Проектирование многоствольных скважин

Основные принципы технологии многоствольного бурения.

В основе любой новой технологии лежит стремление к снизить стоимость каж­дого добытого барреля нефтяного эквивалента. Новые потенциальные возможности значительного усовершенствования экономики бурения открывает Технология много­ствольного бурения скважин. Совсем недавно совместными усилиями групп проекти­рования, разработки и внедрения сервисных компаний и операторов Технология мно­гоствольного бурения стала новым экономически рентабельным методом заканчивания скважин.

В данном разделе Технологии многоствольного бурения мы хотели бы проде­монстрировать, как при внедрении передовых инновационных технологий системы многоствольного бурения, разработанные компанией Halliburton, стали отвечать на­сущным потребностям нефтяной и нефтедобывающей промышленности.

Необходимость интегрированного подхода при внедрении Технологии многоствольного бурения.

Поскольку Технология многоствольного бурения включает целый ряд всевоз­можных аспектов бурения и эксплуатации, то процесс проектирования и внедрения новой технологии должен осуществляться при условии комплексного подхода, учиты­вающего всю многоплановость буровых работ и эксплуатации скважин. Новые аспекты совместимости требуют проведения полного подробного анализа каждого пункта плана разработки коллектора и программы бурения и заканчивания скважин с целью оптими­зации сопряжения технологий на каждом этапе. Компания Halliburton имеет возмож­ность обеспечить выполнение на высоком профессиональном уровне всех видов работ, начиная с подбора персонала и кончая последним этапом внедрения. Применяя, опера­торы получат максимальные возможности полной реализации преимуществ технологии многоствольного бурения скважин.

Основное преимущество интегрированного подхода компании Halliburton со­стоит в том, что каждый такой проект осуществляется под руководством менеджера высокой квалификации или инженера-буровика с большим опытом работы, которые могут обеспечить выполнение всего объема необходимых работ на самом высоком профессиональном уровне.

Рисунок4-1 Заканчивания скважины при необсаженном забое боковых стволов

Рисунок 4-2 Технология системы мно­гоствольного бурения MLT-1000 дает возможность изоляции отдельных участ­ков основной скважины или горизон­тальных стволов.

Основные преимущества методов заканчивания

многостволь­ных скважин.

В процессе заканчивания многоствольного бурения от одной вертикальной скважины ведется бурение одной или нескольких горизонтальных скважин, что позво­ляет обеспечить дренирование коллектора или отбор пластового флюида с разных его уровней. Технология многоствольного бурения обеспечивает преимущества заканчива­ния горизонтальных скважин, и в некоторых случаях, таких как разработка глубоко залегающих коллекторов, внедрение этой технологии обеспечивает значительную эко­номию затрат и времени по сравнению с бурением большого числа отдельных горизон­тальных скважин. Для максимального получения преимуществ внедрения новой техно­логии, и в частности, повышения нефтедобычи, необходимо, чтобы наземное промы­словое оборудование и эксплуатационная колонна по своим параметрам соответство­вали бы ожидаемым изменениям.

Преимущества, которые можно получить при внедрении технологии много­ствольного бурения, включают следующее:

- Снижение стоимости скважины. Бурение до глубины промышленной зоны осуществляется один раз, а затем добавляются горизонтальные стволы.

- Повышение экономичности буровой платформы. Эта технология позволяет уменьшить число буровых вырезов в корпусе платформы или увеличить объем запасов извлекаемых с одной буровой платформы.

- Повышение нефтедобычи на один вырез буровой платформы. Множествен­ные горизонтальные стволы позволяют обеспечить доступ к большей пло­щади разрабатываемого коллектора.

- Увеличение или переоценки запасов. Разработка месторождений, запасы ко­торых ранее были отнесены к разряду маргинальных, становится теперь эко­номически выгодной.

- Лучший контроль охвата разрабатываемого месторождения. Каждая гори­зонтальная скважина может обслуживаться отдельно.

- Уменьшение воздействия на окружающую среду. При таком подходе для разработки требуется значительно меньшее число скважин.

- Значительное снижение затрат на утилизацию отходов. Объемы бурения зна­чительно сокращаются, поскольку при внедрении новой технологии идет со­кращение числа необходимых для разработки вертикальных скважин; по­этому утилизации подлежат соответственно значительно меньшие объемы бурового раствора и бурового шлама.

Выбор объекта для многоствольного бурения.

