207 технология забуривания боковых горизонтальных стволов в

СЕКЦИЯ 2. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ В
207
БУРЕНИИ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ.
10. Шатров, Б.Б., Авдеев, С.А., Андреев, О.С., Рудакова, Н.П., Стрыгин, Д.М.
Исследование геологического разреза по акустическим частотным
спектрам горных пород в процессе бурения/Б.Б. Шатров, С.А. Авдеев,
О.С.
Андреев,
Н.П.
Рудакова,
Д.М.
Стрыгин//Разработка
и
совершенствование методов и средств оптимизации алмазного бурения.
Л., ВИТР – 1998. – С.72-79.
11. Рукавицын, В.Н., Кузнецов, О.Л., Васильев, Ю.С. Геоакустический метод
исследования скважин в процессе бурения/В.Н. Рукавицын, О.Л.
Кузнецов, Ю.С. Васильев//Труды ВНИИЯГГ. – Вып. 21. – 1975. С.82-97.
12. Первые
результаты
определения
координат
забоя
скважин
геоакустическим методом// В.Н. Рукавицын, О.Л. Кузнецов, Я.А. Гельфтат
и др. – Известия вузов. Сер. Геология и разведка. – 1975. – №6. – С.129134.
13. Кузнецов, О.Л., Мигунов, Н.И. К определению местоположения забоя
скважины по данным наземных геоакустических наблюдений./О.Л.
Кузнецов, Н.И. Мигунов// В кн.: Геоакустические исследования в
скважинах. М., ОНТИ ВНИИЯГГ. –1974.
14. Кривошеев, В.В., Нейштетер, И.А., Ларин, А.А. Исследование процесса
разрушения
анизотропных
пород
при
алмазном
бурении
с
использованием метода регистрации электромагнитной эмиссии /
В.В.Кривошеев, И.А.Нейштетер, А.А.Ларин //Т.304. – Вып.1. – 2001. –
2001. – С.289-306.
15. Петухов М.В. Импульсные токи с забоя скважины – источник информации
о разрушаемых горных породах / М.В.Петухов // Проблемы геологии и
освоения недр: труды Х Межд. симпоз. им. акад. М.А.Усова студент. и
молод. учёных, Томск, 2007, т.2.- С.137-142.
ТЕХНОЛОГИЯ ЗАБУРИВАНИЯ БОКОВЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ
СТВОЛОВ В УСЛОВИЯХ НЕФТЕГАЗОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
МАЙЛИСУ IV-ВОСТОЧНЫЙ ИЗБАСКЕНТ
Н.А. Калдыбаев, Н.А. Талиев
Ошский технологический университет, АО «Кыргызнефтегаз», г.
Ош, Кыргызстан
Анализ
запасов
и
показателей
состояния
«Кыргызнефтегаз»
разработки
фонда
указывает
месторождения,
скважин,
на
выработки
эксплуатируемых
необходимость
АО
использования
современных технологий разработки системой горизонтальных скважин,
что позволит существенно улучшить технологические показатели.
Наиболее
перспективным
следует
считать
зарезку
боковых
горизонтальных стволов из нерентабельного и простаивающего по
разным
причинам
фонда
скважин.
Эти
мероприятия
позволят
ПРОБЛЕМЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
В БУРЕНИИ СКВАЖИН
208
существенно улучшить текущие показатели разработки, увеличить
темпы отбора запасов нефти, а в конечном итоге повысить конечный
коэффициент извлечения. Как показывает накопленный за последние
годы опыт мировой нефтяной промышленности, одним из наиболее
эффективных
методов
повышения
производительности
скважин,
повышения темпов отборов нефти, увеличения конечного коэффициента
извлечения
нефти,
является
применение
технологии
вскрытия
продуктивного пласта боковым (горизонтальным) стволом.
Месторождение
Майлису
IV
–
Восточный
Избаскент
разрабатывается с 1960 г. На месторождении промышленные запасы
нефти приурочены к палеогеновым отложениям. По результатам
изучения особенностей геологического строения, анализа разработки и
состояния фонда скважин для реконструкции эксплуатационных
скважин методом зарезки боковых горизонтальных стволов (БГС) на
месторождении Майлису IV – Восточный Избаскент намечено ряд
скважин, среди них первоочередными являются скважины - №№ 370378, 508, 509, 511.
В настоящей работе излагается суть технологии бурения БГС.
Данная технология может быть применена, как при строительстве новых
скважин, так и при зарезке боковых стволов из существующего фонда
скважин. По сравнению со строительством новых скважин зарезка
боковых
горизонтальных
стволов
(БГС)
позволяет
обеспечить
значительную экономию капитальных вложений. Другим важным
преимуществом является то, что зарезка БГС из действующего фонда
скважин позволяет обеспечить существенную экономию затрат на
обустройство. При этом не требуется большого дополнительного отвода
земель во
временное пользование (краткосрочную аренду)
под
площадки скважин и промысловые коммуникации. В основу работы взят
СЕКЦИЯ 2. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ В
209
БУРЕНИИ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ.
