Збс бурение расшифровка


Бурение боковых стволов скважин

Среди современных методов по разработке нефтяных и газовых месторождений большую роль играет такое решение, как бурение боковых стволов скважины. Их использование позволяет решить большой спектр проблем, связанных с разведочными работами на месторождении, добыче из труднодоступных мест, текущим и капитальным ремонтом, а также реконструкцией скважин после длительной добычи полезных ископаемых. Технология бурения боковых стволов скважин подразумевает несколько способов осуществления работ, которые выбирают, исходя из геологических характеристик залежей и финансово-экономических возможностей.

Бурение боковых стволов нефтяных скважин

Для данного процесса используются специальные вырезающие приспособления, отклонители клинового типа, райбер-фрезеры, разъединяющие устройства и другая техника. Строительство боковых ответвлений возможно из колонн с диаметром от 114 до 245 мм. На сегодняшний день этот метод является одним из лучших вариантов ремонта заброшенных скважин и увеличения продуктивности работы на малодебитных месторождениях нефти и газа.

Работы по бурению боковых стволов проводятся при помощи шарошечных, зарезных и режущих долот, оснащенных твердосплавным оборудованием, алмазными и комбинированными приспособлениями для пробуривания сплошного типа, а также бицентрических долот для ступенчатой обработки. В процессе также применяют турбинные, электрические и винтовые моторы, скребки для очистки стенок колонн, вырезающие приспособления для обработки обсадного ствола, клиновые отклонители для новой зарезки, различные типы фрейзеров.

Главное преимущество, которое предоставляет технология бурения боковых стволов скважин, заключается в отсутствии необходимости подведения новых коммуникаций, снижении затрат на технику и расходные материалы. Кроме того, данные работы позволяют минимизировать негативное влияние на окружающую среду. В ходе работ не понадобится отводить территорию под обустройство скважин, как в случае с бурением вертикального ствола, потребуется минимум материалов. Сам процесс бурения осуществляется при помощи мобильного оборудования.

Цена таких работ намного ниже, чем затраты на создание новой вертикальной скважины. Согласно подсчетам, строительство 150 боковых стволов позволяет получить более полумиллиона тонн полезных веществ уже спустя 3 года после начала их работы.

Главной особенностью создания боковых стволов является невысокая скорость (3-5 м/ч) и малая степень проходок в расчете на долото. Рейсовая скорость бурения составляет 15-20 м в сутки, что важно учесть при формировании графиков работ.

Зарезка боковых стволов скважин

Технология зарезки боковых стволов скважин является одним из самых продуктивных методов, который позволяет повысить добычу нефтепродуктов на залежах с давней историей разработки и продолжить эксплуатацию скважин, не поддающихся восстановлению иными способами. Создание боковых стволов позволяет вовлечь в добычу не задействованные слои и участки, обеспечивает доступ к трудным локальным скоплениям полезных ископаемых, которые нельзя достать путем вертикального бурения.

Важным достоинством, которым обладает технология зарезки, является увеличение нефтеотдачи, поэтому способ можно применять вместо уплотнения. Использование таких работ позволяет сэкономить на освоении месторождения.

Сама технология зарезки боковых стволов скважин подразумевает применение разных способов работы: это может быть вырезание части колонны, клиновое бурение с отклонением. Стоит отметить, что использование боковых стволов одинаково эффективно для всех известных видов месторождений, при этом себестоимость добытых продуктов будет ниже, и окупаемость строительства осуществляется в течение 2 лет или быстрее.

Чтобы увеличить протяженность ствола, можно использовать скважины с несколькими горизонтальными отклонениями. Зарезка боковых стволов также совмещается с гидроразрывом пласта, созданием пологих скважин и другими технологиями, в результате чего эффективность разработки месторождения многократно увеличивается, а затраты на работу снижаются.

Технология бурения боковых стволов скважин

Всего выделяют две методики, которые используются при зарезке боковых стволов для скважин, не разрабатывающихся долгое время: это вырезание части колонны и клиновое бурение. К первой разновидности работ относится и строительство скважин с выводом нецементированной колонны с созданием полноразмерного основного ствола.

