Многоствольные и многозабойные скважины

Однако до настоящего времени при проектировании системы разработки месторождения этот важнейший фактор практически не учитывался.

Эти и другие актуальные научные и практические проблемы положены в основу задач исследований настоящей работы.

В существующих методических рекомендациях по проектированию профиля ННС, ГС и МЗС, завершающих участков, одним из основных недостатков является упрощение расчетной схемы представления профиля, который при практической реализации значительно отличается от проектного. Кроме того, в расчете используется большое число исходных параметров.

Необходимо разработать и внедрить методику, учитывающую вышеизложеные аспекты и позволяющую вести расчет с использованием соверменных прогаммных средств.

5. Проблемы при строительстве многоствольных и многозабойных скважин на практике

Анализ развития наклонно направленного бурения, ГС и МЗС показал, что если ранее к категории скважин с большим отклонением от вертикали были отнесены скважины с коэффициентом отклонения (отношение отклонения скважины от вертикали к глубине скважины по вертикали) больше 1,0, то в настоящее время это величина уже достигает 2,0 - 6,5.

Как известно, строительство таких скважин характеризуется следующими технико-технологическими особенностями:

- трудность продвижения бурильной и обсадной колонн в стволе скважины под действием собственного веса;

· возрастание дифференциального давления в стволе скважины;

· ухудшение качества очистки ствола от шлама;

· осложнение условий передачи оптимальной нагрузки на долото;

· проблема создания надежного и долговечного места соединения стволов при строительстве МЗС и др.

Это определило формулирование ряда задач, решение которых учитывает специфические особенности проводки таких скважин, обеспечение проектных эксплуатационных показателей добычи и снижение капитальных затрат.

Среди этапов строительства МЗС следует выделить: вырезание "окна" в обсадной колонне, зарезка и бурение боковых стволов в заданном азимуте и протяженности и процесс заканчивания скважин, установки внутрискважинного оборудования.

Каждый из известных традиционных способов забуривания боковых стволов обладает рядом достоинств и недостатков, делающих один метод привлекательным в одних условиях и неприемлемым в других. В связи с этим видится перспективным совершенствование технико-технологических способов по забуриванию бокового ствола и ответвлений при строительстве МЗС.

Анализ показывает, что одним из направлений совершенствования технологии проводки скважин является дальнейшее развитие разработки рациональной гидравлической программы, прикладной характер которой особенно актуален в условиях строительства скважин с большим отходом ствола от вертикали.

Как известно, сопровождающие строительство таких скважин осложнения - нарушение устойчивости стенок скважин, значительные потери давления в кольцевом затрубном пространстве, ухудшение качества очистки ствола от шлама и др. - могут быть устранены регулированием параметров гидравлической программы бурения. Однако в известных рекомендациях по составлению гидравлической программы отсутствует рассмотрение характера влияния ряда технико-технологических факторов на коллекторские свойства продуктивного пласта. Анализ фактических данных об ухудшении продуктивности пластов показывает, что одной из причин снижения фактической продуктивности ГС и МЗС по сравнению с их потенциальными возможностями являются техногенные изменения природного состояния продуктивного пласта в ОЗП.

Практика бурения показывает, что проводка горизонтальных стволов большой протяженности и с большим отклонением ствола от вертикали может быть успешно осуществлена при выполнении ряда технико-технологических приемов, важнейшим из которых является контроль механической скорости.

Управление величиной механической скорости проходки осуществляют с позиции эффективности бурения и качественной очистки ствола скважины. Известно, что снижение скоростей проходки с углублением скважины в

значительной степени определяется ухудшением условий очистки забоя, что обусловлено ростом репрессии на забой. Кроме того, управление механической скоростью должно осуществляться с позиции темпа подготовки объема шламовой пульпы и закачки ее в пласт, что предусмотрено в Проекте на строительство скважин на Приразломном месторождении.

Для ГС и МЗС характерны малые градиенты давления при вскрытии, поэтому особое значение приобретает фактор времени. В связи с этим был проведен анализ с целью определения в какой степени оказывает влияние диапазон изменения механической скорости проходки на величину радиуса загрязнения. В результате, на примере проводки горизонтальных участков скважин Приразломного месторождения, было установлено, что при бурении с винтовым забойным двигателем (ВЗД) и с механической скоростью проходки менее 5 м/ч происходит резкий рост величины радиуса загрязнения.

На основании анализа существующих методик, направленных на повышение качества очистки ствола скважины, сделан вывод о том, что максимально допустимая механическая скорость проходки, при соблюдении условия высоких ТЭП и безаварийной проводки ствола скважины, ограничивается величиной максимальной допустимой подачи бурового раствора.

Одним из доминирующих факторов, влияющих на процесс загрязнения, наиболее значимым и вместе с тем управляемым, является репрессия на пласт. Оценка влияния и регулирования репрессии на пласт положена в основу предлагаемого подхода к выбору технико-технологических решений первичного вскрытия при составлении гидравлической программы строительства, сущность которого заключается в следующем.

Исходя из геологической характеристики коллектора, времени бурения ствола в продуктивной части разреза, состава КНБК, способа бурения, режимных параметров бурения, соответственно создаваемой репрессии на пласт необходимо определить степень поражения продуктивного пласта. На основании этого, при проектировании процесса вскрытия продуктивного пласта, следует выбирать такие технико-технологические решения, которые обеспечивают условия качественной очистки ствола и минимизации величины радиуса загрязнения. Одним из направлений уменьшения репрессии на пласт, за счет уменьшения гидравлических сопротивлений в кольцевом пространстве

в процессе бурения скважин с большим отклонением ствола от вертикали, может явиться использование системы двухканальной циркуляции раствора, при которой осуществляется перераспределение восходящего потока бурового раствора за бурильной колонной и в кольцевое незацементированное пространство между обсадными трубами. Результатом является кратное уменьшение гидравлического сопротивления, одним из следствий - повышение механической скорости.

