Крепление глубокой параметрической скважины № 1 Предречицкой площади в осложненных горно-геологических условиях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Крепление глубокой параметрической скважины № 1 Предречицкой площади в осложненных горно-геологических условиях

Все открытые к настоящему времени нефтяные месторождения Республики Беларусь сосредоточены в Припятском прогибе, площадь которого составляет около 30 тыс. км2, а промышленная нефтегазоносность связана с подсолевыми, межсолевыми и верхнесоленосными отложениями верхнего и среднего девона [1]. Поэтому для изучения мощной (до 6,2 км) толщи осадочных и вулканогенно-осадочных образований, залегающих на кристаллическом фундаменте архейско-нижнепротерозойского возраста [2], в Речицком районе Гомельской области была заложена параметрическая глубокая скважина № 1 Предречицкой площади.

Приобретен уникальный опыт крепления глубокой наклонно-направленной скважины в сложных горно-геологических условиях, в том числе, стыковки колонн больших диаметров 406 мм и 324 мм в открытом стволе, а также спуск и стыковка 244,5 мм колонны тремя секциями.

Скважина №1 Предречицкой площади, фактическая конструкция которой по спущенным колоннам показана на рис. 1, строилась буровой бригадой мастера С.Ю. Большакова с буровой установки «Benteс ESTA III - 450T - ST - AC» ПО «Белоруснефть» грузоподъемностью 450 т, фотография которой представлена на рис. 2, с целью поиска залежей углеводородов в отложениях межсолевого комплекса и оценки перспектив нефтегазоносности подсолевого и верхнепротерозойского комплексов, со вскрытием пород кристаллического фундамента.

Верхний девон представлен отложениями франского и фаменского ярусов. Франский ярус включает в свой состав ланский, саргаевский, семилукский, речицкий, воронежский, евлановский, ливенский и домановичский горизонты. Ланский горизонт сложен в нижней части песчаниками и алевритами, а в верхней - алевритами и глинами; саргаевский, семилукский, речицкий, воронежский, евлановский горизонты - известняками, доломитами, мергелями, с прослоями песчаников, алевритов, ангидритов; ливенский и домановичский горизонты - каменной солью с прослоями ангидритов, песчаников, алевритов, глин, мергелей, известняков и доломитов [3]. геологический бурение скважина ствол

В составе среднего девона выделены эйфельский и живетский ярусы. Эйфельский ярус сложен, в основном, доломитами, доломитовыми мергелями и глинами с прослоями известняка, ангидрита, гипса, а в отдельных районах - каменной соли. В нижней части яруса преобладают сульфатно-карбонатные и песчано-алевритовые породы, в средней - карбонатные (в основной доломиты), в верхней - доломитовые мергели и глины. Живетский ярус занимает несколько меньшую площадь распространения, чем эйфельский. Он представлен старооскольским (полоцким) горизонтом, сложенным в нижней части песчано-алевритовыми породами, в верхней - глинистыми с прослойками песчаников и алевритов, реже - доломитовых мергелей и доломитов [3].

Основными осложнениями при бурении скважины в этом регионе были:

* До глубины 2800 м - осыпи, обвалы, сужение ствола скважины, каверноообразование, водопроявление (разжижение бурового раствора) и поглощение бурового раствора.

* В интервале 2800 - 5100 м - кавернообразование, естественное искривление ствола скважины, осыпи стенок скважины, а с глубины 4000 м до 5100 м наблюдалось пластическое течение солей.

* Интервал 5100 - 5900 м - поглощение бурового раствора и прихваты бурильного инструмента.

* Интервал 5900 - 6200 м - кавернообразование и сужение ствола скважины (проявление пластических глин).

* Интервал 6200 - 6750 м - поглощение бурового раствора и прихваты бурильного инструмента.

В этой связи строительство глубокой скважины в осложненных горно-геологических условиях Припятского прогиба было сопряжено с проведением целого комплекса работ по креплению открытых интервалов. В табл. приведены данные по фактически спущенным колоннам при креплении каждого интервала.

В процессе бурения самой глубокой параметрической скважины №1 Предречицкой площади был получен ценнейший геолого-геофизический материал о глубокопогруженных зонах Припятского прогиба.

ПРОЦЕСС КРЕПЛЕНИЯ ПРОБУРЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Кондуктор номинального наружного диаметра 508 мм, группа прочности стали - N-80, толщина стенки - 11,1 мм спускался одной секцией в открытый ствол диаметра 660,4 мм на глубину 220 м.

1-я техническая колонна номинального наружного диаметра 406,4 мм, группа прочности стали Q-125 - спускалась двумя секциями в открытый ствол диаметра 444,5 мм на глубину 2690 м. Стыковка секций производилась на глубине 1522 м в открытом стволе.

