Статья: Опыт строительства и эксплуатации скважин сложной архитектуры в ОАО «Татнефть»

Как известно, объективным показателем, отражающим качество ствола, является доля нефтенасыщенных коллекторов в общей длине ствола, а не сама общая длина ствола. В связи с этим по длине ствола ГС выявить зависимость дебита нефти от нее представляется проблематичным. Бобриковские ГС в силу геологических особенностей (НТ, тип коллектора, свойства нефти) имеют самый короткий ствол горизонтального участка, составляя в среднем 159 м, но дебиты нефти, как начальный так и текущий, самые высокие (23,2 и 27,1 т/сут.).

Основные критерии обоснования бурения ГС

В ОАО «Татнефть» в результате обобщения более 25-тилетнего опыта бурения и эксплуатации около 300 ГС и 10 МЗС обоснован комплекс основных критериев эффективности их бурения на неоднородных многопластовых месторождениях.

Одним из основных является то, что минимальные значения эффективной НТ продуктивных пластов не должны быть ниже технических возможностей бурения с использованием существующего оборудования, при этом величина извлекаемых запасов на скважину — не ниже рентабельных.

Выбор направления бурения горизонтальных стволов производится с учетом геолого-промысловых характеристик и истории функционирования соседних скважин, в частности [2]:

размещение горизонтального ствола в приконтурных зонах рекомендуется производить параллельно контуру нефтеносности или границе раздела «нефть-вытесняющий агент», преимущественно параллельно большой оси структуры;

при наличии ВНЗ или газонефтяных контактов для исключения преждевременного прорыва воды или газа горизонтальные стволы следует размещать как можно дальше от них (при одновременном учете возможности «вылета» условно-горизонтального ствола за пределы продуктивного пласта);

при анизотропии поля проницаемости горизонтальный участок ствола располагать ортогонально плоскости максимальной проводимости пласта, т.е. по направлению меньшей проницаемости;

в пластах с трещинами большой размерности, связанными с водоносной частью пласта, необходимо минимизировать вероятность пересечения каналов притока пластовой воды;

ГС рекомендуется располагать по самым длинным путям движения потоков жидкости с учетом развития системы заводнения в процессе разработки;

длину горизонтального ствола в многопластовых залежах устанавливают в пластах прямо пропорционально извлекаемым запасам;

значительные длины ГС (более 100-150 м) рекомендуются в условиях выраженной трещиноватости или линзовидном строении коллектора.

В практике бурения ГС в Татарстане соблюдается требование, вытекающее из геологического строения объектов разработки. В частности — для массивных залежей нефти в трещиноватых карбонатных коллекторах турнейского и башкирского ярусов горизонтальный ствол должен быть расположен не ближе 8-10 м до ВНК, а максимальная часть его длины должна пройти в высокопроницаемом интервале разреза. В отложениях башкирского яруса данный интервал приурочен, как правило, к нижней его пачке, а в турнейском ярусе — к породам упино-малевского и отчасти кизеловского горизонтов (прикровельные участки разрезов, как правило, в пределах 3-5 метров представлены плотными известняками).

Другое технологическое требование — допустимый коридор при бурении горизонтального ствола составляет 3 м для бесконтактных зон и 6 м — для зон с ВНК. Поэтому эффективная НТ вскрываемого ГС пласта должна быть не менее этой величины.

Важно также соблюдение экономического критерия — ГС имеет смысл бурить только тогда, когда это приносит реальный экономический эффект. Если на данном объекте традиционные ВС дают хорошие результаты, то нет необходимости в бурении ГС. Если же применение ГС увеличивает дебиты и суммарный отбор в два и более раз — тогда бурение ГС, как правило, рентабельно.

С учетом изложенных критериев и геологических особенностей в Татарстане выделены следующие основные стратиграфические объекты для бурения ГС:

в карбонатах — турнейский ярус, башкирский ярус, данково-лебедянский горизонт;

в песчаниках — горизонт Д1, бобриковский горизонт (в основном во врезах).

Необходимым условием успешного применения ГС является организация эффективности системы заводнения для конкретных геологических условий с учетом размещения горизонтальных стволов в пространстве.

Наибольшее разнообразие размещения ГС достигается на месторождениях с искусственной системой заводнения, начиная с площадных (классические обращенные пяти-, семи-, девятиточечные системы), модифицированных под размещение ГС, и рядных (одно-, трех- и пятирядных) с полной или частичной заменой добывающих ВС их горизонтальными вариантами. Для условий залежей с низкой проницаемостью коллектора или с обширными ВНЗ наиболее приемлемо применение более жестких площадных или однорядных систем заводнения с ГС [2].

Перспективы и проблемы проектирования ГС И МЗС

Перспективными и проблемными в области проектирования и строительства ГС и МЗС остаются направления:

— геологическое обоснование ГС и МЗС следует производить с учетом зон возможных осложнений как при строительстве, так и при эксплуатации, необходимости оперативного управления профилем всей скважины, особенно в продуктивном пласте. Это предусматривает широкое использование трехмерной сейсморазведки, других современных геофизических средств, компьютерную обработку геофизических и других телеметрических данных;

— проектирование МЗС с применением современных программных продуктов, в частности «Лэндмарк Графикс», с использованием трехмерных геологических моделей и других наработок;

— строительство ГС и МЗС на пашийские отложения, сдерживаемые проблемой прохождения обваливающихся кыновских глин под зенитным углом более 65°. Здесь имеется несколько реальных путей решения этой проблемы: использование специальных буровых растворов, бурение ГС, БГС с малым радиусом искривления, которое обеспечивает быстрое и точное попадание даже в пласты малой толщины, применение профильных летучек, бурение при помощи электробуров с целью снижения скорости течения буровых растворов;

— широкое использование гибких колонн НКТ на всем цикле строительства, исследования и эксплуатации ГС и БГС, применение долот с поликристаллическим синтетическим алмазным вооружением. Следует отметить, что проходка на трехшарошечное отечественное долото составляет 35-45 м, на долото СП «Удол» — 850-900 м;

— разработка и подбор эффективных рецептур буровых растворов с различными свойствами, т.е расширить перечень рекомендуемых растоворов с учетом мировых достижений;

— использование режима депрессии при вскрытии продуктивных пластов с применением гибких труб по технологии, в частности, компании «Фракмастер»;

— совершенствование оборудования условно-горизонтального участка ствола скважины с целью обеспечения отбора минимального объема попутной воды с применением, к примеру, технических средств типа КРР-146 (разработка «Тяжпрессмаш»), управляемых пакеров современной конструкции, позволяющих исключить из эксплуатации обводнившиеся интервалы ствола;

— переход на бурение на обсадных трубах, что позволит улучшить технико-экономические показатели строительства скважин не менее чем на 30%. Технология бурения скважин на обсадных трубах в последнее время получает широкое распространение. Она решает наиболее трудные проблемы строительства скважин в сложных геологических условиях (обвалообразования, ухода бурового раствора и др.);

— использование ГС и МЗС в качестве нагнетательных в определенных геологических условиях, в частности при разработке продуктивных пластов, характеризующихся низкой проницаемостью.;