способ идентификации зоны восполнения запасов нефтяной залежи и интенсификации данного процесса

Формула изобретения

1. Способ идентификации зоны восполнения запасов нефтяной залежи и интенсификации данного процесса, включающий разработку нефтяной залежи в режиме истощения пластовой энергии путем бурения и эксплуатации добывающих скважин или в режиме поддержания пластовой энергии на основе бурения и эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин, при котором выявляют систему естественных макротрещин по данным 3D сейсмических работ, осуществляют построение карт разработки с отражением дебитов скважин и накопленных объемов добытой нефти, анализируют пробы нефти из добывающих скважин на содержание изотопов углерода (¹⁴С) и трития ( ³Н), строят карты изоконцентрат изотопов углерода ( ¹⁴С) и трития (³Н), выполняют комплексный анализ указанной информации и на ее основе идентифицируют возможные зоны восполнения запасов нефтяной залежи, при этом дальнейшую разработку производят с исключением функционирования нагнетательных скважин в выявленной зоне и ее окружении, а извлечение нефти из добывающих скважин осуществляют со снижением пластового давления в зоне восполнения запасов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после отключения нагнетательных скважин и добычи нефти со снижением пластового давления повторяют анализы проб нефти из добывающих скважин на содержание радиоактивных изотопов углерода (¹⁴С) и трития (³Н) и по ним контролируют динамику продуктивности зоны восполнения запасов нефтяной залежи.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к идентификации зоны восполнения запасов нефтяной залежи и интенсификации данного процесса, когда создаются условия для реализации соответствующей идеи Галактоцентрической парадигмы.

Следствием Галактоцентрической парадигмы, созданной в нашей стране, является возобновляемость ресурсов нефти в разрабатываемых нефтяных залежах за характерное время порядка 100 лет в результате глобального геохимического круговорота воды и углерода (см. Баренбаум А.А. Галактика. Солнечная система. Земля. Изд. ГЕОС, 2002, с.335-336). Пример Шебелинского газоконденсатного месторождения подтверждает такие оценки. Поэтому возникает задача, с одной стороны, идентификации зоны восполнения запасов, а с другой стороны, - создание условий, благоприятствующих этому процессу.

Известен способ-аналог разработки нефтяной залежи, включающий бурение и эксплуатацию добывающих и нагнетательных скважин, построение так называемых карт разработки, где в месте расположения каждой скважины вычерчиваются круги, площади которых в масштабе отражают текущие дебиты или накопленные объемы добытой нефти (см. Муслимов Р.Х., Абдулмазитов Р.Г., Иванов А.И., Сулейманов Э.И., Хисамов Р.Б. Геологическое строение и разработка Бавлинского нефтяного месторождения. Изд. ВНИИЭНГ, 1996, с.332-374).

Данный способ предназначен для выявления на нефтяной залежи участков с повышенной продуктивностью скважин, но не применим для целей предлагаемого изобретения, направленного на идентификацию зоны восполнения запасов и создание условий для интенсификации данного процесса.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в способе идентификации зоны восполнения запасов нефтяной залежи и интенсификации данного процесса, включающем разработку нефтяной залежи в режиме истощения пластовой энергии путем бурения и эксплуатации добывающих скважин или в режиме поддержания пластовой энергии на основе бурения и эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин, при котором выявляют систему естественных макротрещин по данным 3D сейсмических работ, осуществляют построение карт разработки с отражением дебитов скважин и накопленных объемов добытой нефти, анализируют пробы нефти из добывающих скважин на содержание радиоактивных изотопов углерода (¹⁴С) и трития (³Н), строят карты изоконцентрат радиоактивных изотопов углерода (¹⁴С) и трития (³Н), выполняют комплексный анализ указанной информации и на ее основе идентифицируют возможные зоны восполнения запасов нефтяной залежи, при этом интенсификацию восполнения запасов нефтяной залежи в ходе ее дальнейшей разработки производят с исключением функционирования нагнетательных скважин в выявленной зоне и ее окружении, а извлечение нефти из добывающих скважин осуществляют со снижением пластового давления в зоне восполнения запасов, а также тем, что

- после отключения нагнетательных скважин и добычи нефти со снижением пластового давления повторяют анализы проб нефти из добывающих скважин на содержание радиоактивных изотопов углерода (¹⁴С) и трития (³Н) и по ним контролируют динамику продуктивности зоны восполнения запасов нефтяной залежи.

Способ осуществляют следующим образом.

До или в процессе разработки нефтяной залежи проводят 3D сейсмические работы, на основе которых выявляют систему макротрещин, а также их латеральную и глубинную трассировку.

На основании промысловых данных о текущих дебитах и накопленных объемов добытой нефти по скважинам строят два типа карт разработки. На одних в виде кругов в масштабе отмечают текущие дебиты скважин. На других аналогично отмечают накопленную добычу нефти по каждой скважине. Скважины с наибольшими кругами служат индикаторами возможных зон восполнения запасов нефтяной залежи.

