способ разработки неоднородного нефтяного пласта

Формула изобретения

1. Способ разработки неоднородного нефтяного пласта, разбуренного как минимум одной нагнетательной и несколькими добывающими скважинами путем чередования периодов повышения давления вследствие нагнетания воды в нагнетательную скважину при остановленных добывающих скважинах и периодов снижения давления вследствие отбора жидкости из добывающих скважин при остановленной нагнетательной скважине, включающий закачку культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ в нагнетательную скважину в период повышения давления таким образом, чтобы окончание закачки совпало с окончанием периода повышения давления, отличающийся тем, что закачку культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ производят не только в нагнетательные, но и в реагирующие добывающие скважины, при этом закачку культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ в реагирующие добывающие скважины осуществляют таким образом, чтобы начало закачки совпало с окончанием периода снижения давления, то есть с началом остановки добывающих скважин, а после окончания закачки до начала работы добывающих скважин оставалось не менее 3-5 дней.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для высокотемпературного нефтяного пласта в нагнетательную скважину закачивают культуру мезофильных, а в добывающую - культуру термофильных микроорганизмов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности, в частности к микробиологическим и гидродинамическим способам повышения нефтеотдачи пластов.

Известен способ разработки неоднородного нефтяного пласта путем циклического заводнения (см. книгу И.И. Шарбатовой, М.Л. Сургучева "Циклическое воздействие на неоднородные нефтяные пласты". М., Недра, 1988).

Однако способ недостаточно эффективен вследствие низких нефтевытесняющих свойств воды и трудности в управлении охватом пласта при реализации этого способа.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ разработки неоднородного нефтяного пласта (см. пат. Ru 2060371, Е 21 В 43/20, C 12 N 1/26 от 15.10.91).

Сущность изобретения заключается в сочетании циклического заводнения и микробиологического воздействия (МБВ). Нефтяной пласт, разбуренный, как минимум, одной нагнетательной и несколькими добывающими скважинами, разрабатывается путем чередования периодов повышения давления вследствие нагнетания воды в нагнетательную скважину при остановленных добывающих скважинах и периодов снижения давления вследствие отбора жидкости из добывающих скважин при остановленной нагнетательной скважине. В период повышения давления в нагнетательную скважину закачивают культуру микроорганизмов в растворе питательных веществ таким образом, чтобы окончание закачки совпало с окончанием периода повышения давления, т.е. с остановкой нагнетательной скважины. После этого наступает период снижения давления, в течение которого происходит адаптация внесенных микроорганизмов к пластовым условиям. Остановка нагнетательной скважины, необходимая для развития микроорганизмов, предусмотрена в циклическом заводнении.

Недостатком способа является недостаточно высокая эффективность, обусловленная тем, что микробиологическому воздействию подвергаются только нагнетательные скважины, тогда как микробиологическая обработка призабойной зоны добывающих скважин с учетом стадии циклического воздействия позволила бы существенно повысить эффективность способа.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности разработки неоднородного нефтяного пласта.

Поставленная задача достигается тем, что в способе разработки неоднородного нефтяного пласта, разбуренного, как минимум, одной нагнетательной и несколькими добывающими скважинами, путем чередования периодов повышения давления вследствие нагнетания воды в нагнетательную скважину при остановленных добывающих скважинах и периодов снижения давления вследствие отбора жидкости из добывающих скважин при остановленной нагнетательной скважине, включающий закачку культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ в нагнетательную скважину в период повышения давления таким образом, чтобы окончание закачки совпало с окончанием периода повышения давления, закачку культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ производят не только в нагнетательные, но и в реагирующие добывающие скважины, при этом закачку культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ в реагирующие добывающие скважины осуществляют таким образом, чтобы начало закачки совпало с окончанием периода снижения давления, т.е. с началом остановки добывающих скважин, а после окончания закачки до начала работы добывающих скважин оставалось не менее 3-5 дней.

Другим отличием способа является то, что для высокотемпературного нефтяного пласта в нагнетательную скважину закачивают культуру мезофильных, а в добывающую - культуру термофильных микроорганизмов.

Предлагаемый способ, в отличие от прототипа, предполагает микробиологическую обработку продуктивного пласта не только со стороны нагнетательной скважины, но и со стороны добывающих скважин. При этом, как в прототипе, также учитывается стадия циклического заводнения. Но если в прототипе закачку культуры микроорганизмов в нагнетательную скважину производят в период повышения давления нагнетания воды таким образом, чтобы окончание закачки совпало с окончанием периода повышения давления, т.е. с остановкой нагнетательной скважины, то в предлагаемом способе культуру микроорганизмов в растворе питательных веществ закачивают в призабойную зону добывающих скважин таким образом, чтобы начало закачки совпало с окончанием периода снижения давления, т.е. с началом остановки добывающих скважин, а после окончания закачки до окончания периода повышения давления, т.е. до начала работы добывающих скважин, оставалось не менее 3-5 дней. Этого времени вполне достаточно для полного развития микроорганизмов.

