Приоритетным направлением многих компаний на современном этапе времени является созданием оптимальных систем для освоения скважин с горизонтальным окончанием. Возможность использования в промышленной разработке трудноизвлекаемых запасов нефти позволяет выходить компаниям на новый уровень.
Глубокие скважины — это низкопроницаемые и неоднородные пласты и коллекторы, приуроченные к водонефтяным и газонефтяным зонам, нефтяным оторочкам залежей, тупиковым и периферийными зонами застоя и линзовидными прослойками различной конфигурации.
Заканчивающийся запас легко добываемой нефти на территории Западной Сибири постепенно подходит к своему завершению. В связи с такой ситуацией возникает потребность внедрения технологий для разработки более глубоких залежей.
Специалисты компании ОАО «Сургутнефтегаз» прорабатывают различные возможные пути решения для этой возможности. В период 1993–1995 гг. совместно с НПО «Буровая техника», «СургутНИПИнефть» при участии специалистов «РосНИПИнефть» разработаны технологии цементирования и оснастки низа эксплуатационной колонны, позволяющие эффективно заканчивать горизонтальные скважины. Указанная технология была принята за базовую и по ней на Федоровском месторождении пробурено 5 горизонтальных скважин с длиной горизонтального участка 350–400 м.
Компанией ОАО «Сургутнефтегаз» при разработке скважин применяются следующие виды профилей.
Профиль пространственного типа используется для бурения горизонтальных стволов с кустовых площадок в проектном азимуте. Условия, предъявляемые к такому виду профиля: ограничения величины максимального зенитного угла в интервале набора и стабилизации параметров кривизны, интенсивности искривления ствола на 10 или 100 м, глубина вертикального участка, величина зенитного угла входа в продуктивный пласт, «коридор» допуска, изменение азимутального направления скважины от первоначального.
Большинство скважин, проектируемых в одной плоскости, в процессе бурения искривляются в пространстве, и при этом интенсивность пространственного искривления достигает значительных величин. Такой процесс связан в первую очередь с геологическими и технологическими условиями бурения. Пространственное искривление является неотъемлемым условием для горизонтальных скважин.
В этой связи возникает интерес решения вопросов проектирования оптимального профиля пологих горизонтальных скважин пространственного типа.
Рис. 1. Профиль ствола скважины с пространственным искривлением
При расчете профиля такого типа используются данные анализа естественного зенитного и азимутального искривления стволов ранее пробуренных скважин, проектное начальное и конечное азимутальное направление ствола горизонтальной скважины. Все эти требования предъявляются заказчиком проекта на строительство.
Рис. 2. Расчетная схема вскрытия продуктивного пласта
Отличительной особенностью проектирования является толщина продуктивного пласта и длина ствола. Расчет профиля ведется в трех проекциях- вертикальной и двух горизонтальных, где одна из осей является касательной к магнитному меридиану.
Главным элементом расчета пространственного профиля является определение азимутального угла поправки, необходимого для коррекции профиля.
Рис.3. Проектный профиль наклонно направленной пологой скважины Лянторского месторождения
Для строительства скважин с пологим и горизонтальным окончанием ствола пространственного типа требуются дополнительное внимание к качеству бурового раствора при вскрытии горизонтов, также к программе промывки и очистки ствола скважины от выбуренной породы, сохранению устойчивости стенок и предупреждению обвала скважин.
Кривизна ствола, как правило, ограничивается величиной проходки. Для выполнения такого требования на данный момент не существует многоцентраторной КНБК и методики расчетов геометрических размеров.
Практические навыки специалистов ОАО «Сургутнефтегаз» доказывают о том, что для размещения горизонтальных участков в пласте необходимо использовать сложные профили пространственного типа, при этом соблюдая ограничения и ограничиваясь траекторией, заданной по требованиям проекта.
Пространственное искривление наклонно-направленных участков стволов характеризуется изменением начального азимута и составляет в среднем 520. Распределение интенсивности азимутальных углов на интервалах 10 м. Одной из особенностей бурения горизонтальных скважин является наличие больших интервалов стабилизации.
Бурение скважин с горизонтальным окончанием осуществляется по методике, разработанной фирмой Бреггу-Зип. Методика состоит в уменьшении длины утяжеленных труб, включенных в КНБК ниже зонда телесистемы для максимального сближения датчиков дозабоя. Необходимо использование значения абсолютного азимута, скорректированного на величину магнитного влияния колонны в точке замера.
Таким образом, анализ фактических профилей скважин со сложным пространственным искривлением показывает необходимость создания принципиально новой методики проектирования, обеспечивающей учет технико-технологических и геологических ограничений и позволяющей рассчитать наиболее оптимальный вариант требуемого профиля с заданным отклонением.
Литература:
1. Басаргин, Ю. М. Строительство наклонных и горизонтальных скважин / Ю. М. Басаргин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов, В. Г. Гераськин. — М.: Недра, 2012. — 262 с.
2. Бастриков, С. Н. Расчет нагрузки на крюке и сил сопротивления в горизонтальной скважине / С. Н. Бастриков, А. Г. Биишев // СибНИИНП. — 2013. — С. 161–163.
3. Бастриков, С. Н. Влияние параметров профиля и условий эксплуатации скважин на показатели надежности внутрискважинного оборудования / С. Н. Бастриков, В. М. Возмитель, А. Т. Кошелев. — М.: ОАО ВНИИОЭНГ, 2010. — 40 с.
4. Бердин Т. Г. Проектирование разработки нефтегазовых месторождений системами горизонтальных скважин. — М.:«НЕДРА». -2010. — 100 с.
5. Оганов, С. А. Проектирование профиля наклонно направленной скважины с большим отклонением от вертикали / С. А. Оганов, Г. С. Оганов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. — 2013. — № 2. — С. 7–14.
6. Оганов, С. А. Проектирование профиля наклонно направленной скважины с большим отклонением от вертикали / С. А. Оганов, Г. С. Оганов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. — 2013. — № 2. — С. 7–14.
7. Швец, С. В. Влияние параметров траектории горизонтальной скважины на спуск обсадной колонны / С. В. Швец, С. А. Кейн // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. — 2014. — № 7. — С. 19–23.
