать вывод, что данная инновационная технология является высокоэффективной для извлечения не только легких , но и высоковязких,тяжелых нефтей. Предложенный способ разработки нефтяного месторождения обеспечивает повышение нефтеотдачи пластов за счет улучшения фонтанирования и использования гравитационного режима эксплуатации скважин, позволяет увеличить количество и надежность работы скважин и может применяться при освоении как шельфовых так и обычных месторождений без воздействия на морскую и окружающую среду. Таблица 1 Сравнительная таблица дебитов Продуктивные горизонты ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ разработки нефтяного месторождения на шельфе, включающий проходку ствола на берегу моря и отличающийся тем, что из ствола, ниже уровня, залегания пласта проводится квершлаг с уклоном в сторону ствола, из которого бурятся требуемое количество вскрывающих пласт восстающих добывающих скважин,производительность которых определяют по формуле где- средняя проницаемость по пласту эф - эффективная нефтенасыщенная толщина пласта пл - среднее пластовое давление- динамическая вязкость нефти