Известно, что одним из путей повышения нефтеотдачи пласта в ГС является повышение качества первичного и вторичного вскрытия пласта. Другим путем решения проблемы является правильный выбор варианта размещения ГС и МЗС на структуре месторождения. Рассмотрение этих двух направлений во взаимосвязи с технико-технологической реализуемостью проектного профиля позволило сформировать комплексный подход с целью повышения эффективности применения ГС и МЗС при освоении морских месторождений.

Комплексный подход, основанный на выполнении условий соответствия проектных решений технико-технологической реализуемости, осуществления безаварийной проводки, обеспечения проектного КП и снижения стоимости строительства ГС и МЗС, по-новому ставит задачу в практике проектирования для определения типа скважины (ГС и/или МЗС), рациональной протяженности горизонтального ствола и числа ответвлений в продуктивной части разреза. Для выработки рационального решения при сравнении различных вариантов указанный подход должен опираться на критерий, который учитывал бы перечисленные аспекты.

При кустовом способе разбуривания месторождения, являющимся наиболее выгодным для освоения шельфовых месторождений, вполне оправданный интерес может представлять подход, при котором ГС и МЗС с меньшими значениями отклонения ствола от вертикали на кровле (протяженности направляющей части профиля скважины) будут иметь наибольшее значение длины горизонтального участка, а по мере увеличения отклонения от вертикали длина горизонтального участка будет снижаться. Концепция приведения в соответствие длины направляющей части профиля и горизонтального участка ставит своей целью повышение гарантии безаварийной проводки, повышение показателей бурения, снижение отрицательного воздействия на ОЗП, сокращение дополнительных затрат на выполнение ряда технико-технологических решений, без использования которых невозможна проводка скважин с большим отклонением ствола от вертикали, при условии обеспечения суммарного по месторождению (фрагменту месторождения) КП.

На основании эксплуатационных показателей добычи и технико-технологических факторов по проводке скважины обоснование выбора в пользу строительства МЗС и типа ее конфигурации (расположение и число боковых стволов) определяется путем выявления приемлемого варианта. В первую очередь рассчитывают КП и определяют, может ли в данных геологических условиях ГС обеспечить такой приток, учитывая возможность реализации профиля с позиций техники и технологии и предполагаемых затрат как в процессе строительства, так и добычи. Если нет, то подбирают конфигурацию МЗС, способную обеспечить лучшие условия дренирования пласта с достижением проектной производительности, удовлетворяя требованиям наибольшей надежности безаварийной проводки и заканчивания, и соблюдения высоких ТЭП.

Главную цель строительства скважины необходимо рассматривать не только как создание надежного, прочного и долговечного промышленного объекта, но и как соблюдение технологической схемы разработки месторождения с проектными показателями эксплуатации.

Заключение

Увеличение объемов и качества буровых работ является основным условием заблаговременного и ритмичного наращивания запасов полезных ископаемых для обеспечения сырьевыми ресурсами промышленности и сельского хозяйства.

Многозабойные скважины стали ключевыми технологиями, разработанными в последние годы. Сегодня исключительно важно выработать и выбрать системы строительства многозабойных скважин с боковыми отводами для соответствия условиям пластов, полевым требованиям разработки, общим затратам и совокупному риску.

Сервисные компании продолжают вкладывать средства в НИР и разработку новых продуктов для обеспечения операторов более надежным инструментом и системами по установке многозабойного дренирующего оборудования в продуктивных пластах. На ближайшую перспективу остается решить две проблемы: дальнейшее совершенствование оборудования и его технически правильная установка. Технология МЗГС все еще развивается, но очевидно, что по мере ее совершенствования она будет оставаться основным источником прибыли нефтяных и газовых компаний всего мира.

Список использованной литературы

1. Калинин А.Г., Никитин Б.А., Солодкий К.М., Султанов Б.З. Бурение наклонных и горизонтальных скважин: Справочник; Под ред. А.Г. Калинина. - М.: Недра, 1997. - 648 с.

2. Борисов Ю.П., Пилотовский В.П., Табаков В.П. "Разработка нефтяных месторождений горизонтальными и многозабойными скважинами". М.: "Недра", 1964.

3. Вахитов Е.Ф. «Освоение месторождений с помощью многозабойных горизонтально-разветвленных скважин». В сб. "Исследования в области технологии и техники добычи нефти". ВНИИ, М.: вып.54, 1976. С. 314.

4. Грачев С.И. Теоретические и прикладные основы строительства пологих и горизонтальных скважин на сложнопостроенных нефтяных месторождениях. / Автореферат дисс. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук. -Тюмень. 2000.- с.47

5. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-03). М.: ЗАО НТЦ ПБ 2013

6. Никитин Б.А., Оганов A.C., Гноевых A.H. Состояние и перспективы горизонтального бурения в Российской Федерации / Вестник Ассоциации Буровых Подрядчиков №4, 2002 г.

7. Иогансен К.В. Спутник буровика. Справочник. / М.: «Недра». 1990г.

8. Сургучев M.JL, Табаков В.П., Киверенко В.М. Состояние и перспективы применения горизонтальных и многозабоных скважин для разработки нефтяных месторождений / Доклад НТС Миннефтегазпрома СССР, 1990.

9. http://www.findpatent.ru/patent/229/2298629.html

Размещено на Allbest.ru