Технология зарезки бокового ствола зарекомендовала себя как экономически оправданный способ поддержания и увеличения добычи нефти из залежей с трудноизвлекаемыми запасами. Она играет ключевую роль в интенсификации разработки месторождений, повышая коэффициент извлечения нефти без необходимости значительного увеличения плотности сетки скважин.
ЗБС является действенным методом, позволяющим интенсифицировать добычу на зрелых месторождениях, а также возвращать в эксплуатацию скважины, которые не могли быть использованы другими технологиями. Посредством бурения новых каналов вскрываются ранее недренируемые участки пласта, а также активизируются залежи с низкой подвижностью нефти, что значительно расширяет потенциал разработки.
Ключевые слова: зарезка боковых стволов, интенсификация, добыча нефти, горизонтальное бурение, коэффициент извлечения нефти.
Технология бурения боковых стволов (рис.1.) зарекомендовала себя как одно из наиболее инвестиционно привлекательных решений, направленных на стабилизацию и дальнейший рост добычи нефти, особенно в отношении трудноизвлекаемых запасов. Данный метод позволяет эффективно интенсифицировать систему разработки месторождений, способствуя увеличению коэффициента извлечения нефти из продуктивных пластов. По своей сути, он выполняет функцию уплотнения сетки скважин, обеспечивая при этом оптимальное использование имеющегося фонда скважин без необходимости бурения новых вертикальных стволов. Внедрение этой технологии позволяет значительно продлить срок эксплуатации месторождений и минимизировать затраты на новые буровые работы, что делает ее экономически выгодной и технологически обоснованной стратегией в современных условиях нефтедобычи.
Зарезка боковых стволов (ЗБС) представляет собой эффективную технологию, направленную на увеличение объемов добычи нефти и повышение коэффициента извлечения из пластов. Этот метод позволяет вернуть в эксплуатацию скважины, которые ранее не могли быть повторно задействованы другими способами, а также вовлекать в разработку ранее недоступные участки продуктивного пласта и трудноизвлекаемые запасы, добыча которых ранее считалась экономически нецелесообразной.
Классический подход к выполнению ЗБС предполагает вырезку «окна» в обсадной колонне с последующей ликвидацией материнского ствола. Для этого в скважину спускается клин-отклонитель с ориентирующим устройством, который устанавливается на искусственный забой. Бурение бокового ствола осуществляется непосредственно в теле эксплуатационной обсадной колонны в заранее выбранном направлении, при этом его траектория определяется глубиной залегания продуктивного пласта и характеристиками материнского ствола [1]. Особое внимание уделяется стабилизации траектории в участках, где располагается глубина спуска насосного оборудования, что необходимо для обеспечения устойчивой эксплуатации скважины и поддержания ее оптимальной производительности.
Рис. 1. Алгоритм строительства скважины ЗБС
После завершения операции по вырезке окна в эксплуатационной колонне материнского ствола начинается строительство наклонно-направленного участка бокового ствола. Горизонтальный участок бокового ствола бурится с применением роторных управляемых систем (РУС) и винтового забойного двигателя (ВЗД), что обеспечивает точность траектории и максимальное вскрытие продуктивных пластов. В дальнейшем, при необходимости и в соответствии с проектной документацией, могут проводиться дополнительные мероприятия, такие как многостадийный гидравлический разрыв пласта (МГРП), что способствует улучшению притока углеводородов.
Разработка трудноизвлекаемых запасов нефти с использованием горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин является одним из ключевых направлений в современной нефтедобыче, что подтверждается практическим опытом. Применение таких скважин позволяет значительно увеличить протяженность дренажных каналов, что приводит к многократному росту производительности добывающих объектов. Как показывает практика бурения горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин, хотя их стоимость существенно выше по сравнению с вертикальными аналогами, системное использование данного метода способствует значительному повышению рентабельности капитальных вложений, в первую очередь за счет оптимизации и укрупнения эксплуатационного фонда скважин [2].
Кроме того, этот подход обеспечивает продление сроков эксплуатации скважин без необходимости заводнения, снижение депрессии на пласт и, что особенно важно, позволяет вовлекать в активную разработку забалансовые запасы, включая целики, а также трудноизвлекаемые залежи нефти. Существенное преимущество заключается и в снижении производственной нагрузки на окружающую среду, что делает возможной эксплуатацию месторождений, расположенных в природоохранных зонах.
