ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРВИЧНОГО ВСКРЫТИЯ ПЛАСТОВ НА КОМСОМОЛЬСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

В зависимости от горно-геологических условий и гидродинамического состояния месторождения используются три способа первичного вскрытия продуктивных пластов, главным отличительным признаком которых является перепад давления, создаваемый при бурении продуктивного пласта.

• Первый способ основан на принципе избыточного давления в скважине над пластом (вскрытие на вытеснение).         Создание репрессии позволяет поддерживать безопасные с точки зрения предотвращения ГНВП условия бурения скважины. Этот способ вскрытия пластов является основным в мировой и отечественной практике. Полевой опыт показывает, что эффективность репрессивного метода бурения скважин в несложных условиях. В сложных условиях (низкая прочность горных пород, наличие в разрезе поглощающих пластов, пластов с аномально низкими пластовыми давлениями (АНПД)) применение данного способа сопровождается:

• гидроразрывами горных пород,
• поглощениями бурового раствора,
• прихватами инструмента,
• значительным загрязнением ПЗП и др. явлениями

• Второй способ вскрытия пластов включает регулирование давления в скважине на уровне, близком к пласту (вскрытие пластов при "равновесии"). Во избежание газонефтяных и водных явлений (ГНВП) и выбросов, применение данного способа возможно только при определенных условиях бурения и допустимых пределах снижения давления в скважине. Данный способ реализуется с использованием растворов низкой плотности, аэрированных жидкостей и пен. Иногда используются 2 вида бурового раствора.
• Третий способ вскрытия пластов реализуется по принципу поддержания забойного давления на уровне ниже пласта (вскрытие пластов на депрессии). Этот метод в настоящее время все более широко применяется в буровой практике в условиях низких пластовых давлений.

Способ вскрытия слоев на депрессии предполагает использование промывочных жидкостей, характеризующихся низкой плотностью (аэрированные растворы, пены, газы). Вскрытие пластов на режиме вытеснения осуществляется с применением буровых растворов такой плотности, при которой обеспечивается минимально необходимое вытеснение по пласту:

• 10% - при глубине пластов до 1200м;
• 5% - при глубине пластов более 1200м.

Пласты с аномально высокими пластовыми давлениями (АВПД) характеризуются повышенным коэффициентом аномальности (kа ³ 1,2). Вскрытие пластов с АВПД в основном осуществляется на режиме репрессии.

В то же время отмечается, что чем выше коэффициент аномалии, тем меньше разница между пластовым давлением и давлением разрыва пласта или пластовым давлением поглощения. Потому следует ограничивать и верхний предел репрессии:

• при глубине пластов до 1200м – 1,5 МПа;
• при глубине пластов более 1200 – 2,5 - 3,0 Мпа

Для снижения риска нефтегазопроявлений ограничивают скорость подъема бурильной колонны при СПО (поршневой эффект), снижают вязкость бурового раствора, ограничивают время нахождения скважины без промывки.

В случае необходимости замены бурового раствора в скважине на бурение должен быть его запас в объеме, равном полуторакратному объему скважины.

При вскрытии пластов с аномально высоким пластовым давлением необходима возможность герметизации устья скважины при возникновении нефтегазопроявлений. Это достигается путем монтирования противовыбросного оборудования.

В процессе вскрытия пласта используют два вида бурового раствора – для бурения (плотность подбирается в соответствии с гидростатическим и пластовым давленями) и для предотвращения нефтегазопроявлений (более высокая плотность).

Перед началом последующего долбления операцию смены растворов проводят в обратной последовательности.

Для получения аэрированных жидкостей и пен используются газогенераторные установки и компрессоры.

В качестве основы буровых растворов используются техническая вода с поверхностно-активными веществами, нефть, дизельное топливо.

Сепараторы нефти и газа, дегазаторы, сепараторы шлама, механические разрушители пены и другие приборы использованы для того чтобы очистить буровой раствор от просверленной породы, входящей жидкости резервуара.

Отрицательный перепад давления предотвращает ухудшение пластовых свойств ПЗП, поскольку в процессе вскрытия пласта происходит движение пластовой жидкости из пласта в скважину и кольматация пор и каналов твердой фазой и фильтратом раствора не происходит.

Это значительно сокращает последующие сроки освоения скважины и ее ввода в эксплуатацию, удельный дебит скважин увеличивается в 2-4 раза.

Рассмотренная технология вскрытия пластов предполагает использование роторного метода бурения или применение винтовых забойных двигателей.

Проблема качественного вскрытия продуктивного пласта весьма глубока, хотя до настоящего времени понимается довольно ограниченно — главным образом уделяется внимание буровым растворам, минимально снижающим проницаемость призабойной зоны. Наиболее доступный для изменения фактор - обработка буровых (позднее тампонажных) растворов с целью снизить или довести даже до нулевого значения водоотдачу буровых (и цементных) растворов.

При бурении в продуктивном коллекторе в связи с нарушением напряженного состояния пород в приствольной зоне, проникновением фильтрата бурового (и цементного) раствора в пласт, взаимодействием с пластовой газожидкостной смесью и горной породой происходят сложные физико-химические процессы. Фильтрат, проникая в продуктивный пласт, резко уменьшает проницаемость последнего для нефти и газа, что приводит к ряду необратимых процессов. Частично проникает в пласт и твердая фаза буровых растворов; при гидроразрывах пластов значительное количество бурового раствора поступает в пласт, блокируя продвижение флюида к скважине.

Если исходить из условий максимального сохранения природного состояния коллектора, то продуктивный пласт необходимо вскрывать при условии депрессии или равновесия между пластовым и забойным давлениями. Однако в настоящее время отсутствуют технические средства, которые могли бы надежно обеспечить такие условия проводки скважин (вращающиеся превенторы, дистанционные управляемые дроссели, сепараторы бурового раствора). Поэтому на практике вынуждены вскрывать пласты в условиях репрессии. Репрессия как фактор имеет превалирующее значение: от нее зависят все остальные процессы взаимодействия пласта с буровым раствором. Репрессия является также причиной изменения естественной раскрытости трещин и влияет на степень деформации пород в прискважинной зоне.

Таким образом, выбор оптимальной рецептуры бурового раствора для вскрытия продуктивного пласта рассматривается как ключевой момент сохранения коллекторских свойств пласта. Методический выбор компонентного состава бурового раствора для вскрытия продуктивного пласта обосновывается по результатам оценки его влияния на изменение проницаемости пористой среды и по коэффициенту восстановления проницаемости образцов керна после фильтрации бурового раствора при реальных перепадах давлений, возникающих при первичном вскрытии.

Список литературы:

1. Алиев З.С., Бондаренко В.В. Исследование горизонтальных скважин: учебное пособие. – М.: ФГУП Изд-во "Нефть и газ" РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2014. – 300 с.
2. Кустышев А.В. Эксплуатация скважин на месторождениях Западной Сибири.- Тюмень: Изд-во «Вектор Бук», 2012.- 168 с.