Отечественный и зарубежный опыт применения зарезки боковых стволов с горизонтальным окончанием для совершенствования системы разработки месторождения

Размещено на http://www.allbest.ru

Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень

Нижегородов В.А.

Аннотация

Нижегородов Владислав Александрович - магистрант, кафедра разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений,

в настоящее время в нефтедобывающей промышленности наблюдается медленное истощение запасов и все большая их часть приходится на труднодосягаемые месторождения.

Сложность добычи в том, что они характеризуются высокой вязкостью нефти и шельфами морей. Анализ и эффективность применения горизонтальных скважин подтверждаются запасами нефти, которые извлекаются в Западной Сибири и России, что примерно в общей сумме составляет 12 млрд тонн.

Применение горизонтальных технологий во много раз увеличивает эффективность разработки запасов. Они подразумевают процесс бурения и, собственно, сами горизонтальные скважины. Имеют наиболее значительную протяженную зону.

Ключевые слова: скважина, бурение, разработка, скважины с горизонтальным окончанием.

Основная часть

История возникновения идеи применения горизонтальных скважин для повышения нефтеотдачи пластов и темпов разработки месторождений насчитывает более 50 лет. Дальнейшая эволюция этой технологии рассмотрена в работах Ю.П. Борисова, Л.В. Голова, А.Н. Григоряна. При использовании горизонтальных и разветвленных горизонтальных скважин, как правило, по сравнению с вертикальными получались положительные результаты. Начиная с конца 70-х годов технологии разработки нефтегазовых месторождений с помощью горизонтальных скважин стали бурно развиваться как за рубежом (Reiss), так и в России. За рубежом в настоящее время насчитывается более 60 различных фирм, осваивающих эту технологию. Одной из первых активизировала исследования фирма Elf Aquitaine в содружестве с французским институтом нефти IFP AGJP. По инициативе IFP в г. Уфе в 1980 г. был проведен советско-французский симпозиум по наклонно направленному и горизонтальному бурению. Начался второй этап применения технологий разработки нефтегазовых месторождений горизонтальными скважинами. В начале 90-х годов в России было пробурено десятки горизонтальных скважин и из введенных в эксплуатацию таких скважин было добыто 180 тыс. тонн нефти.

Дебиты скважин, имеющих горизонтальные окончания большой про-тяженности, значительно возросли. На некоторых месторождениях запасы нефти, которые ранее считались неизвлекаемыми, в настоящее время могут вырабатываться в промышленных масштабах; повысилась эффективность многих «старых» методов воздействия на пласт, значительно улучшилось большинство показателей разработки. Анализу состояния бурения и эксплуатации горизонтальных скважин в нефтегазодобыче посвящен ряд работ, в частности А.Н. Гноевых, В.И. Крылов, Н.Н. Михайлов.

За последнее десятилетие технология разработки месторождений с применением горизонтальных скважин опробована во многих нефтегазодобывающих регионах. 1988 год является началом нового этапа активных работ в области бурения и разработки нефтяных месторождений горизонтальными скважинами в Башкортостане (АНК «Башнефть»). По утвержденным в ЦКР проектным документам пробурено более 50 29 горизонтальных скважин на Михайловском, Татышлинском, Лемезинском, Усень- Ивановском, Югомаш-Максимовском, Старцевском, Балкановском месторождениях и на опытных участках Арланского месторождения (М.Х.Мусин). Опыт разработки залежей нефти с применением горизонтальных скважин показал их эффективность. Стоимость горизонтальных скважин превышала стоимость вертикальных в 1,4 - 2,5 раза, а продуктивность в 1,5 - 6 раз. Применяемые в Башкортостане технологии бурения позволяют успешно прокладывать горизонтальные стволы в продуктивных пластах толщиной 3 - 4 метра (В.А. Андреев, Н.З. Габибулин).

В ПО «Саратовнефтегаз» в результате бурения 22 горизонтальных скважин накоплен богатый опыт, который показывает, что месторождения этого региона можно успешно разрабатывать системами горизонтальных скважин, при этом средний дебит по сравнению с вертикальными скважинами увеличивается в 6 - 8 раз (А.Г. Ларин).

Технологии разработки нефтяных месторождений горизонтальными скважинами нашли применение и на месторождениях Западной Сибири. Составлены и реализуются проекты разработки Ем-Егоровского и Мало-Балыкского месторождений (М.Х.Мусин), приводятся результаты 1995 - 1996 годов на Федоровском месторождении. Анализ строительства и эксплуатации горизонтальных скважин на опытном участке Самотлорского месторождения (Б.П.Волков)показал целесообразность разработки пласта, дебиты превысили в 3-11 раз дебиты вертикальных и наклонно направленных скважин при значительно низкой обводненности продукции.