Историческая динамика внедрения горизонтального бурения демонстрирует устойчивый рост. Если в 2001–2003 годах бурение таких скважин осуществлялось на экспериментальной основе (в 2003 году было пробурено 162 скважины), а к 2010 году их количество увеличилось до 365 на 51 месторождении, то в 2021 году этот показатель превысил 2620 скважин, что подтверждает высокую востребованность и эффективность данной технологии.
Максимальный уровень удельной эффективности горизонтальных скважин был зафиксирован в 2005 году, когда данный показатель достиг 14,96 тыс. тонн на скважино-операцию. Однако начиная с 2010 года (9,9 тыс. т/скв.-опер.) наблюдается его постепенное снижение, и к 2021 году он составил 6,479 тыс. тонн на скважино-операцию. Таким образом, за последние 20 лет удельная эффективность добычи нефти с применением горизонтальных скважин сократилась практически вдвое. Тем не менее, общий объем дополнительной добычи, связанный с внедрением данной технологии, увеличился более чем в 19 раз — с 972,4 тыс. тонн в 2001 году до 16 974,1 тыс. тонн в 2021 году. Это свидетельствует о высоком потенциале данного метода, несмотря на снижение эффективности на единичную скважину [3].
Анализ бурения боковых стволов показывает, что за период с 2001 по 2005 год было пробурено 1 908 боковых стволов, что обеспечило дополнительную добычу нефти в объеме 10 693,43 тыс. тонн. В разные годы удельная эффективность варьировалась: минимальное значение составило 3,63 тыс. т/скв.-опер., максимальное — 7,37 тыс. т/скв.-опер. в 2004 году, а средний показатель за весь рассматриваемый период составил 5,83 тыс. т/скв.-опер.
Анализ динамики бурения боковых стволов показывает, что за исследуемый период объем выполненных скважино-операций значительно увеличился: с 191 в 2001 году до 2 093 в 2021 году. При этом только за последние два года (2020–2021 гг.) дополнительная добыча, обеспеченная данным методом, составила 10,4 млн тонн, а средняя удельная эффективность достигла 2,5 тыс. тонн на скважино-операцию.
На сегодняшний день одной из наиболее перспективных и эффективных технологий повышения нефтеотдачи пластов (МПНП) и интенсификации добычи нефти (ИДН), недоступных для применения другими методами по геологическим или техническим причинам, является технология зарезки боковых стволов (ЗБ). Внедрение данного подхода в промышленных масштабах позволяет вовлекать в разработку трудноизвлекаемые запасы, а также разрабатывать высокообводненные и низкодебитные скважины. При этом боковые стволы, включая многоствольные и разветвленно-горизонтальные, играют ключевую роль в реализации других высокоэффективных методов разработки, таких как гидроразрыв пласта (ГП), горизонтальное бурение (Г) и физико-химические методы воздействия (ФХМ).
По последним данным (Нанишвили и др., 2019), число скважин, относящихся к категории низкодебитных и высокообводненных, превышает 17 тысяч, а фонд простаивающих скважин составляет более 6,5 тысяч. В этих условиях дальнейшее активное внедрение зарезки боковых стволов остается одним из ключевых направлений для увеличения эффективности нефтедобычи и рационального использования фонда скважин.
Литература:
- Кабанов А. О., Камильянов И. И., Ардисламов Ф. Р. Современные подходы при зарезке боковых стволов (ЗБС с СМС) [Текст] / А. О. Кабанов, И. И. Камильянов, Ф. Р. Ардисламов // Материалы конференции. — 2023. — № 11. — С. 191–195.
- Максютов М. И., Агишев Э. Р., Жданов Л. М., Фатхлисламов М. А. Стратегии оперативного подбора кандидатов на ЗБС и ЗБГС на примерах месторождений Западной Сибири [Текст] / М. И. Максютов, Э. Р. Агишев, Л. М. Жданов, М. А. Фатхлисламов // Бурение нефтяных и газовых скважин. — 2021. — № 2 (26). — С. 67–81.
- Кузьменков С. Г., Королёв М. И., Новиков М. В., Паляницина А. Н., Нанишвили О. А., Исаев В. И. Эффективность применения методов повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти на месторождениях Ханты-Мансийского автономного округа — Югры. Георесурсы. — 2023. — № 3 (25). — С. 129–139.
