РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕГРИРОВАННОГО ПОДХОДА ПРИ ЗАКАНЧИВАНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН

АННОТАЦИЯ

Спуск хвостовика с последующим его цементированием – весьма важный и ответственный этап строительства скважины, от качества этой операции зависит общий результат всей ранее проделанной работы. В статье автор предлагает интегрированный подход для снижения основных рисков аварии и осложнений при заканчивании горизонтальных скважин.

Во избежание аварии и осложнении при креплении хвостовика в скважине, необходимо еще на этапе планирования учесть, что эффективность разработки месторождений зависит от принятых проектных решений, применяемых технологии используемого оборудования. Преимущественной задачей остается контроль качества, производимых работ по подготовке и спуску, а так же крепление хвостовика в скважине.

Ключевые слова: схема разбуривания, программный продукт, эффективность использования, спуск  хвостовика, аварии и осложнения

Введение. Безаварийный спуск  хвостовика в скважину с последующим креплением  – весьма важный и ответственный этап строительства скважины, от качества этой операции зависит общий результат всей ранее проделанной работы. В статье автор предлагает эффективные методы для минимизации случаев аварии и осложнении при заканчивании строительства скважин, посредством определения наиболее оптимальных проектных решении по выбору схемы кустования  и применение технологии и для снижения основных рисков аварии и осложнений при спуске хвостовика в скважину. 

Основная часть.

Выбор схемы кустования. От выбора схемы кустования в проектном документе на разработку месторождения зависит рентабельность проекта в целом. При проектировании схемы разбуривания скважин необходимо строго учитывать технико-технологические и экономические ограничения. При проектировании схемы разбуривания скважин на сложно построенных, многопластовых месторождениях с большим фондом проектных скважин вводимые в разные годы, с большим числом пробуренных скважин, наличием развитой инфраструктуры на ограниченном участке месторождения. Необходимо произвести полный учет всех осложнении и аварии, это возможно только при использовании специализированного программного обеспечения, позволяющего в автоматическом режиме проектировать траектории путем расчета многочисленных вариантов размещения кустовых площадок. Такие программные модули имеются во многих комплексных программных продуктах для автоматизации проектирования строительства скважин.

Программные продукты наряду с оценкой риска сближения и пересечения стволов позволяют на основе многовариантного расчета профилей и установления местоположений устьев скважин определить:

– инклинометрию пробуренных скважин;

– инклинометрию проектных скважин;

– 3D визуализацию фактических и проектных траекторий;

– оценку сближения стволов скважин;

– направление движения станка;

– очередность бурения скважин в кусте.

Хранение в базе данных выходной информации, полученной на этапе проектирования разработки месторождения, позволит использовать ее на этапе проектирования строительства скважин через задание на проектирование.

Многовариантные расчеты профилей скважин с определением числа и местоположения кустовых площадок позволили выбрать оптимальный вариант кустования скважин с наименьшими капитальными вложениями в бурение и обустройство месторождения в целом.

Построение программы взаимодействия служб во влеченных в процесс строительства скважин.

Для достижения технически сложных целей необходимо осуществить интегрированный подход к их реализации с вовлечением в работу высококвалифицированных специалистов геологической службы и специалистов по бурению и заканчиванию скважин. Важность этой работы связана с ростом числа горизонтальных скважин, увеличением числа применяемых технологий при усложнении профилей и заканчивания горизонтальных участков.

Основная  задача определение порядка взаимодействия специалистов в процессе работы. Включает в себя следующие мероприятия:

1) неукоснительно соблюдать требование вскрытия продуктивного пласта в заданном круге допуска.

2) строгое соблюдение производственной дисциплины при проведении СПО;

3) проведение ежедневных совещаний, для решения оперативных вопросов в процессе строительства скважин;

4) многосторонняя проработка планов работ с учетом рекомендаций по снижению аварийности для принятия оптимального технического решения при спуске хвостовиков в горизонтальные скважины;

5) организация  двух круглосуточных постов мониторинга технологических операций в режиме реального времени в формате «24/7» для оперативного принятия решений;

6) проведение расследований инцидентов и аварий при строительстве скважин, а также отклонений в работе оборудования заканчивания.

