В целом по Западной Сибири на большинстве месторождений потенциальные возможности продуктивных пластов используются лишь на 40-75%. Несущественно отличается этот показатель и на месторождениях других регионов.
Данная проблема стала сдерживающим фактором широкого применения способа вскрытия продуктивных пластов горизонтальным стволом скважин, когда значительно возрастает продолжительность и площадь контакта бурового раствора с коллектором по сравнению с бурением вертикального или пологого ствола.
Дорогостоящие усовершенствованные традиционные технологии бурения и интенсификации добычи низкоэффективны и могут оказываться нерентабельными.
В последние годы в передовых нефтегазодобывающих странах (США, Канада и др.) получила развитие и прогрессирует технология вскрытия продуктивных пластов на депрессии.
К настоящему времени однозначно доказано [3-7 и др.], что потенциальная эффективность любой технологии заканчивания скважин может быть максимально исчерпана лишь при условии, когда вскрытие продуктивных пластов ведется в условиях депрессии.
Широкомасштабное внедрение новой технологии в зарубежных странах с развитой нефтегазовой промышленностью и начальный опыт использования данной технологии в РФ убедительно показали ряд существенных преимуществ вскрытия продуктивных пластов в депрессионных условиях:
- повышение продуктивности пластов в 4-6, а в отдельных скважинах в 8-10 и более раз;
- сокращение затрат и времени на освоение скважин;
- повышение качества гидродинамической оценки продуктивных пластов;
- повышение коэффициента извлечения продукции пластов;
- повышение механической скорости проходки и использования ресурса породоразрушающего инструмента;
- предотвращение поглощений бурового раствора и снижение вероятности прихватов бурильного инструмента.
К настоящему времени в РФ накоплен начальный научный и промысловый опыт заканчивания скважин в условиях депрессии, подтверждающий несомненный технико-технологический и экономический эффект новой технологии (пример - ЗАО "Лукойл-Бурение-Пермь").
Устойчиво наметилось дальнейшее развитие данного метода, как в нефтяных компаниях, так и в системе ОАО "Газпром". К числу организаций и предприятий, в которых развернуты работы по переходу от эпизодических технико-технологических решений к комплексному подходу создания (привязки) отечественной техники и технологии заканчивания скважин на депрессии относятся: ОАО "СевКавНИПигаз" и "Ставропольнефтегаз", ОАО НПО "Бурение", ЗАО "Лукойл-Бурение-Пермь", ООО "Оренбурггазпром", ООО "ВолгоУралНИПИ-нефть", ОАО "Сургутнефтегаз", Воронежский механический завод, ОАО "Борец", ООО "БурГеоСервис" г. Тверь и др.
К настоящему времени в РФ созданы надежные технические средства для обеспечения и безопасности внедрения новой технологии: противовыбросовое оборудование (превенторы, в т.ч. вращающегося типа, манифольдная обвязка противовыбросового оборудования), циркуляционные системы, средства очистки, сепарации и дегазации бурового раствора, система автоматического управления дисковым дросселем для поддержания заданного избыточного давления на устье скважины, система контроля над скважиной при СПО, а также аппаратурно-методический комплекс (АМКД) с бортовым процессором для контроля и управления параметрами углубления.
1. КРАТКАЯ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВАЯ СПРАВКА ПО КОРОБКОВСКОМУ УЧАСТКУ БАВЛИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Объектом работ, - вскрытие на депрессии, является кизеловский горизонт верхнетурнейского подъяруса на Коробковском участке Бавлинского месторождения.
Коробковский участок расположен в юго-западной части месторождения.
В геологическом строении месторождения принимают участие докембрийские (кристаллический фундамент), додевонские (рифей – венд), девонские, каменно-угольные, пермские и четвертичные отложения. В табл. 1 представлен прогнозный стратиграфический разрез скважины № 4453.
