Отклонение от вертикали

Отклонение от вертикали

Применение нестандартных технологий строительства скважин в «Газпромнефть-Востоке».



Схема строительства скважин с пологими окончаниями





Инфографика: Надежда Андрианова

«Газпромнефть-Восток» применяет нестандартные технологии строительства скважин.

Текст: Екатерина Попова

Нефть в Томской области сегодня добывать сложно. Это по собственному опыту знают все недропользователи, работающие на территории региона. Сюрпризы преподносит не только почти каждое месторождение, но и практически каждая скважина. Решение возникающих проблем — в применении инновационных методов и технологий добычи.

НЕУСТОЙЧИВЫЕ И НЕОДНОРОДНЫЕ

Яркий пример геологических условий, в которых работает «Газпромнефть-Восток», — Урманское месторождение. Последние пробуренные здесь скважины перестали подтверждать первоначальные дебиты, объем добычи начал падать, соответственно, остро встал вопрос об увеличении нефтеотдачи. «Применяемые ранее технологии ответа на него не давали, поэтому после обсуждения проблемы было решено провести опытно-промышленные работы по бурению скважин с пологими окончаниями», — рассказал начальник управления по бурению «Газпромнефть-Востока» Юрий Сергеев.

По словам специалистов предприятия, выбор именно этого варианта обусловлен особенностями залежи. Глубина кровли продуктивного пласта составляет 3,1 км по вертикали, при этом пластовое давление ниже гидростатического, но чуть выше кровли находится газовый пласт. Сама кровля продуктивного пласта представлена неустойчивыми аргиллитами* и имеет тектонические нарушения. Непосредственно над продуктивным пластом располагается кора выветривания, состоящая из обломочных слабосцементированных пород, склонных к обваливанию. Картину завершает наличие мощной толщи углистых сланцев**, расположенных в 300 м выше кровли продуктивного пласта. Температура залежи — около 110 С°. Нефтенасыщенный пласт представлен неоднородным карбонатным трещиноватым коллектором, а исходя из наработанного томскими нефтяниками опыта получение притока в таких условиях находится в прямой зависимости от того, подсечена ли при вскрытии система трещин. Исходя из того, что трещины, предположительно, имеют субвертикальное расположение, естественным способом увеличения вероятности их пересечения является увеличение зенитного угла бурящегося ствола. Иными словами: чем более пологий профиль будет у ствола скважины, тем больше вероятность пересечь одну или более вертикальных трещин. Однако вести ориентированное бурение здесь очень сложно из-за наличия неустойчивых пород: велика вероятность заклинивания бурового инструмента, аварийной ситуации с последующей потерей дорогостоящего оборудования.

После тщательного анализа ситуации было принято решение изменить программу проводки скважин.

ПРОДУКТИВНАЯ КРИВИЗНА

Новая схема бурения предусматривает набор зенитного угла до 60–73° при бурении под транспортную 178-миллиметровую колонну с последующим вскрытием продуктивной части бурением на обсадной трубе диаметром 127 мм. Это, с одной стороны, обеспечивает выполнение поставленной задачи по пересечению трещин, с другой — полностью снимает риски возникновения чрезвычайных происшествий, так как появляется возможность в любой момент прекратить бурение, произвести разъединение с хвостовиком и герметизировать межколонное пространство между ним и эксплуатационной колонной.

Однако практика применения такой сложной технологии внесла коррективы в теорию. Допустив ряд ошибок при бурении первой скважины по пологому профилю, специалисты «Востока» приобрели необходимый, хоть и отрицательный опыт, который был учтен в дальнейшей работе. Пришлось применить и не использовавшиеся ранее способы строительства скважин, поскольку наличие в разрезе неустойчивых пород и высокие зенитные углы значительно ужесточали требования к качеству и составу бурового раствора. Еще на этапе проектирования совместно с компанией «Эм-Ай Дриллинг Флуидз ЮК Лимитед» проводились гидравлические расчеты с использованием программного продукта «Виртуалгидравлик». На этой основе были определены зоны риска, связанные с накоплением шлама в стволе скважин, и предельные давления на различных участках, подобран оптимальный реологический профиль бурового раствора, а также разработаны мероприятия по оптимизации очистки ствола от выбуренной породы.

Заново просчитывались и возможные профили ствола — для определения оптимального, позволяющего довести нагрузку до долота и облегчить хождение бурильного инструмента. Целого комплекса применения нестандартных методов потребовала сама конфигурация скважин: повышенная длина по стволу, достигающая 4,2–4,3 км, и увеличение кривизны на больших глубинах, в отдельных случаях с разворотом по азимуту до 90°.

РЕКОРДЫ «ВОСТОКА»

Итогом работы стала успешная проводка шести пологих скважин. При этом было установлено сразу несколько технических рекордов. Скважина № 236 стала глубокой в «Газпромнефть-Востоке». Длина ее ствола составляет 4449 м. Пробурен и самый протяженный за всю историю деятельности предприятия ствол непосредственно в продуктивной части — 254 м.

Есть и технологические рекорды. Например, впервые в истории применения оборудование «Везефорд» использовалось при бурении пологих скважин. Отработали томские нефтяники и технологию бурения при вскрытии палеозоя без выхода циркуляции, и рецептуру буровых растворов, обеспечивающую необходимую остойчивость стенок скважин при прохождении неустойчивых пород под углом более 60°.

При этом первоначальные темпы строительства скважин на Урмане к концу бурения были сокращены почти вдвое: с 56 до 30 суток, а в отдельных случаях до 26 суток. Подобная тенденция наблюдается и на Нижнелугинецкой группе, и на Шингинском месторождении, где за счет совершенствования технологии бурения средняя продолжительность строительства скважины сейчас не превышает 13 суток. Это — косвенный, но вполне ощутимый эффект, полученный в ходе отработки методов бурения пологих скважин на Урманском месторождении. Прямой — в тоннах дебита — подсчитать и спрогнозировать пока сложно. Это, по сути, был эксперимент. И эксперимент удался: теперь технология может быть применена на любом месторождении компании, где этого требуют геологические условия.

* Аргиллит — осадочная горная порода, образовавшаяся в результате уплотнения, обезвоживания и цементации глин; от последних отличается большей твердостью и неспособностью размокать в воде.

** Сланцы — горные породы, характеризующиеся почти параллельным расположением входящих в их состав вытянутых или пластинчатых минералов и обладающие способностью раскалываться на тонкие пластинки.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