Классическим решением считается вырезание участка нефтяной колонны, т.е. участка с нужной протяженностью, благодаря чему становится возможным устранить магнитометрические датчики телеметрического оборудования, используемого для регулировки стволовой траектории, от магнитной массы. Метод подразумевает существенные потери времени:

  • Шанс, что вырезание участка пройдет в течение одного спуска оборудования, крайне мал, и потребуется регулярная смена устройства для вырезания.
  • Технология требует монтажа дополнительного мостового элемента, на котором производится наращивание основного цементного моста в дальнейшем.
  • Процедура наработки желоба и бурения ствола длится довольно долго, поскольку применяются инструменты с небольшим диаметром.
  • Возможно появление такой проблемы бурения боковых стволов скважин, как затрудненность прохождения долота при большом зенитном угле: работа трубореза способствует сильному износу и повышает опасность поломки.

Поскольку большая часть современных скважин имеет наклонную конструкцию, а точка зарезки определяется на криволинейном отрезке, азимут можно вычислить заранее. По этой причине нецелесообразно вырезание большого куска колонны, поскольку длина должна быть такой, чтобы обеспечить выход бурильной колонны. Таким образом, протяженность вырезанного куска варьируется в пределах 6-10 метров, и точный показатель зависит от диаметра трубы и ряда проектных факторов.

Проблемы бурения боковых стволов скважин

Помимо названных выше трудностей, существуют такие трудности в бурении боковых скважин, как высокая степень обводненности при строительстве: немалый процент таких стволов начинает заполняться пластовыми водами, содержание которых не могло было быть спрогнозировано заранее. Также некоторые скважины имеют довольно малый дебит, и боковое бурение не способно увеличить продуктивность. Более эффективным может считаться сочетание методов (ГРП, другие методы увеличения производительности), однако это требует больших затрат по времени и средствам.

На сегодняшний день требуется развитие технологий и оборудования для создания нескольких стволов для одной скважины обсадного типа. Достаточно острой считается и проблема цементирования скважинных хвостовиков, поскольку кольцевые зазоры имеют небольшой размер. Современные исследователи предпринимают попытки создать расширители для твердотелых пластовых пород, пакерующие устройства для малых хвостовиков, и существует шанс, что проблемы будут решены при положительных результатах данных работ.

Технологии бурения боковых стволов

АО «Сибирская Сервисная Компания»

Многие месторождения, разрабатываемые сейчас в России находятся в поздней стадии эксплуатации, тем более актуальной становится задача сохранения или увеличения объемов нефтедобычи.

Сегодняшние технологии позволяют наиболее оптимально использовать направленное бурение, что уже довольно давно дает возможность буровикам ставить перед собой цели, для решения которых необходимы выходы за пределы существующих методов. Применение этой технологии для нефтедобывающих предприятий способствует увеличению нефтеотдачи пластов и фактически заменяет уплотнение скважин.

Соответствующие технологии помогают сохранить скважину и сэкономить многомиллионные капиталовложения нефтедобывающих компаний, сделанные в эту скважину.

Мы применяем разные методики зарезки боковых стволов из скважин бездействующего фонда: вырезание участка колонны и бурение с отклоняющего клина.

Зарезка боковых стволов позволяет существенно сократить затраты времени на бурение боковых стволов, а также обеспечить сокращение материальных затрат.

Применение современных технологий ЗБС может позволить производить работы по стоительству скважины точно по требуемому направлению, с любой глубины, при любых углах наклона.

При этом, наибольший эффект возможно получить при бурении многоствольных и разветвленно-горизонтальных скважин.

Зарезка боковых стволов — это одна из наиболее эффективных технологий, позволяет добиться повышения добычи нефти на старых месторождениях и увеличения коэффициента извлечения нефти из пластов, вернуть в эксплуатацию нефтяные скважины, которые не могли быть возвращены в действующий фонд другими методами. Путем бурения боковых стволов в разработку вовлекаются ранее не задействованные участки пласта, а также трудноизвлекаемые запасы нефти, добыча которых ранее не представлялась возможной. Технико-экономические расчеты подтверждают эффективность эксплуатации боковых стволов для всех типов залежей. Себестоимость дополнительно добытой нефти из вторых стволов как правило ниже её среднего значения по месторождениям, а затраты на их строительство окупаются в течение 1-2 лет.