Предпринимаемые меры для минимизации количества аварии и осложнении при заканчивания скважин.

Для решения поставленных задач, первичным принципом является проектирование скважины «снизу-вверх» (от забоя к устью) и «изнутри-наружу» (от внутренней колонны труб к внешней обсадной колонне). На сновании проектного решения подбираются типоразмер хвостовика и далее вся номенклатура оборудования компоновки заканчивания исходя из внутрискважинных условий. После этого подбирается оптимальный диаметр открытого ствола и проектируется траектория ствола скважины с учетом ограничений пространственной интенсивности для обеспечения безаварийного спуска компоновки заканчивания до проектного забоя. Таким образом, в рамках проекта определяется типовая конструкция скважины.

Для обеспечения безаварийного спуска компоновки заканчивания скважин  до проектного забоя специалистами по бурению и заканчиванию скважин регулярно проводятся расчеты, включающие расчеты дохождения хвостовиков, гидравлики, центрации компоновки. Расчет дохождения хвостовиков проводится 2 раза: при проектировании скважины на основании проектных данных и перед спуском хвостовика на основании фактических данных. Первый расчет позволяет оценить, насколько проектные решения обеспечивают дохождение хвостовика и при необходимости своевременно внести изменения в проект, второй необходим вследствие того, что после бурения интервала фактические данные инклинометрии часто расходятся с плановыми значениями.

При расчете дохождения хвостовика выполняется построение графиков двух типов: 1) веса на крюке талевого блока в зависимости от глубины спуска; 2) напряжения в хвостовике и транспортной колонне, рассчитанного на проектный забой показанного на рисунке 1. Первый тип графика показывает, достаточно ли веса в системе хвостовика и транспортной колонны для движения, второй – позволяет отследить возникновение в процессе спуска синусоидальных или спиральных изгибов в хвостовике или транспортной колонне.

Рис.1 График напряжения в хвостовике и транспортной колонне на проектный забой

На основании данных расчетов выполняются своевременные инженерные корректировки. Оптимизация транспортной колонны осуществляется для создания необходимой вертикальной составляющей силы тяжести для спуска компоновки. Также проводятся оптимизация расстановки центраторов и гидравлической программы для обеспечения эффективной очистки ствола скважины, а также своевременное внесение корректировок в набор элементов компоновки заканчивания с учетом данных кавернометрии.

В процессе инженерного сопровождения на этапе строительства скважин были применены «Карты спуска» компоновок, представляющие собой графики веса на крюке в зависимости от глубины спуска компоновки заканчивания, рассчитанные для разных коэффициентов сопротивления (КС). Для условий без аварийного спуска хвостовика,  КС изменяется от 0,1 до 0,6 с шагом 0,1. Данный подход позволяет осуществлять мониторинг фактических коэффициентов сопротивления в режиме реального времени и своевременно реагировать на предпосылки возникновения внештатной ситуации при спуске компоновки заканчивания. Кроме того, динамика фактических КС используется для последующего анализа успешности реализации технологических решений в рамках проекта изображенного на рисунке 2.

Рис.2 «Карта спуска» компоновки заканчивания с комментариями

Список литературы:

1. Сабиров А.А. Новые разработки в технике и технологии добычи нефти / А.А. Сабиров // Инженерная практика. - 2017. - №1-2. - С. 82-91.
2. Колтыпин О.А., Медведев П.В.,Реков С.В., Гатин М.Р.// Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть».. - 2014. - №2. - С. 36-41.
3. Гилаев Г.Г. Техника и технология добычи нефти и газа ОАО «Самаранефтегаз» / Г.Г. Гилаве, С.И. Стрункин, И.Н. Пунченко, А.Ф. Исмагилов, С.А. Козлов. – Самара: Изд-во Нефть. Газ. Инновации, 2014. - С. 158-159.
4. Пустовойтенко И. П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. – М.: Недра, 1988. – 279 с.
5. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. – М.: Госгортехнадзор России, 1993. – 104 с.
6. Винниченко В. М., Гончаров А. Е., Максименко Н. Н. Предупреждение и ликвидация осложнений и аварий при бурении разведочных скважин. – М.: Недра, 1991. – 170 с.