Таблица 1
Прогноз стратиграфического разреза скважины 4453
Абсолютные отметки залегания, м | Стратиграфическое подразделение | Пластовое давление, МПа | ||
от (верх) | до (низ) | название | индекс | |
240 | 230 | четвертичные отл. | Q | |
41 | -179 | кунгурско-артинский ярус | ||
-179 | -589 | верхний карбон | C3 | |
-589 | -618 | верейский горизонт | ||
-618 | -952 | башкирский ярус | ||
-952 | -969 | тульский горизонт | ||
-969 | -984 | бобриковский горизонт | гидростат. | |
-984 | -996 | турнейский ярус | 9,0 |
Пластовые давления на Коробковском участке характеризуются следующим распределением. От четвертичных отложений до башкирского яруса включительно пластовые давления не превышают гидростатическое; может быть некоторое снижение ниже гидростатического. Для тульского и бобриковского горизонтов характерно давление гидростатическое. Турнейский горизонт имеет аномально низкие пластовые давления. На участке расположения скважины № 4453 прогнозируемое пластовое давление по кровле турнейского яруса при глубине по вертикали 1224 – 1230 м (кизеловский горизонт) составляет в среднем 9,0 МПа.
В разрезе карбонатов верхнетурнейского подъяруса выделяются два четких зональных интервала – кизеловского и черепетского горизонтов (сверху – вниз). Между ними залегает пачка плотных непроницаемых карбонатов, ниже которых находится ВНК.
Нижняя подошвенная часть бобриковского горизонта неустойчива; кровля верхнетурнейского подъяруса представлена уплотненными породами. Отмеченное предопределяет выбор глубины установки башмака промежуточно-эксплуатационной колонны.
Как отмечено выше, основным продуктивным горизонтом является кизеловский. По кривым ГИС в отложениях кизеловского и черепетского горизонтов верхнетурнейского подъяруса выделяются два типа разреза (сверху – вниз): высокого ВС и низкого НС сопротивлений. Пласт ВС, в свою очередь, подразделяется на два пропластка ВС"а" и ВС"б" по индексации НГДУ "Бавлынефть".
Эффективные толщины пластов по месторождению достаточно хорошо выдержаны и составляют 4 – 8 м для кизеловского и 2 – 4 м для черепетского горизонтов.
Преобладающими в пластах ВС являются сгустково-детритовые известняки, составляющие до 63,2% от объема породы и характеризующиеся пористостью в среднем 11,24. В пласте НС они содержатся в 49,8% от общего объема породы. Комковатые известняки, обладающие наилучшими коллекторскими свойствами, составляют в пластах ВС 13,8%, в пластах НС – 0,7% от объема породы. Эти структурно-генетические разности слагают коллектора. Уплотненные и плотные разности слагают шламово-детритовые и фораминиферово-сгустковые известняки. В пласте НС они в сумме составляют 95,7% от общего объема породы. На Коробковском участке в пласте ВС уплотненный прослой встречается в самой нижней части разреза и составляет 0,8 – 1,0 м по толщине.
Таким образом наилучшими коллекторскими свойствами обладают пласты ВС, причем приуроченные к купольным частям структур.
Необходимо также отметить, что породы верхнетурнейского подъяруса характеризуются микротрещиноватостью. Ее направление хаотичное с преобладанием субвертикального. Реже отмечается макротрещиноватость также субвертикального направления.
В табл. 2 представлены некоторые сведения по нефти и газу кизеловского горизонта.
Таблица 2
Свойства нефти и газа кизеловского горизонта
№ п/п | Наименование | Среднее значение |
1 | Давление насыщения нефти газом, МПа | 3,27 |
2 | Газосодержание при однократном разгазировании, м3/т | 20,1 |
3 | Объемный коэффициент при однократном разгазировании, доли ед. | 1,0523 |
4 | Газосодержание при дифференциальном разгазировании в рабочих условиях, м3/т | 16,34 |
5 | Суммарное газосодержание, м3/т | не опред. |
6 | Плотность, кг/м3 | 872,5 |
7 | Вязкость динамическая, мПа·с | 20,8 |
8 | Объемный коэффициент при дифференциальном разгазировании в рабочих условиях, доли ед. | 1,0416 |
Свойства девонской товарной нефти представлены в табл. 3.
Таблица 3
Результаты исследований товарной нефти по Бавлинскому ЛПДС, участок № 232
Температура, °С | Плотность, кг/м3 | Вязкость | |
кинематическая, мм2/с | динамическая, мПа·с | ||
15 | 879,7 | 21,5 | 18,91 |
20 | 876,3 | 17,7 | 15,51 |
25 | 872,9 | 14,67 | 12,81 |
30 | 869,5 | 12,43 | 10,81 |
35 | 866,0 | 10,64 | 9,21 |
2. КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИН
2.1. Конструкция скважин должна в целом отвечать требованиям разд. 2.3 Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности ПБ 08-624-03, Госгортехнадзор России, 2003 г.