При зарезке вторых стволов мы используем новое как отечественное, так и импортное оборудование.

Сегодня в Стрежевском филиале ССК на различных проектах трудятся 4 бригады по зарезке боковых стволов.

Горизонтальные скважины – дорого! Но дебиты кратно больше

Журнал входит в перечень ВАК

(495) 979-13-33, (495) 971-65-84, (925) 384-93-11, (909) 670-44-09, тел./факс: (499) 613-93-17

Horizontal drilling is expensive! But account debits are worth much more

Преимущества горизонтальных скважин перед вертикальными очевидны, и, казалось бы, следует бурить исключительно горизонтальные скважины (ГС). Но если ГС так прибыльны, почему все скважины не строятся с горизонтальным окончанием? Для прояснения ситуации мы обратились с рядом вопросов к экспертам.

If horizontal wells are profitable, why aren’t all wells drilled with horizontal end? We propose experts’ opinions on this subject.

В связи с ухудшением качества запасов углеводородов в России буровики ищут новые технологии поддержания добычи на достигнутом уровне или обеспечения ее определенного прироста. Старые месторождения обводняются, запасы переходят в разряд трудноизвлекаемых, а новых крупных за последние годы открыто немного. Значит, необходимо совершенствовать методы повышения нефтеотдачи пластов на старых месторождениях. В этой связи в последнее время все больше внимания уделяется бурению направленных скважин: горизонтальных, боковых стволов из скважин бездействующего фонда, причем на ряде месторождений горизонтальные скважины завершаются проведением многостадийного гидроразрыва пласта. Эти операции позволяют существенно повысить коэффициент извлечения нефти. Преимущества горизонтальных скважин перед вертикальными очевидны, и, казалось бы, следует бурить исключительно горизонтальные скважины. Но если ГС так прибыльны, почему все скважины не строятся с горизонтальным окончанием? Сегодня публикуем мнения представителя научного сообщества профессора РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина В.В. Кульчицкого и практика – начальника управления по капитальному ремонту скважин и повышению нефтеотдачи пластов одной из ведущих нефтегазовых компаний России ОАО «Сургутнефтегаз» С.В. Колбина (вопросы сформулированы в первом интервью, второе содержит ответы на те же вопросы). Ввиду значимости обсуждаемой темы приглашаем наших читателей к продолжению разговора. В.В. КУЛЬЧИЦКИЙ, д.т.н., профессор, исполнительный директор центрального правления НТО нефтяников и газовиков имени академика И.М. Губкина, заместитель заведующего кафедрой бурения нефтяных и газовых скважин, директор НИИБТ РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина [email protected] – Есть ли дополнительные требования к технологии строительства наклонных и горизонтальных скважин: уровень квалификации персонала, наличие современного оборудования, качественных растворов? – 50 – 70% нефтяного сервиса находится под контролем ведущих мировых сервисных компаний, владеющих современными технологиями строительства горизонтальных скважин, поэтому вопросы об уровне квалификации персонала, наличии современного оборудования и качественных растворов не являются критичными. Проблемы появляются в основном от плохой организации работ и политики заказчика в проведении тендерного «селекционного» отбора худших из лучших подрядчиков, когда определяющим критерием выбора является предельно или запредельно низкая цена… – Каков опыт применения отечественного и импортного бурового оборудования при проводке наклонных и горизонтальных скважин? – В целях снижения затрат на строительство горизонтальных скважин с середины 90-х годов установилась практика использования до кровли проектного пласта отечественных технологий проводки пологого ствола с забойной телеметрической системой (ЗТС) с электромагнитным каналом связи (ЭМКС). Этот подход применяется, как правило, при капитальном ремонте или реконструкции скважин способом забуривания бокового ствола (ЗБС) с горизонтальным окончанием или горизонтальной скважины с установкой башмака эксплуатационной колонны в кровлю проектного пласта с последующим бурением горизонтального ствола малого диаметра под хвостовик. – Каковы возможности отечественных и зарубежных телеметрических приборов для обеспечения качественной геонавигации? – Изменилась парадигма разработки нефтегазовых месторождений: траектория горизонтального ствола и интеллектуальное заканчивание стали решающими элементами, обеспечивающими эффективность нефтегазодобычи. Наступил период высокотехнологичного инновационного освоения недр подземного пространства стволами скважин значительной протяженности и площади охвата, в т.