Заканчивание скважин является важной работой в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. В последние годы технология заканчивания скважин получила развитие в нашей стране, особенно технология заканчивания горизонтальных скважин, которая сформировала множество новейших технологий, в частности, в специальном заканчивании для контроля выноса песка из пласта, нетрадиционном заканчивании с гидроразрывом пласта, заканчивании скважин с термическим восстановлением и интеллектуальном заканчивании и т. д. В этой статье представлена современная технология заканчивания горизонтальных скважин в стране и за рубежом, а также анализируются различия в технологиях заканчивания скважин между отечественными и зарубежными.
Ключевые слова: горизонтальная скважина, бурение, технологии, гравийная набивка.
Технология горизонтального заканчивания скважин является ключевой технологией, которая напрямую влияет на преимущества бурения нефтяных и газовых скважин. Выбор правильного и подходящего режима заканчивания и параметров напрямую определяет будущую разработку и добычу. Практика показывает, что метод заканчивания и соответствующая технология заканчивания, которые подходят для геологических условий и свойств флюида нефтяного и газового месторождения, могут не только значительно улучшить производительность нефтяных и газовых скважин, но и снизить прямые затраты, продлить срок службы нефтяных и газовых скважин. Чтобы выбрать подходящую систему заканчивания скважин, необходимо изучить достаточную информацию о геологических характеристиках нефтяных и газовых месторождений, свойствах пластовых флюидов, технологиях добычи, которые будут использоваться; необходимо применять передовое программное обеспечение для проектирования систем заканчивания скважин для проведения комплексного проектирования оптимизации и предложения подходящего и эффективного метода заканчивания скважин. Кроме того, с началом масштабной разработки нетрадиционных нефтяных и газовых коллекторов, представленных сланцевым газом, технология горизонтального заканчивания скважин все больше привлекает все больше внимания и становится горячей точкой в отрасли. Выбор и проектирование методов заканчивания являются основным звеном в процессе строительства скважин, поскольку коллектор, геология, бурение и нефтеотдача должны быть спроектированы и реализованы на основе требований заканчивания [1, с. 80].
В последние годы под влиянием непрерывного развития зарубежных технологий бурения и заканчивания, роста цен на сырую нефть и крупномасштабной разработки нетрадиционных коллекторов было последовательно разработано множество передовых инструментов и приборов для заканчивания горизонтальных скважин с целью максимальной разработки углеводородных ресурсов, что привело к появлению ряда новых технологий заканчивания, представленных ниже [2, с. 112].
1. Заканчивание с контролем выноса песка.
В последние годы были разработаны некоторые новые технологии для заканчивания горизонтальных скважин с контролем выноса песка, включая технологию очистки «глинистой корки», технологию цементирования верхней части экрана, технологию контроля выноса песка гравийной набивкой снаружи обсадной колонны.
2. Технология очистки «глинистой корки» в горизонтальном участке.
Разработка технологии очистки «глинистой корки» в горизонтальном участке способствует широкому применению заканчивания с помощью экрана, что изменило предыдущую практику проведения сначала перфорации обсадной колонны, а затем осуществления контроля выноса песка в обсадной колонне.
3. Технология цементирования верхней части экрана.
Технология цементирования верхней части экрана заключается в совместном спуске экрана и обсадной трубы в скважину, а затем проведении их цементирования. Одинаковый внутренний диаметр экрана и обсадной трубы делает его удобным для последующих операций. Между обсадной колонной и экраном устанавливаются ступенчатый воротник, внешний пакер обсадной колонны и глухая, непроницаемая плашка.
4. Гравийная набивка снаружи обсадной колонны Технология контроля песка в горизонтальных скважинах.
Гравийная набивка имеет преимущества контроля выноса песка, но характеристики волн α и β в горизонтальной скважине могут привести к проблемам низкой скорости бурения и образования песчаных пробок. Технология отклоняющего экрана, разработанная компанией Schlumberger, заполняет отводящую трубу даже при песчаной пробке, а технология контроля песка с обратной гравийной набивкой горизонтальной скважины, разработанная в Китае, может заполнять горизонтальный участок путем прямой циркуляции после удаления загрязненного ила путем кислотной очистки. Обе технологии просты и достаточно надежны в применении, схематичное их изображение представлено на рисунке 1.
Рис. 1. Эскизы новых технологий контроля песка при использовании обсадной колонны с наружной гравийной набивкой
5. Заканчивание с гидроразрывом пласта.
В последние годы были разработаны процессы поэтапного гидроразрыва пласта и вспомогательные инструменты для различных методов заканчивания, таких как открытый ствол, экран, растворимые шары, селективный многоразовый гидроразрыв пласта и проч. Методы МГРП в скважинах с горизонтальным окончанием также являются эффективным инструментом для увеличения нефтеотдачи из нефтегазовых пластов [3, с. 35].
6. Завершение работ по контролю воды в скважине.
Благодаря большой площади дренирования нефти и высокому коэффициенту охвата горизонтальная скважина широко используется при разработке краевых и нижних нефтеносных пластов и достигла некоторых эффектов применения на многих месторождениях. В настоящее время сформировано несколько технологий контроля притока углеводорода в скважине, таких как поэтапная перфорация переменной плотности, регулировка потока и технология завершения контроля воды, контроль воды оправкой и интеллектуальный поиск/закупорка воды [4, с. 14].
Из-за высокой температуры и высокого давления закачиваемого пара потери тепла в стволе скважины очевидны, возможно серьезное повреждение обсадной колонны и цементного кольца. Во время закачки пара после заканчивания скважины необходимо принять некоторые меры по изоляции ствола скважины, чтобы избежать прямого контакта высокотемпературного пара с обсадной колонной, но это также влечет за собой такие проблемы, как большая рабочая нагрузка и ненадежность изоляции [5, с. 28]. В последние годы была разработана технология заканчивания изолированной обсадной колонной, которая заменяет обычную обсадную колонну на двухслойную вакуумную изоляцию во время заканчивания, так что проблема изоляции ствола скважины в период добычи решается. Она напрямую закачивает пар из обсадной колонны и добывает нефть из НКТ, что упрощает процесс термического восстановления и значительно повышает надежность изоляции.
Литература:
1. Басарыгин, Ю. М. Заканчивание скважин / Ю. М. Басарыгин, А. И. Булатов, Ю. М. Проселков. — М.: Недра, 2000. — 325 с.
2. Кельметр, В. В. Эффективные и рациональные методы и технологии заканчивания скважин на Самотлорском НГКМ / В. В. Кельметр. — Текст: непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 24 (314). — С. 105–110.
3. Технологические решения по строительству скважин для добычи высоковязких нефтей: монография/ Овчинников В. П., Рожкова О. В., Овчинников П. В., Распопова М. В., Шемелина О. Н., Шамсутдинов Н. М., Мелехов А. В., Маковский Ю. С., Белоусова И. В., — Тюмень, 2023–280 с.
4. Михайлов Н. Н., Соловьев Т. И. Повышение эффективности разработки за счет применения высокотехнологичного заканчивания скважин в сложных геологических условиях тонкой нефтяной оторочки // Нефтепромысловое дело. — 2022. — № 6 (642). — С. 10–19.
5. Акбулатов Т. О., Левинсон Л. М., Салихов Р. Г., Янгиров Ф. Н. Расчеты при бурении наклонных и горизонтальных скважин. — СПб: Недра, 2005–115 с.
