Малые зазоры – технические решения

Хахаев. Б.Н. Оксенойд Е.Я.

ФГУП НПЦ "Недра"

Реализация конструкции сверхглубокой скважины в процессе строительства

(На примере Ен-Яхинской сверхглубокой скважины СГ-7)

Задачи, стоящие перед скважиной

Ен-Яхинская сверхглубокая параметрическая скважина задана с целью изучения глубинного геологического строения северной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции и оценки перспектив нефтегазоносности триасовых и палеозойских отложений. Скважина заложена на западном крыле Ен-Яхинской структуры в бортовой зоне Уренгойско-Колтогорского грабен-рифта.

Проектная глубина скважины 7500 м., проектный горизонт - палеозой.

Административно сверхглубокая Ен-Яхинская параметрическая скважина расположена в пределах Надымского района Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области на правом берегу Ен-Яхи.

Конструкция

Проектная конструкция была выбрана исходя из ожидаемых пластовых давлений: с учетом разобщения гидродинамически несовместимых зон и предотвращения гидроразрыва пород в случае проявления.

ФГУП НПЦ "Недра" имел опыт бурения скважин в подобных условиях – Тюменская сверхглубокая скважина СГ-6 была пробурена до глубины 7502 м при плотности промывочной жидкости на конечном этапе – 1.95 г/см³. На этой скважине отрабатывалась технология крепления скважины колоннами больших диаметров с малыми зазорами.

Проектные пластовые давления и температуры СГ-7

Стратиграфическое подразделение	Интервал, м	Градиент	Температура в конце интервала, ^0С
от	до	пластового давления	гидроразрыва пород
Q- Р			1.0	1.5-1.8
К2			1.05	1.4-1.6
К1 - К2			1.1	1.6
К1			1.15	1.5
J3			1.55	2.0
J1-2			1.6	2.2
Т- Р- PZ (?)			1.8	2.2

С учетом опыта бурения СГ-6 конструкция СГ-7 выглядела следующим образом: 720-508-426-324-245-194-168х146х127.

Вторая промежуточная колонна диаметром 324 мм должна была спускаться в кровлю ачимовских отложений на глубину 3750 м и обеспечивать вскрытие нижележащих продуктивных горизонтов с АВПД. Продуктивные горизонты ачимовских отложений и тюменской свиты должны были вскрываться совместно без их разобщения.

До глубины 3555 м бурение скважины осуществлялось в соответствии с рабочим проектом, но затем появилась новая геолого-геофизическая информация по скважине №208 Южно-Песцовой площади. По этим данным кровля ачимовских отложений ожидалась на 3560 м. Вследствие этого возникла необходимость спуска 324 мм колонны не на 3750 м, а на 200 м выше.

Уточненные коэффициенты аномальности пластового давления увеличились по сравнению с проектными значениями. По новой оценке они должны были достигнуть в ачимовских отложениях с глубины 3570 м ─ 1.32-1.44, в тюменской свите с глубины 3877м ─1.74-1.92. Отложения ачимовской толщи оказалось невозможным вскрывать вместе с нижележащими отложениями, что потребовало крепления скважины дополнительной обсадной колонной диаметром 273 мм, разобщающей ачимовские отложения от тюменской свиты. Проведенные в процессе разбуривания ачимовских отложений определения давления утечки (гидроразрыва, поглощения) подтвердили необходимость крепления.

Далее вместо сплошной 245 мм колонны была спущена потайная диаметром 219 мм, а вместо потайной 194 мм – потайная 168 мм. Дальнейшее бурение осуществлялось долотами диаметром 142.9 мм.

Бурение скважины продолжается.

Фактическая конструкция СГ-7 выглядит следующим образом:

Интервал крепления	Диаметр скважины	Диаметр колонны	Высота подъема цемента
				Цемент по всей длине колонн
		393.7
		190.5
		142.9

Рисунок 1

Рисунок 2

Малые зазоры – технические решения

Одной из основных особенностей скважины являются малые зазоры между спускаемыми колоннами не только в верхней части, но по всей скважине. Это потребовало принятия нестандартных технических решений в части формирования стволов, спуска обсадных колонн и их цементирования.

Формирование стволов под удлиненные направления диаметром 1020 мм (на схеме не показано) и 720 мм осуществлялось специальным долотом диаметром 1300 и 920 мм, конструкция которого была отработана при бурении предыдущих сверхглубоких скважин. Долото включает три серийных 295 мм шарошечных долота и грузы для создания нагрузки. Для увеличения диаметра до 1300 мм к 920 мм долоту приваривались накладки с твердосплавным вооружением.

Рисунок 3

Ствол под 508 мм кондуктор был сформирован путем расширения 394 мм пилот‑ствола роторно-турбинным буром РТБ-590 с трехшарошечными долотами разного диаметра: 320 С-ГВ и 215.9 С-ГВ (Рисунок 5).

Под 426 мм колонну скважина была проработана долотами диаметром 480 мм компоновками нарастающей жесткости с одним, двумя и тремя лопастными калибраторами диаметром 480 мм.

Ствол под 324 мм колонну был проработан с установкой шаблона-калибратора с диаметром по вооружению 351 мм. Шаблон-калибратор (Рисунок 4) состоит из корпуса (УБТ) с подвижным трубным чехлом. На наружной поверхности чехла имеется армировка, диаметр которой не меньше диаметра муфт подлежащей спуску колонны. Перемещение чехла по корпусу вниз ограничивается упорным фланцем, вверх - кулачками, передающими вращение от корпуса к чехлу в процессе проработки.

Рисунок 4

Под 273 мм колонну, составленную из труб с толщиной стенки 13.84 и 10.16 мм из стали Р-110 с муфтами уменьшенного диаметра диаметром 285.8 мм ствол был расширен раздвижным расширителем до диаметра 320 мм, после чего проработан компоновкой, включавшей тот же раздвижной расширитель и шаблон-калибратор с диаметром по вооружению 295 мм.

Бурение под 219 мм обсадную колонну производилось бицентричным породоразрушающим инструментом. В качестве пилотной части использовались серийные шарошечные долота 215.9 мм или долота ИСМ 214.3 мм. Над долотом устанавливалась эксцентричная муфта, выступающая часть которой при вращении вокруг оси долота описывала окружность диаметром 270 мм. Диаметр полученного ствола оказывался на отдельных участках меньше планировавшегося и требовал расширения раздвижными расширителями. Расширение было необходимо и в интервалах отбора керна.

В процессе подготовки скважины к спуску 219 мм промежуточной потайной колонны ствол в интервале 3932-6024 м был расширен раздвижным расширителем РРБ 242/270 (10 рейсов) и проработан с включением в компоновку раздвижного расширителя РРБ 242/270 и спирального калибратора диаметром 219х240 мм длиной 14,4 м. Потайная колонна была скомпонована из обсадных труб 219 мм с толщиной стенки 14.15 мм из стали Р-110 с соединениями AMS со специальными муфтами уменьшенного диаметра 231.78 мм. Общая длина обсадных труб -2321.7 м.

Перед спуском 168 мм потайной обсадной колонны скважина была проработана до глубины 7016 м компоновкой, включавшей долото диаметром 190.5 мм и спиральный калибратор диаметром 178 мм. Колонна была скомпонована из обсадных труб 168.3 мм с толщиной стенки 12.1 мм из стали группы прочности Л и М с соединениями ОГ-1м и ОТТГ. Длина обсадных труб -1217 м.

Все колонны были спущены без осложнений.

Дата добавления: 2015-11-03