Таким образом, предлагаемая последовательность действий позволяет, используя технологические параметры циклического заводнения, с максимальной выгодой применять их для микробиологического воздействия на пласт, т.е. такое совмещение двух известных способов дает новый, сверхсуммарный эффект.

В предлагаемом способе важно также и то, что микробиологической обработке подвергают не любые добывающие скважины, а лишь реагирующие на циклическое воздействие (выявляемые обычными гидродинамическими исследованиями). Это позволяет целенаправленно и экономно использовать культуру микроорганизмов.

Предлагаемый способ предусматривает вариант разработки высокотемпературного пласта, а именно: для микробиологической обработки добывающей скважины используют культуру термофильных микроорганизмов, размножающихся в условиях высоких температур. При этом, учитывая, что призабойная зона нагнетательной скважины даже в случае высокотемпературного пласта достаточно охлаждена в результате длительной закачки поверхностной воды, для ее обработки используют культуру мезофильных микроорганизмов, способных развиваться при температурах от 10 до 50^oС.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критериям "изобретательский уровень" и "новизна".

В промысловых условиях способ осуществляют следующим образом.

Участок нефтяного пласта разбурен как минимум одной нагнетательной и несколькими добывающими скважинами и разрабатывается путем чередования периодов повышения путем нагнетания воды в нагнетательную скважину при остановленных добывающих скважинах и периодов снижения давления путем отбора жидкости из добывающих скважин при остановленной нагнетательной скважине. При этом циклическое воздействие на участок совмещают с микробиологическим воздействием. Для этого на участке нефтяного пласта проводят комплекс исследований с целью выявления геофизических характеристик участка, реагирующих добывающих скважин, определения объемов аэробной и анаэробной частей призабойной зоны нагнетательной и реагирующих добывающих скважин, температуры пласта и т.д. Исходя из полученных данных, выбирают культуру микроорганизмов для нагнетательной и реагирующих добывающих скважин и, в соответствии с приемистостью скважин, рассчитывают объемы оторочек микроорганизмов таким образом, чтобы их закачка в нагнетательную скважину заканчивалась ровно к моменту ее остановки, а после закачки в остановленные добывающие скважины оставалось не менее 3-5 дней до начала их работы, чтобы внесенные микроорганизмы оптимально развивались.

Для условий высокотемпературного пласта (до 90^oС) в реагирующие добывающие скважины закачивают культуру термофильных микроорганизмов, способных развиваться при температурах до 100^oС. С учетом охлаждения призабойной зоны нагнетательной скважины в ее призабойную зону закачивают культуру мезофилов, для которых оптимальной температурой развития является 36-38^oС.

Циклы закачки микроорганизмов повторяют не более 6 месяцев (например, все теплое время года), затем производят циклическую закачку только воды, проталкивая наработанные метаболиты вглубь пласта.

Пример конкретного осуществления способа.

Участок нефтяного пласта разбурен одной нагнетательной и пятью добывающими скважинами. Участок разрабатывается в режиме компенсации отбора и закачки путем чередования периодов повышения давления вследствие нагнетания воды в нагнетательную скважину при остановленных добывающих скважинах и периодов снижения давления вследствие отбора жидкости из добывающих скважин при остановленной нагнетательной скважине (см. чертеж). В течение 10 суток в нагнетательную скважину производят закачку воды с темпом 300 м³/сут при остановленных добывающих скважинах, а в последующие 10 суток ведут отбор жидкости из добывающих скважин с суммарным суточным дебитом 300 м³ жидкости при остановленной нагнетательной скважине.

В результате предварительных исследований установлено, что все пять добывающих скважин являются регулирующими, при этом с учетом аэробной и анаэробной частей призабойных зон скважин в нагнетательную скважину следует закачать 200 м³ культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ, а в каждую добывающую - по 20 м³ культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ, а в каждую добывающую - по 20 м³ культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ.

В начале периода повышения давления в отключенные добывающие скважины в целом закачивают 100 м³ культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ. С учетом общей приемистости (300 м³/сут) добывающих скважин этот объем при восьмичасовом рабочем дне с учетом продавки в призабойную зону скважин может быть закачан за 2 сут, а затем добывающие скважины находятся в покое в течение 8 сут. Таким образом, после окончания закачки и началом работы добывающих скважин остается более 5 сут, и этого времени вполне достаточно для развития микроорганизмов.

В нагнетательную скважину 200 м³ культуры микроорганизмов в растворе питательных веществ закачивают так, чтобы конец закачки совпал с концом повышения давления. При установившемся темпе нагнетания этот объем может быть закачан за 16 часов, поэтому раствор закачивают в течение последних суток и сразу после этого останавливают нагнетательную скважину на 10 суток. Таким образом повторяют циклы закачки все теплое время года, а затем переходят на циклическую закачку воды.

Осуществление предлагаемого способа позволяет существенно увеличить эффективность разработки неоднородного нефтяного пласта без дополнительных затрат, используя технологические остановки нагнетательной и добывающих скважин для развития микроорганизмов.