Нижняя секция колонны длиной 1168 м и с толщиной стенки труб 16,7 мм была спущена и зацементирована стандартным способом.

Верхняя секция длиной 1522 м и с толщиной стенки труб 14,6 мм в процессе спуска стыковалась в открытом стволе с нижней секцией с помощью герметизирующего ниппеля внизу верхней секции и воронки наверху нижней секции. После того, как была обеспечена стыковка, верхняя секция поднималась на 1,5 метра до выхода герметизирующего ниппеля из адаптера, прокачивалась цементная пачка вместе с продавочной пачкой и после выхода цементного раствора на устье верхняя секция снова спускалась до обеспечения стыковки в стыковочном узле. После ОЗЦ была проведена опрессовка колонны, показавшая ее герметичность.

При креплении ствола скважины использовались 4 узла подвески хвостовика:

а) один узел гидравлически активируемый двухконусный - для крепления верхней секции колонны 324 мм;

б) два узла гидравлически активируемых двухконусных - для крепления нижней и средней секций колонны 244,5 мм;

в) один узел гидравлически активируемый одноконусный - для крепления колонны 168 мм.

1-я потайная колонна (хвостовик) номинального наружного диаметра 323,9 мм - спускалась в открытый ствол диаметра 368,3 мм на глубину 4840 м до глубины 2363 м для перекрытия солевых отложений верхнего девона. Колонна спускалась двумя секциями, их стыковка производилась на глубине 4021 м в открытом стволе.

Нижняя секция длиной 819 м, группа прочности стали Q-125, толщина стенки труб 23,4 мм, была спущена до глубины 4840 м. Цементирование нижней секции проводилось стандартным образом.

Верхняя секция длиной 1658 м, группа прочности стали Q-125, толщина стенки труб 21,8 мм, была спущена до глубины 4021 м и подвешена в предыдущей колонне на глубине 2363 м с помощью гидравлически активируемого двухконусного узла подвески хвостовика (рис. 3).

Цементирование верхней секции проводилось через перфорированный патрубок, установленный выше герметизирующего ниппеля. После ОЗЦ была проведена опрессовка колонны, показавшая ее герметичность.

2-я техническая колонна номинального наружного диаметра 244,5 мм - спускалась в открытый ствол диаметра 269,9 мм тремя секциями на глубину 5781 м.

Нижняя (первая) секция длиной 1179 м комбинированная - внизу секции использовались 730 м трубы группы прочности стали P-110 с толщиной стенки 15,9 мм, выше - труба группы прочности стали TN 140HC с толщиной стенки 17,1 мм. Нижняя секция подвешивалась в предыдущей колонне на глубине 4602 м с помощью гидравлически активируемого двухконусного узла подвески хвостовика. Цементировалась секция через башмак, после чего цементный раствор был смыт с «головы» секции.

Средняя (вторая) секция длиной 1514 м, труба группы прочности стали TN 140HC с толщиной стенки 17,1 мм, внизу которой стоял герметизирующий ниппель для стыковки с воронкой нижней секции, выше которого через одну трубу была установлена муфта ступенчатого цементирования. Стыковка с нижней секцией проведена в перекрытом предыдущей колонной интервале на глубине 3088 м. Закрепление «головы» секции проводилось в предыдущей колонне с помощью гидравлически активируемого двухконусного узла подвески хвостовика со стыковочным адаптером и воронкой наверху. После того как вводом ниппеля в воронку и частичной разгрузкой веса верхней секции на нижнюю определили положение «головы» нижней секции, произвели натяжку инструмента до собственного веса колонны и был сброшен шар активации. Далее повышением давления были последовательно активированы узел подвески средней секции и муфта ступенчатого цементирования, и после восстановления циркуляции бурового раствора вращением колонны бурильных труб вправо спусковой инструмент был освобожден с сохранением гидравлической связи секции обсадной колонны и спускового инструмента. Затем провели закачку цементной и продавочной пачки, после чего спусковой инструмент был поднят над головой хвостовика и смыт цементный раствор с «головы» средней екции.

Верхняя (третья) секция длиной 3088 м, 200 метров нижней части состояли из труб группы прочности стали TN 140HC с толщиной стенки 17,1 мм, остальная часть - из труб группы прочности стали P-110 с толщиной стенки 13,8 мм, внизу которой был установлен герметизирующий ниппель. После определения разгрузкой веса и повышением давления циркуляции заход ниппеля верхней секции в голову средней верхняя секция была поднята на 2 м, были последовательно закачаны цементная и продавочная пачки, после чего верхняя секция была спущена в среднюю. После ОЗЦ была проведена опрессовка колонны.