На месторождении Лак Сьюпериер (юг Франции) пробурены две горизонтальные скважины залегающем на глубине 610 м. Продуктивный пласт с толщиной до 100 м, пористостью 20%, проницаемостью - 100 мкм2 и вязкостью нефти - 17 мПа-с. Обводненность продукции составляет 98%. Продуктивный пласт состоит из двух слоев: сильно трещиноватых доломитов и известковых линз. Суточная добыча из горизонтальной скважины № 90 оказалась в 3 раза выше, чем в вертикальных, расположенных рядом. Месторождение Кастера Лау расположено на юго-западе Франции. Коллектор здесь представлен трещиноватым доломитом, залегающим на глубине 2896 м. Толщина пласта 70 м, пористость - 10%, проницаемость 500 мкм2. Горизонтальная скважина Кастера Лау № 110 длиной 335 м в продуктивном пласте обеспечила увеличение добычи в 5 раз по сравнению с типичной соседней вертикальной скважиной.

Большой интерес представляет разработка месторождения Роспо-Маре (Италия), где, по существу, создана первая в мире система нефтедобычи горизонтальными скважинами (Dussert). Месторождение находится в Адриатическом море на глубине 60 - 90 м. Нефть на месторождении тяжелая - 0,99 г/см3 и вязкость ее в пластовых условиях - равна 300 мПа-с. Коллектор, залегающий на глубине 1290 м, из-за своей геологической природы карстового характера имеет низкую вторичную пористость - 1,8 %, хотя проницаемость его весьма значительна - от 2 до 1500 мкм2. Продуктивный пласт состоит из двух слоев. Верхний слой толщиной до 60 м характеризуется наличием расширенных вверху в результате эрозии вертикальных трещин. Нижний слой толщиной до 50 м характеризуется наличием пустот - карстовых образований, заполненных нефтью. Разведка месторождения была начата в 1975 г. и до 1980 г. были закончены и испытаны три одиночные скважины (вертикальная, наклонная, горизонтальная). Продуктивность горизонтальной скважины составила 11,3 м3/сут, наклонной - 4,77 м3/сут, а вертикальной - 2,067 м3/сут. Эффективность вытеснения нефти внутри опытного участка можно вычислить по суммарной добыче с использованием горизонтальных скважин она в среднем в 4,6 раза больше, чем на других скважинах (Bogeos).

Горизонтальные скважины использовались как для разведки, так и до разведки месторождений, как например, в бас. Уиллисон Северной Дакоты (Heck), так и с целью интенсификации добычи нефти. В 1990 г. в штатах Техас, Северная Дакота, Юта и других пробурено всего 850 скважин. За пределами США в том же году пробурено 200 горизонтальных скважин, половина из которых находятся в Канаде (Н.А. Бадовский). Средняя стоимость бурения горизонтальных скважин составила 1 млн долл., а стоимость заканчивания скважины - 140 тыс. дол. В 1993 г. пробурено 3000 горизонтальных скважин, а в 2000 г. планировалось извлекать 40% углеводородного сырья с использованием таких скважин. Об эффективности применения горизонтальных скважин имеется много публикаций [77, 98, 107, 109, 116]. Диапазон показателей эффективности применения этой технологии очень широк. Так, например, повторное заканчивание 30 - летней скважины в Западном Техасе, при котором на глубине 2360 м был пробурен горизонтальный ствол длиной 60 м, увеличило дебит от 1,27 до 31,8 м3/сут. Затраты на все работы окупились уже через 45 дней. С другой стороны, в том же Западном Техасе, многие скважины оказались нерентабельными. Это объясняется просчетами при проектировании скважины и реализации этого проекта.

Освоение новой техники и технологии бурения горизонтальных скважин многими фирмами, такими как Эльф Акитен (Франция), Преуссаг (Германия), Бритиш Петролеум (Англия), Стандарт Аляска Продакшн, Трэнд Уэлл (США) и другими позволили свести стоимость бурения горизонтальной скважины практически на уровень бурения вертикальной скважины. По данным работы (Kruse) стоимость горизонтальной скважины превышает стоимость вертикальной с идентичными параметрами на 10-50%.

Заключение

Из изложенного выше следует, что с учетом существенного роста производительности горизонтальных скважин, увеличения нефтеотдачи пласта и надежности эксплуатации низкопродуктивных, маломощных залежей можно утверждать, что в ближайшем будущем системой вертикальных скважин будет разрабатываться только небольшая часть нефтегазовых месторождений с большой толщиной и высокими коллекторскими свойствами пласта.

горизонтальный скважина месторождение нефть

Список литературы