Значительные капиталовложения в новую технологию не могут осуществляться без тщательнейшего подбора скважин и коллекторов. Вот некоторые типичные особен­ности коллекторов, для разработки которых может применяться технология много­ствольного бурения:

- Углеводороды в коллекторе встречаются в малых или изолированных скоплениях. Если коллектор, его строение и свойства изучены достаточно хорошо, оператор имеет возможность вскрыть целую группу тектонических разломов пробурив всего одну вер­тикальную скважину, что является более экономичным, чем бурение большого числа вертикальных скважин.

- Скопление нефти расположено выше самого высокого уровня перфорации коллек­тора. Технология многоствольного бурения может быть применена в этом случае для того, чтобы вскрыть коллектор непосредственно в месте скопления.

- Коллектор имеет линзообразную форму (то есть, промышленные зоны расположены в так называемых линзовидных карманах, в которых отдельная вертикальная или гори­зонтальная скважина может вскрыть многочисленные отдельные линзы). Горизонталь­ные скважины, пробуренные от одной вертикальной могут вскрыть одновременно це­лый ряд отдельных линзовидных скоплений нефти.

- Коллектор имеет сильно направленную структуру (то есть, он может иметь высокую проницаемость только в одном направлении, или же он может отличаться природной трещинноватостью. Тщательно спланированное многоствольное бурение обеспечивает увеличение извлекаемых запасов пласта.

Коллекторы вертикально расслоены при низкой проходимости между зонами. Бурение параллельных горизонтальных стволов обеспечивает вскрытие отдельных зон (набор горизонтальных скважин).

- - При разработке коллектора требуется заводнение. Первоначально пробуренная и законченная скважина может быть использована как нагнетательная, а вновь пробурен­ные от нее горизонтальные скважины работают как продуктивные, или наоборот. Ис­пользование горизонтальных скважин в качестве нагнетательных позволит оптимизи­ровать контроль давления и повысить эффективность вытеснения нефти.

- Обводнение коллектора приводит к проникновению в зону с лучшими коллектора свойствами коллектора прежде, чем нефть будет вытеснена из менее продуктивных зон коллектора. Оператор может пробурить по одной горизонтальной скважине в каждой зоне нагнетания, регулируя длину горизонтального ствола в зависимости от свойств коллектора каждого слоя. Кроме того, можно установить движение линейного контура при заводнении от горизонтальной нагнетательной к горизонтальной эксплуатацион­ной скважине, а не использовать обычный режим вытеснения при пересекающихся ра­диальных выкидных линиях

- Коллектор имеет две группы природных трещин; горизонтально пробуренная сква­жина пересекает только одну из групп. Группа параллельных скважин, пробуренных от основной горизонтальной в перпендикулярной плоскости, может обеспечить более эф­фективное дренирование коллектора.

- Морская буровая платформа спроектирована на четыре скважины, но после первона­чального заканчивания остался невскрытым пятый приразломный блок структуры. Бу­рение одной дополнительной горизонтальной скважины позволит обеспечить дрениро­вание пятого блока.

- В будущем планируется вскрытие и разработка дополнительных зон без монтажа бурового станка. Основная скважина закончена, как обычно, но в хвостовике экс­плуатационной колонны оставлены выходные отверстия с тем, чтобы обеспечить возможность бурения под спиральных насосно-компрессорных труб (НКТ)для вскрытия новой поверхности разрабатываемого пласта или других пластов в непо­средственной близости от объекта разработки.

-

Метод бурения и заканчивания скважины при

необса­женных забоях боковых стволов.

Это наиболее распространенный метод многоствольного бурения и заканчива­ния из тех, которые используются в настоящее время (см рис. 1). В меловых отложе­ниях Остин Северной Америки и на Ближнем Востоке компания Halliburton осущест­вила бурение множества скважин, конфигурация которых соответствовала той, что представлена на рисунке. Эти скважины были пробурены до глубины от 1000 до 6000 футов (300-2000 м) с бурением до шести латералей (боковых горизонтальных стволов) в каждой скважине.

Этот метод позволяет оператору получить практически все преимущества мно­гоствольного бурения и заканчивания при относительно низких затратах. В сочетании с методикой вспомогательного или промежуточного бурения (скорость наращивания от 30" до 60" на 100 футов) или наклонно-направленного бурения малого радиуса (более 60" на 100 футов) необсаженные горизонтальные стволы бывают необходимы для по­лучения доступа к пластам ниже осложненной зоны. Кроме того, малый радиус бурения позволяет свести к минимуму размеры "окна", которое образуется в одном пласте ме­жду двумя направленными в разные стороны стволами; этим достигается более эффек­тивное дренирование коллектора.

При таком методе заканчивания могут применяться устройства изолирования необсаженного ствола, и повторный ввод инструмента возможен при использовании скважинного кривого переводника и направляющих (ориентирующих) устройств.

Дата добавления: 2015-08-09