Принятые технические и технологические решения позволили выполнить работы по креплению скважины № 1 Предречицкой площади с высоким качеством и в сжатые сроки.

2-я потайная колонна (хвостовик) номинального наружного диаметра 168,3 мм и длиной 779 м была спущена в открытый ствол диаметра 200 мм с глубины 5561 м до глубины 6340 м и подвешена в предыдущем стволе для перекрытия пластичных глин ливенского и евлановского горизонтов нижнесоленосного комплекса верхнедевонских отложений. Закрепление «головы» хвостовика произведено с помощью гидравлически активируемого одноконусного узла подвески хвостовика с механическим пакером наверху. После того как хвостовик был спущен на забой, сбросили шар активации. С ростом давления сначала был активирован узел подвески хвостовика, потом произошла срезка седла под шар и восстановлена циркуляция. После этого вращением вправо был освобожден спусковой инструмент с сохранением гидравлического канала, далее закачаны цементировочная и продавочная пачки. После прокачки спусковой инструмент был выведен из посадочного адаптера и разгрузкой веса бурового инструмента через систему раздвижных кулачков был активирован механический пакер головы хвостовика. Далее произвели смыв остатков цементного раствора с головы хвостовика и подняли инструмент. После ОЗЦ опрессовали колонну.

Бурение под эксплуатационную колонну велось долотом диаметра 139,7 мм до глубины 6755 м с проведением геофизики, отбором керна и испытанием пластов. На этапе исследования интервала 6340 - 6775 м было принято решение не спускать эксплуатационную колонну.

Выводы

1. В процессе бурения самой глубокой параметрической скважины №1 Предречицкой площади был получен ценнейший геолого-геофизический материал о глубокопогруженных зонах Припятского прогиба.

2. Приобретен уникальный опыт крепления глубокой наклонно-направленной скважины в сложных горно-геологических условиях, в том числе стыковки колонн больших диаметров - 406 мм и 324 мм в открытом стволе, а также спуск и стыковка 244,5 мм колонны тремя секциями.

3. При креплении ствола скважины использовались 4 узла подвески хвостовика:

а) один узел гидравлически активируемый двухконусный - для крепления верхней секции колонны 324 мм;

б) два узла гидравлически активируемых двухконусных - для крепления нижней и средней секций колонны 244,5 мм;

в) один узел гидравлически активируемый одноконусный - для крепления колонны 168 мм.

4. Принятые технические и технологические решения позволили выполнить работы по креплению скважины № 1 Предречицкой площади с высоким качеством и в сжатые сроки.

Литература

1. Махнач А.С., Гарецкий Р.Г., Матвеев А.В. и др. Геология Беларуси. Минск: Ин-т геол. наук НАН Беларуси. 2001. 815 с.

2. Высоцкий Э.А., Демидович Л.А., Деревянкин Ю.А. Геология и полезные ископаемые Беларуси. Минск: Універсітэцкае, 1996. 183 с.

3. Богдасаров А.А., Богдасаров М.А. Геологический словарь. Брест: Изд-во С. Лаврова, 2002. 320 с.

Аннотация

В июне 2015 г. закончена бурением самая глубокая параметрическая скважина в Беларуси - № 1 Предречицкой площади, фактическая глубина которой составила 6755 м. Практически все поставленные перед буровиками задачи были успешно реализованы - получен огромный объем геологической информации об осадочной толще Припятского прогиба и приобретен уникальный опыт бурения и крепления глубоких скважин в осложненных горно-геологических условиях, в том числе стыковки колонн больших диаметров - 406 мм и 324 мм в открытом стволе, а также спуск и стыковка 244,5 мм колонны тремя секциями. При креплении ствола скважины использовались 4 узла подвески хвостовика: 1 узел гидравлически активируемый двухконусный - для крепления верхней секции колонны 324 мм; 2 узла гидравлически активируемых двухконусных - для крепления нижней и средней секций колонны 244,5 мм; 1 узел гидравлически активируемый одноконусный - для крепления колонны 168 мм.

In the June 2015 has been drilled the deepest parametric well №1 on the Predretchitskaya field in Belorussia which real depth is 6755 meters. During drilling process very important geological information about sedimentary basin on the Pripyat Trough has been received by geologists. Also unique completions operations of well has been made in very complicated geological conditions - 16” and 12 3/4” casing has been lowered to the borehole by two sections and joined together on the open hole, 9 5/8” casing has been lowered to the borehole by three sections. For well completion has been used 4 hydraulic liner hunger units - 1 for 16” casing, 2 - for 12 3/4” casing and 1 for 9 5/8” casing.

Размещено на Allbest.ru