типовой (экстремальный) профиль бокового горизонтального ствола для
намечаемого капитального ремонта скважины № 508 (рис.1).
Рис.1. Проектный профиль бокового горизонтального ствола в
скв.№508
В соответствии с "Классификатором ремонтных работ
в
скважинах" (табл. 4.1 к “Правилам ведения ремонтных работ в
скважинах”
РД
153-39-0
088-01)
зарезка
боковых
стволов
из
действующих скважин классифицируется как капитальный ремонт
скважины
(или
комплекс
подземных
работ
по
восстановлению
работоспособности скважин с использованием технических элементов
бурения, включая проводку горизонтального участка ствола скважины).
На
примере
сооружения
типовой
наклонно-направленной
скважины месторождения Майлису IV – Восточный Избаскент
технология зарезки бокового ствола с горизонтальным окончанием
состоит из четырех этапов.
На первом этапе производится подготовка скважины к бурению
бокового ствола. При этом необходимо выполнить следующие работы:
ПРОБЛЕМЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
В БУРЕНИИ СКВАЖИН
210
- Земляные работы (отсыпку площадки при необходимости) на местах
расположения бурового оборудования;
- Монтаж буровой установки и оборудования согласно технических
условий и техники безопасности;
- Демонтаж ФА (на устье остается АУ-ШГН и крестовина).
- Установка ликвидационного цементного моста. Цементный мост
устанавливается ориентировочно на глубине на 20 м ниже подошвы
предполагаемого участка зарезки (далее - “окна”) БС ( Ликвидация
старой части колонны).
- Опрессовка колонны и цементного моста водой ρ=1,000 г/см3 с
давлением Р = 10 МПа и опрессовка колонны методом снижения уровня
на Н = 800 м.
- Проведение ГИС - АКЦ 1:500 и др. (согласно плану работ).
- При обнаружении негерметичности проводятся работы по ликвидации
негерметичности.
На втором этапе производятся работы по вырезке “окна” буровой
бригадой с установки БУ-75 БрЭ способом, активно развиваемым в
последние годы в ряде Российских нефтедобывающих компаний,
основанном
на
локальной
вырезке
пространственно-ориентированного
“окна”
уипстока
и
зарезке
БС
с
(клина-отклонителя)
компоновкой фрезерами.
Первоначально голова опорного моста должна находиться не ниже
точки зарезки БС, затем мост специально подбуривается под размеры
клина-отклонителя “с упором на забой”.
Более
эффективен
вариант
технологии
с
использованием
клинового отклонителя (КОГ-146, КОГ-140) с гидравлическим якорем
ЯГ-146 (140) (профильная труба). Отпадает потребность установки и
подбуривания опорного цементного моста. За один рейс производится
СЕКЦИЯ 2. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ В
211
БУРЕНИИ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ.
спуск, ориентация, установка КОГ-146 (140) (созданием давления
буровым насосом), вырезка “окна” и выход из эксплуатационной
колонны на 5-6 м компоновкой двух фрезеров.
Способ реализуется на основании индивидуального плана,
разработанного при участии специалистов соответствующей сервисной
компании. Ориентировочный перечень операций приведен ниже:
- Шаблонирование и промывка эксплуатационной колонны
(шаблон Ø 124 - 127 мм;
- ГИС (ГК, ГГК-цементомер, толщиномер, ЛМ) в интервале
предполагаемого «окна»;
- Шаблонирование и проработка ротором гидромеханическим
скребком в интервале установки якоря. Роторная компоновка: фрезер
колонный + УБТ + фрезер расширяющий + бурильные трубы ТБПВ Ø
73х9,19 мм;
- Спуск и ориентирование уипстока (оператор и ориентационное
оборудование сервисной компании);
- Установка КОГ-146 (КОГ-140) гидравлическим способом
(насосный агрегат);
- Вырезка “окна” и проходка 5-6 м ствола под КНБК сборкой
“оконного” и колонного фрезеров (либо аналогичной фрезерной
компоновкой, не уступающей названной по техническим условиям).
- Контроль геометрии “окна”.
При этом используется фрезерная компоновка: ФД-124 (ФД-118)
(“оконный”) + ФР2-127 (расширяющий, колонный) + ТГ-73/50 (труба
гибкая) + УБТ Ø 105/50 (9 метров) + ТБПВ Ø 73 мм – остальное.
Требования к ротору: n = 40…120 об/мин, Мкр ≥ 20 кН·м, наличие
моментомера.
Диапазон нагрузок на фрезеры: 5…50 кН.
212
ПРОБЛЕМЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
В БУРЕНИИ СКВАЖИН
Подача насоса: не менее 10 л/с.