ч. с интеллектуальным заканчиванием. Все активнее стали применять прорывные методы увеличения нефтеотдачи (МУН) (газовое, физико-химические и микробиологические воздействия на пласт, тепловые методы и пр.), а вместе с ними и технологии бурения скважин, инструментально обеспечивающие реализацию конкретных МУН. С уходом более 50% нефтегазового сервиса под влияние и контроль иностранного капитала настолько же уменьшились инвестиции на создание отечественных инновационных техники и технологий. При отсутствии внятной государственной политики российским производителям и нефтегазовым сервисам выдержать конкуренцию стало трудно и даже невозможно. Первая научно-практическая конференция по интеллектуальному месторождению, проведенная 10 мая 2012 г. под эгидой РГУ нефти и газа имени и НТО нефтяников и газовиков, показала, что в России сложно сосредоточить силы, достаточные для серьезного прорыва в науко- и капиталоемких направлениях: геонавигации, интеллектуализации скважин и кибернетизации подземного пространства. Вместе с тем в технологических приоритетах и инновационных технологиях ведущих нефтегазовых компаний, в т.ч. и Газпрома, появилась тематика, включающая термины: интеллектуальные нефтяные и газовые месторождения, геонавигационные системы, интеллектуальные природные хранилища газа. Однако отмечается прозападная ориентация неф­тегазовых компаний и в этих набирающих обороты прорывных технологиях. Российская нефтегазовая наука остается не у дел по причине полного демонтажа инфраструктуры (управляемой ранее Государственным комитетом по науке и технике СССР), когда-то пронизывавшей все научные, финансовые, производственные, культурные и общественные сферы деятельности людей созидательного труда. – Какие долота, на Ваш взгляд, обеспечивают лучшую управляемость при бурении разветвленных, наклонно-направленных горизонтальных скважин? –Долота PDC: отечественные БИТ или зарубежные. – Какие осложнения наиболее часто встречаются при строительстве горизонтальных скважин и зарезке боковых стволов? – Неустойчивость стенок ствола скважины, шламовые подушки, прихваты и заклинки КНБК и хвостовиков. – Как осуществляются геофизические исследования скважин (ГИС) в скважинах такого типа? – ГИС в процессе бурения осуществляется забойной телеметрической системой, оснащенной геофизическим модулем. Промежуточные и окончательные каротажи производятся автономными геофизическими комплексами отечественного производства (типа АМК «Горизонт»), спускаемыми на бурильных трубах. – В каких горно-геологических условиях наиболее выгодно использовать горизонтальные скважины? – Горизонтальный ствол скважины существенно снижает гидродинамическое сопротивление движению флюида (нефти, воды и газа) в околоскважинное пространство, поэтому одним из критериев эффективной эксплуатации является максимальное удаление горизонтального ствола от водонефтяного, газонефтяного или газоводяного контактов. Так как подавляющее большинство нефтегазовых залежей – водоплавающие, мощность нефтеносной части пласта является определяющей при выборе объекта для бурения горизонтального ствола. – Как отличаются затраты времени и средств при строительстве наклонных, горизонтальных по сравнению с вертикальными скважинами? – Нефтяная компания ОАО «Сургутнефтегаз», двадцать лет назад принявшая одним из приоритетов прогрессивной разработки месторождений горизонтальное вскрытие нефтяных пластов, довела временные и затратные показатели при строительстве горизонтальных скважин практически до стандартных наклонно-направленных скважин. Обычно стоимость горизонтальной скважины, при правильной организации работ, превышает стоимость наклонно-направленной на 10 – 20% при существенно большей длине ствола за счет горизонтальной части. – Насколько эффективна зарезка боковых стволов для восстановления бездействующих и малодебитных скважин? – В прошлом столетии до десяти тысяч простаивающих нефтяных скважин с износом менее 50% наносили экономике страны ощутимый и непоправимый ущерб. Промышленное освоение в начале века инновационных технологий бурения методом ЗБС позволили продлить срок службы скважин, но с существенно низкими показателями, чем в начальный период эксплуатации: большей обводненностью и меньшим дебитом нефти. В этом десятилетии, в условиях нарастающей