По всем скважинам производят устьевой отбор проб нефти и осуществляют анализ отобранных проб на содержание радиоактивных изотопов углерода (¹⁴С) и трития (³H). Эти два «маркера» выбраны потому, что период полураспада изотопа углерода ¹⁴С составляет 5730 лет, а трития ³H - 12,4 года. Присутствие их в нефти говорит о ее молодом возрасте, вопреки возрасту в миллионы лет, как считается до сих пор.

По результатам указанных анализов строят карты концентраций радиоактивных изотопов углерода (¹⁴С) и трития (³H).

На основе сопоставления этих пяти карт идентифицируют зону восполнения запасов нефтяной залежи.

Дальнейшую разработку нефтяной залежи производят с исключением закачки воды или другого рабочего агента в выявленную зону восполнения запасов. Добычу нефти из скважин, приуроченных к выявленной зоне и ее окрестности, осуществляют так, чтобы снизить пластовые давления в рассматриваемой зоне до минимально допустимой, с технологической точки зрения, величины. Например, до давления насыщения нефти газом. Создание повышенной депрессии между глубинной зоной восполнения запасов и разрабатываемыми участками нефтяной залежи обеспечит интенсификацию процесса притока глубинной нефти. После выявления зоны восполнения запасов нефтяной залежи и интенсификации притока нефти анализы проб нефти продолжаются с целью оценки динамики притока нефти.

Пример реализации.

В процитированном источнике приводятся примеры построения карт разработки. Это широко распространенная практика геолого-промыслового анализа состояния разработки нефтяной залежи. Однако цели построения таких карт согласно изобретению меняются. Они теперь предназначаются не только для оценки выработки запасов нефти в разных зонах, но и для выявления потенциальной зоны восполнения запасов нефтяной залежи.

3D сейсмика сегодня реализуется почти на каждой разрабатываемой или вводимой в разработку нефтяной залежи. Такой апробированный и эффективный метод изучения нефтяной залежи позволяет выявить сеть тектонических нарушений, т.е. будущих мест для выявления зоны восполнения запасов нефтяной залежи.

Авторам известен, по крайней мере, один случай, когда в анализах проб нефти был обнаружен радиоактивный изотоп углерода ¹⁴С (см. J.M.Peter, P.Peltonen, S.D.Scott. ¹⁴C ages of hydrothermal petroleum and carbonate in Guaymas Basin, Gulf of California; Implications for oil generation, expulsion, and migration. GEOLOGY, v 19. p.253-256. March 1991). Что касается анализов проб нефти на содержание трития, то они проводились в нашей стране в связи с ядерными взрывами в залежах нефти (см. Баренбаум А.А., Закиров С.Н. Галактоцентрическая парадигма и ее следствия для теории и практики разработки месторождений нефти и газа. Нефтяное хозяйство, 3/2002, cc.32-34). Анализы проб нефти на наличие радиоактивных изотопов углерода (¹⁴ С) и трития (³Н) позволяют строить карты изоконцентрат, а также выявлять зоны восполнения запасов нефтяной залежи.

Комплексирование указанных методов позволяет идентифицировать потенциально возможные зоны восполнения запасов в качестве «рабочих».

Выявление искомых зон может осложнять имеющая место на ряде нефтяных залежей перекомпенсация отборов нефти закачкой воды. Создаваемое избыточное пластовое давление, естественно, предотвращает возможность притоков нефти, а значит, осложняет процедуру выявления.

В таких случаях, в потенциально возможных зонах восполнения запасов осуществляют процесс снижения пластового давления ниже начального. Для этого прекращают закачку воды в окружающие участки, а также интенсифицируют отборы нефти из соответствующих скважин. Тогда роль изотопного анализа заметно возрастает.

В случае перекомпенсации отбора закачкой и отсутствия зоны восполнения запасов осуществляют снижение пластового давления ниже начального по всей площади продуктивности, с тем чтобы зона проявила себя.

Дальнейшая разработка нефтяной залежи, после идентификации зоны восполнения запасов, продолжается таким образом, чтобы в этой зоне пластовое давление было по возможности минимальным. Это облегчает приток глубинной нефти. Последующие анализы проб нефти на содержание радиоактивных изотопов углерода (¹⁴ С) и трития (³H) дают возможность контролировать и оценивать динамику продуктивности выявленной зоны восполнения запасов нефтяной залежи.

Таким образом, согласно Галактоцентрической парадигме настало время для пересмотра воззрений на образование нефти, формирования нефтяных залежей и для принятия идеи возобновляемости ресурсов нефти. Имеются реальные способы, позволяющие на основе комплексного анализа идентифицировать зоны восполнения запасов нефтяной залежи. После ее установления становится понятной стратегия дальнейшей разработки залежи с целью интенсификации процесса восполнения ресурсов нефти.