О ВЫБОРЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ И ТРАЕКТОРИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН (НА ПРИМЕРЕ ОАО «СУРГУТНЕФТЕГАЗ»)

Освоение скважин с горизонтальным окончанием на современном этапе является приоритетным направлением. Создание и внедрение новых оптимальных систем дает большую конкурентоспособность компаний нефтегазового сектора. Использование в промышленной разработке скважин со сложным горизонтальным окончанием дает возможность извлечения запасов, залегающих на больших глубинах.

Для глубоких скважин характерен определенный набор характеристик: пласты таких залежей низкопроницаемы и неоднородные, с проявлением зон водонефтяных и газонефтяных, также существуют зоны застоя и линзовидные прослойки различной конфигурации.

На территории Западной Сибири запасы так называемой легко добываемой нефти подходит к своему характерному завершению. Связана данная ситуация с тем, что запасы нефти уходят на дальние геологические слои, где с применением обычных технологий добыча их невозможна. На фоне такой сложившейся ситуацией возникает потребность разработки и внедрения качественно новой технологий для добычи запасов нефти на более глубоких слоях.

В компании ОАО «Сургутнефтегаз» специалистами различных отраслей прорабатываются все возможные пути решения этой проблемы. Так в период с 1993 по 1995 гг. совместно с НПО «Буровая техника», «СургутНИПИнефть» при участии специалистов «РосНИПИнефть» разработаны технологии эффективного заканчивания горизонтальных скважин. Разработанная технология была принята за базовую на Федоровском месторождении. Таким образом, были пробурены более пяти скважин с горизонтальным окончанием и длиной горизонтального участка 400-500 м.

Для использования и работы с такими скважинами компанией ОАО «Сургутнефтегаз» были разработаны критерии применяемых профилей.

Профиль пространственного типа используется для бурения горизонтальных стволов скважин со сложным пространственным искривлением. Условия, предъявляемые к такому виду профиля: ограничена величина максимума зенитного угла и стабилизация параметров кривизны, интенсивности искривления, глубина вертикального участка, величина зенитного угла, изменение направления скважины от первоначального.

Большинство проектируемых скважин, в процессе их проработки искривляются в пространстве, и при этом интенсивность отклонения достигает значительного угла. В первую очередь такой процесс связан как с геологическими предпосылками так и не в меньшей мере технико-технологическими возможностями. Для скважин с большим отклонением по горизонтали неотъемлемым условием является пространственное искривление горизонтального участка.

В этой связи возникает интерес для исследования вопросов проектирования оптимального профиля для скважин пространственного типа с большим горизонтальным участком.

Рисунок 1. Профиль ствола скважины с пространственным искривлением

Расчет профиля для таких скважин проводится из расчета данных зенитного и азимутального искривления, начального и конечного направления и направления горизонтального участка скважины. Все эти требования оговариваются в процессе создания рабочего проекта и предъявляются заказчиком проекта на строительство.

Рисунок 2. Расчетная схема вскрытия продуктивного пласта

Важной особенностью при проектировании является учет таких критериев как толщина пласта и длина ствола. Таким образом, расчет производится трех плоскостях - вертикальной и двух горизонтальных, где на одной из осей учитывается магнитное поле.

Определение азимутального угла поправки считается главным элементом для расчета пространственного профиля.

Рисунок 3. Проектный профиль наклонно направленной пологой скважины Лянторского месторождения

Также при проектировании скважин с пространственным искривлением нужно обратить свое внимание на качество бурового раствора. При этом особое внимание уделить и программе промывки, очистки ствола скважины, сохранению устойчивости стенок и предотвращения обвала пробуренных скважин.

Параметр кривизны ствола, как правило, ограничивается величиной проходки. Для выполнения данного требования на сегодняшний день не существует методики расчетов.

Практический опыт и теоретические исследования специалистов ОАО «Сургутнефтегаз» доказывают о том, что для использования горизонтальных участков проходки необходимо использовать сложные профили пространственного типа. При этом соблюдая ограничения и различные критерии разработанные в процессе проектирования скважины по заданным требованиям проекта.

Искривление в пространстве для горизонтальных участков скважины определяется изменением азимута и составляет в среднем 52⁰. Распределение их интенсивности 10 м на интервалах. Стабилизация интервалов является особенностью скважин со сложным пространственным искривлением и учитывается в процессе разработки.

Бурение скважин с горизонтальным окончанием осуществляется по методике, разработанной фирмой Бреггу-Зип. Смысл ее в уменьшении длины тяжелых труб, включенных в компановку для максимального сближения датчиков дозабоя.  Использование критерия значения абсолютного азимута, отредактированного на величину магнитного поля влияющего на колонну в точке замера.

Таким образом, на основе проанализированного материала можем сказать, что для скважин со сложным пространственным искривлением требуется принципиально новая разработанная методика расчета профилей и различных критериев. Использование которых должно учитываться на стадии создания проектной документации по скважине и позволяющее рассчитать скорректировать наиболее оптимальный вариант с заданным отклонением.

Список литературы:

1. Басаргин, Ю.М. Строительство наклонных и горизонтальных скважин / Ю.М. Басаргин, В.Ф. Будников, А.И. Булатов, В.Г. Гераськин. - М.: Недра, 2012. - 262 с.
2. Бастриков, С.Н. Расчет нагрузки на крюке и сил сопротивления в горизонтальной скважине / С.Н. Бастриков, А.Г. Биишев // СибНИИНП. - 2013. - С. 161-163.
3. Бастриков, С.Н. Влияние параметров профиля и условий эксплуатации скважин на показатели надежности внутрискважинного оборудования / С.Н. Бастриков, В.М. Возмитель, А.Т. Кошелев. - М.: ОАО ВНИИОЭНГ, 2010. - 40 с.
4. Бердин Т.Г. Проектирование разработки нефтегазовых месторождений системами горизонтальных скважин. – М.:"НЕДРА». -2010. - 100 с.
5. Оганов, С.А. Проектирование профиля наклонно направленной скважины с большим отклонением от вертикали / С.А. Оганов, Г.С. Оганов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. - 2013. - № 2. - С. 7-14.
6. Оганов, С.А. Проектирование профиля наклонно направленной скважины с большим отклонением от вертикали / С.А. Оганов, Г.С. Оганов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и море. - 2013. - № 2. - С. 7-14.
7. Швец, С.В. Влияние параметров траектории горизонтальной скважины на спуск обсадной колонны / С.В. Швец, С.А. Кейн // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2014. - № 7. - С. 19-23.