добычи нефти из месторождений, перешедших в завершающую стадию разработки, способ восстановления бездействующего фонда скважин и вовлечения в разработку не затронутых обводненностью частей залежи методом ЗБС получил широчайшее применение. – Какие прорывные технологии ожидают нефтяников и буровиков в ближайшей и дальней пер­спективе? – Современная наука приблизилась к созданию промышленных образцов информационных комплексов, контролирующих состояние выработки залежей нефти и газа в реальном масштабе времени на основе забойной технологической, геофизической и технической информации, получаемой как по кабельному, так и бескабельному каналам связи. В основе интеллектуальных скважинных систем управления – измерительный и передающий комплексы, выполненные как конструктивные элементы скважин и дополненные вычислительной системой, связанной с базами данных и знаний. Согласно прогнозам, потребность в этих системах будет возрастать по мере роста объемов разработки на малых и трудноизвлекаемых месторождениях и перехода большинства крупных месторождений в завершающую стадию разработки. Интеллектуализация и кибернетизация (роботизация) процессов строительства скважин и разработки месторождений формирует условия для создания прорывных технологий в освоении ресурсов подземного пространства. В начале XXI века обоснованы и введены в систему научных знаний термины: Геонавигация – научное направление, в рамках которого ставятся и решаются технологические, аппаратные и программные задачи управления траекторией ствола скважины во взаимосвязи с исследованием околоскважинного пространства и воздействием на него в процессе бурения. Интеллектуальная скважина – горная выработка сложной пространственной архитектуры, сооружаемая с опосредованным доступом в нее человека при помощи киберустройств, обеспечивающих виртуальное присутствие человека в подземном пространстве. В кон­струкцию интеллектуальной скважины (ИС) заложены элементы, обеспечивающие связь с внешним миром при использовании информационных каналов связи для организации целесообразного поведения; открытость ИС за счет наличия самонастройки, самоорганизации и самообучения; возможность прогноза изменений внешней среды и собственного поведения; интеллектуальные системы управления для компенсации неточности знаний о модели объекта управления (скважине, околоскважинном пространстве, продуктивном пласте) или его поведении; системы жизнеобеспечения для автономного функционирования при разрыве связей или потере управляющих воздействий от вышестоящих уровней иерархии ИС. Киберскважина – самонастраивающаяся интеллектуальная скважинная система, обладающая способностью к устойчивому сохранению или достижению некоторых состояний в условиях взаимодействия внешних факторов, нарушающих эти состояния или мешающих их достижению. Геонавигация киберскважин – сооружение скважин с десятками боковых стволов с возможностью идентификации каждого ствола, ориентированного входа или выхода бурильного инструмента и интеллектуального заканчивания. Интеллектуальное месторождение – месторождение, оснащенное системой датчиков и устройств, позволяющих изучать, контролировать и управлять геодинамическими процессами, в том числе и при добыче нефти и газа. Взаимодействие и взаимосвязь элементов этой системы определяет интеллектуальность месторождения. Взаимосвязь подразумевает обмен информацией между элементами системы с помощью физических полей: электромагнитного, акустического, сейсмического, гидродинамического и т.п., формирующих информационное поле. Взаимодействие подразумевает управляемость всей системы через управление отдельными элементами системы – внедренными в геологическую среду устройствами и механизмами. С.В. КОЛБИН, начальник Управления по капитальному ремонту скважин и повышению нефтеотдачи пластов ОАО «Сургутнефтегаз» [email protected] 1. Технология строительства боковых стволов более наукоемкая, на всех этапах используется сложное оборудование. На месторождениях, находящихся на последней стадии разработки, не стоит задача просто пробурить боковой ствол с горизонтальным участком, а провести его там, где есть «целик» нефти; так, чтобы не коснуться подстилающей воды. Для этого на этапе планирования проводится геологическое моделирование пласта с использованием мощных вычислительных средств с соответствующим программным обеспечением, а на этапе проводки – непрерывное уточнение разреза по данным телеметрической системы. 