Геометрия
“окна”
считается
приемлемой,
если
обеспечена
проходимость следующей компоновки: долото Ø 124 мм + ТГ-73/50 +
УБТ Ø 105/50 мм (9 м), причем УБТ ѫ 105 мм должно проходить ниже
клинового отклонителя (при СПО допускаются небольшие затяжки и
посадки при прохождении инструмента по клиновому отклонителю).
При необходимости может быть осуществлен пропуск через “окно”
иных компоновок. Значительный опыт по данному способу вырезки
окна имеется в сервисной компании ООО «ТехИнформСервис» (г.
Ижевск). Работа по вырезке “окна” производится за один рейс-спуск
инструмента (не более 3 суток), что делает данный способ весьма
привлекательным для нефтяников.
На третьем этапе производится бурение бокового ствола, спуск
и крепление хвостовика при следующих условиях:
- Для сокращения времени проходки применяется инструмент ПН
73х9,19 мм и объемный двигатель ДРУ-95РС с применением долот
повышенной стойкости, типа 124 (120) ETD 38 MS.
- Перед спуском хвостовика производится контрольная
шаблонировка БС проверочным “коленом” из 102-мм обсадных труб
длиной 50-60 м.
- целесообразно оснащение 102-мм хвостовика гидравлическим
пакером. Обсадные трубы ОТТМ Ø 101,6х6,5 мм, сталь марки Д с
муфтой уменьшенного размера Ø 110 мм.
На четвертом этапе происходит освоение БГС.
- Спуск хвостовика НКТ до забоя с промывкой горизонтальной
скважины промывочной жидкостью с дальнейшей закачкой специальной
жидкости деструктора. Далее промыть скважину (горизонтальный
ствол) специальной промывочной жидкостью. Далее рекомендуется
СЕКЦИЯ 2. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ В
213
БУРЕНИИ СКВАЖИН НА НЕФТЬ И ГАЗ.
спуск отечественного механического отсекателя забоя типа ОЗ-146 (140)
по ТУ 01.08.000 для дальнейшей эксплуатации (ремонта) скважины без
ее глушения. Отсекатель забоя с “хвостовиком-НКТ” внизу спускается
на НКТ 73 мм на голову 102-мм “хвостовика”, после чего разгружается
на голове 102-мм “хвостовика” и пакеруется. Возможен спуск другого
аналогичного
клапана
отсекателя,
не
снижающего
прочность
конструкции. После спуска отсекателя забоя колонна с посадочным
инструментом поднимается, отсекатель забоя остается на голове 102-мм
“хвостовика” в 146 (140) мм.
Завершающей операцией четвертого этапа является освоение
скважины методом свабирования или спуском глубинного оборудования
( ГНО) с последующей пробной откачкой.
Типовая конструкция скважины после капитального ремонта
методом зарезки бокового ствола показана на рис.2.
Вырезка «окна» в эксплуатационной колонне было осуществлено в
интервале 1360 м. Сооружение дополнительного ствола осуществлялось
в интервалах ствола от 1360 до 1600 м. Бурение горизонтального ствола
длиной 150 м продолжена до вскрытия продуктивного пласта в
палегеновых отложениях.
В процессе бурения бокового горизонтального ствола в условиях
месторождения
нефти
Майли-Су
IV
–Восточный
Избаскент,
эксплуатируемой ОАО “Кыргызнефтегаз” хорошо зарекомендовал себя
минерализованный
крахмально-биополимерный
буровой
раствор
плотностью 1,12-1,14 г/cм3, условной вязкостью 40-45 с., водоотдачей
≤5, приготовленная по специальной рецептуре.
ПРОБЛЕМЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
В БУРЕНИИ СКВАЖИН
214
Рис.2. Типовая конструкция скважины после зарезки бокового ствола
На основе опытно-промышленных и экспериментальных работ,
проведенных в условиях месторождения Майли-Су IV –Восточный
Избаскент
можно
отметить,
что
бурение
и
эксплуатация
горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов (ГС и БГС)
на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки или
содержащих
трудноизвлекаемые
запасы,
позволяет
увеличить
коэффициент нефтеизвлечения (КИН) и снизить материальные затраты
на буровые, монтажные и строительные работы.
Литература
1. Иогансен К.В. Справочник «Спутник буровика», 3-е издание
переработанное и дополненное, Москва, Недра, 1990г.
2. Калинин А.Г., Левицкий А.З., Мессер А.Г., Соловьев Н.В. Практическое
руководство по технологии бурения скважин на жидкие и газообразные
полезные ископаемые: Справочное пособие/Под ред. А.Г. Калинина. . М.:
ООО "Недра-Бизнесцентр", 2001. -450 с.
3. Калинин А.Г., Никитин Б.А., Солодкий К.М., Султанов Б.З.. Справочник
«Бурение наклонных и горизонтальных скважин», Москва, Недра, 1997 г.
4. Сулакшин С.С. Направленное бурение. –М.: Недра, 1987. –272 с.
5. Пешалов Ю.А. Бурение нефтяных и газовых скважин. М.: Недра.1980. 335 с.