2. В ОАО «Сургутнефтегаз» при бурении боковых стволов используется как импортное, так и отечественное оборудование. Главный критерий – эффективность. Хочу подчеркнуть, что у нас работает программа импортозамещения, поэтому стараемся по максимуму использовать продукцию российских предприятий, но, к сожалению, многое из необходимого нам или не выпускается в России, или не подходит нам по качеству. 3. С отечественными телеметрическими системами мы не работаем. Импортные телеметрические системы применяются в типоразмерах от 2 7/8 до 4 3/4 дюйма. Они различаются по способу передачи сигнала от забойной компоновки – через гидравлический канал связи, кабельный канал, электромагнитный и комбинированный (электромагнитный и кабельный). Основные параметры, измеряемые телесистемами, – зенитный угол, азимутальный угол, гамма-излучение пород, сопротивление, температура. В некоторых случаях – давление на забое, нагрузка на долото. Наши специалисты хорошо подготовлены как в плане эксплуатации телесистем, так и обеспечения их ремонта и калибровки. 4. При бурении горизонтальных скважин используем шарошечные и многолопастные PDC-долота в компоновке с ВЗД российского и импортного производства. 5. Качеству технологических жидкостей придаем первостепенное значение: круглосуточно контролируется почти два десятка параметров бурового раствора. Это позволяет безаварийно осуществлять бурение боковых стволов. Используемый высокоингибированный биополимерный буровой раствор обеспечивает устойчивость стенок скважины, вынос выбуренной породы, создание тонкой фильтрационной корки на стенках бурового ствола (БС) для предотвращения поглощений. А главное – сохранить коллекторские свойства продуктивного участка бокового ствола. Что касается тампонажных растворов – нами используется современная технология цементирования боковых стволов с применением химических добавок, обеспечивающих необходимые технологические свойства буферных жидкостей и цементных растворов, что определяет качество цементного камня. Наше предприятие располагает современной техникой для цементирования и контроля этого процесса, а оснащение лаборатории находится на уровне мировых стандартов. 6. Наиболее часто встречающимися осложнениями при строительстве горизонтальных скважин и зарезке боковых стволов на депрессии являются неустойчивость стенок скважины, в ряде случаев – недостаточная надежность оборудования. 7. В процессе углубления ствола (бокового ствола) скважины с целью навигации производится геофизическое сопровождение бурения. Промыслово-геофизические исследования открытого ствола скважины проводятся модульной автономной аппаратурой без использования кабельной линии связи, спуск автономных геофизических приборов производится на бурильном инструменте. В обсаженном стволе необходимые геофизические работы (ГФР) производятся на кабеле, с помощью скважинного «трактора» и/или автономной аппаратуры. 8. Скважины и боковые стволы с горизонтальным проложением в продуктивном пласте необходимо закладывать бурением в слабодренируемых зонах, в низкопроницаемых и кавернозно-трещиноватых коллекторах, при наличии экранированных ловушек, в условиях водоплавающих залежей в монолитных пластах и т.п. С горизонтальными стволами (боковыми стволами) решаются задачи наибольшей выработки запасов и интенсификации добычи, а также довыработки остаточных запасов нефти и увеличения нефтеотдачи из зон, недоступных другим методам повышения нефтеотдачи. 9. Непосредственные затраты при строительстве горизонтальных скважин и зарезке боковых стволов, конечно, выше, чем при разработке месторождений наклонными и вертикальными скважинами, но если проследить всю цепочку затрат, а главное, отдачу от вложений, то горизонтальное бурение экономически целесообразно. 10. На вопрос об эффективности зарезки боковых стволов для восстановления бездействующих и малодебитных скважин ответить просто: УКРС и ПНП ОАО «Сургутнефтегаз» существует с 2001 г. За это время суммарная накопленная добыча нефти по итогам нашей работы составила примерно годовой объем добычи акционерного общества. Комментировать этот материал »

Авторизация

Ключевые слова: трудноизвлекаемые запасы, горизонтальная скважина, многоствольная скважина, геонавигация, буровой сервис, кибернетизация подземного пространства

Keywords: hardly extractable reserves, horizontal well, multi-hole well, geo-navigation, drilling service, cybernetics of underground

Просмотров статьи: 22185

[email protected]


Смотрите также