ВВЕДЕНИЕ 4
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ 4
1.ТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К
БУРЕНИЮ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 6
1.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА... .6
1.2. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН ПРЕДЕЛЬНО-МАЛОГО ДИАМЕТРА 7
1.3. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ СКВАЖИН МАЛОГО
ДИАМЕТРА 8
1.3.1. БУРОВЫЕ ДОЛОТА 11
1.3.2. ЗАБОЙНЫЕ ДВИГАТЕЛИ 12
1.3.3. БУРИЛЬНЫЕ ТРУБЫ И УБТ 12
1.3.4. ОБОРУДОВАНИЕ ГИС 13
1.4. КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 13
1.4.1. РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ СКВАЖИН
МАЛОГО ДИАМЕТРА 13
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К
БУРЕНИЮ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 19
2.1. ОСНОВЫ УСКОРЕНИЯ И УДЕШЕВЛЕНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН
МАЛОГО ДИАМЕТРА 19
2.2 ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА БУРЕНИЯ С УМЕНЬШЕНИЕМ ДИАМЕТРА СКВАЖИН 22
2.3. ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРА ДОЛОТА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЕГО
РАБОТЫ 29
2.4. ВЛИЯНИЕ УМЕНЬШЕНИЯ ДИАМЕТРА ДОЛОТА НА
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ СПО 29
2.5. ВЛИЯНИЕ УМЕНЬШЕНИЯ ДИАМЕТРА ДОЛОТА НА
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЧИХ ОСНОВНЫХ РАБОТ В БУРЕНИИ 30
2.6. ВЛИЯНИЕ УМЕНЬШЕНИЯ ДИАМЕТРА ДОЛОТА НА
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ НЕПРОИЗВОДСТВЕННОГО ВРЕМЕНИ 31
3.ЗАКАНЧИВАНИЕ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 31
3.1. ТАМПОНАЖНЫЕ РАСТВОРЫ ДЛЯ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ
СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 35
3.2. ВЛИЯНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТАМПОНАЖНЫХ
РАСТВОРОВ НА ТЕХНОЛОГИЮ ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 47
3.3. ВТОРИЧНОЕ ВСКРЫТИЕ ПЛАСТОВ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 57
3.3.1. СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВТОРИЧНОГО ВСКРЫТИЯ
НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ ПЛАСТОВ СКВАЖИНАМИ МАЛОГО И ОБЫЧНОГО ДИАМЕТРОВ 58
4. ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН
МАЛОГО ДИАМЕТРА НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ..58
4.1. ОПЫТ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА .. 58
4.2. ВНЕДРЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ
СТРОИТЕЛЬСТВЕ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА В ЗАПАДНОЙ СИБИРИ НА ПРИМЕРЕ МЫХЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 61
4.3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ
ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА 73
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 78
Параметрические скважины — предназначены для более детального изучения геологического строения разреза, особенно на больших глубинах, и для выявления наиболее перспективных площадей с точки зрения проведения на них геолого-поисковых работ. По результатам бурения параметрических скважин уточняют стратиграфический разрез и наличие благоприятных для скопления нефти и газа структур, корректируют разработанные по данным опорного бурения перспективы нефтегазоносности района и прогнозные запасы нефти и газа.
Большинство месторождений нефти, если не все более или менее крупные, были открыты параметрическими скважинами. Нет сомнения в том, что и будущие открытия крупных месторождений нефти будут связаны с параметрическим бурением. На параметрические скважины возлагается задача — минимум 25 % глубины проходить с отбором керна, сосредоточив основной объем на нижележащую и наименее изученную часть геологического разреза.
Несмотря на появившиеся бесспорно революционные методы электрометрических методов исследования скважин, метод отбора и детального изучения керна остается наиболее информативным. Параметрическая скважина была и остается источником исчерпывающей информации, в отличие от других категорий скважин, которые так или иначе связаны с извлечением нефти и газа. Так, разведочные скважины имеют такую конструкцию, при которой с наибольшей вероятностью они тоже станут добывающими. В этом и проявился симбиоз средства для добычи полезного ископаемого со средством получения информации о геологическом разрезе. Параметрическая скважина предназначена для получения всесторонней геолого-геофизической информации. Наметившаяся тенденция конструировать параметрическую скважину не для получения информации, а как объект для добычи нефти и газа, на наш взгляд, является стратегической ошибкой. Как только приходит осознание того, что параметрическая скважина является средством получения информации, так сразу становится понятным, что ее конструкцию можно упростить. Например, эксплуатационная колонна может быть заменена исследовательской, если понадобятся детальные гидродинамические исследования скважины. Конечный диаметр скважины, обеспечивающий извлечение керна, электрометрические и гидродинамические исследования, может быть уменьшен, если не предполагать спуск и цементирование эксплуатационной колонны для последующей эксплуатации скважины. На практике проведения геолого-разведочных работ на нефть и газ только в Красноярском крае из более чем ста построенных здесь параметрических скважин только в семь были спущены эксплуатационные колонны для того, чтобы испытать скважину на приток. Но все скважины были закончены таким диаметром, в который можно было бы спустить полноразмерную эксплуатационную колонну, через которую можно извлекать до 1000 т нефти в сутки. А можно было бы закончить эти скважины вдвое уменьшенным конечным диаметром и получить ту же геолого-геофизическую информацию, что при большом конечном диаметре. Но в этом случае каждая скважина стоила бы в 2 раза дешевле. С другой стороны, параметрические скважины всегда закладываются в наименее изученных горно-геологических условиях. Следовательно, в строительстве таких скважин заложены наибольшие риски, связанные с возможностью осложнений и аварий. Кроме того, параметрические скважины первыми проникают в этих наименее изученных условиях на наибольшие глубины, что еще больше повышает указанные выше риски. Оба этих фактора при проектировании, естественно, приводят к большой стоимости скважин. Параметрические скважины самые дорогие. В Красноярском крае в последние годы строилось пять параметрических скважин с проектной глубиной от 4 до 5 тыс. м. Одна завершилась открытием месторождения, но 3 были ликвидированы, не достигнув проектной глубины, т. е. не выполнив геологические задачи.
В 1993 г. Министерством геологии были выполнены исследования и проведены соответствующие экспертные оценки, по которым рекомендовалось перейти на бурение параметрических скважин предельно малым диаметром, уменьшив конечный диаметр не менее чем в 2 раза, что давало уменьшение их стоимости не менее чем на 47 %. Однако до настоящего времени Министерство природных ресурсов продолжает прежнюю практику — проектирование параметрических скважин таким образом, чтобы их можно было в последующем эксплуатировать с огромными суточными дебитами.
В ближайшей перспективе эта прогрессивная технология позволит значительно повысить свою экономическую эффективность и еще более снизить затраты на строительство и эксплуатацию скважин за счет расширения функций установок с гибкой трубой (Колтюбинг), которые находятся в стадии освоения в ряде регионов России (как в отечественном, так и в зарубежном исполнении). В настоящее время они, в основном, выполняют различные виды ремонтных работ в эксплуатирующихся скважинах и обеспечивают сокращение затрат времени и средств на производство многих технологических операций в три раза.
Успешное освоение колтюбинговой техники и технологии в отечественной практике бурения и заканчивания скважин позволит решить ряд проблем, сдерживающих темпы роста объемов бурения скважин малого диаметра и обеспечить возможность успешного освоения технологии вскрытия продуктивных пластов в условиях депрессии, эффективность которой не вызывает сомнения.
Во всех трех скважинах вскрыты продуктивные пласты и после выполнения комплекса работ по заканчиванию (крепление ствола эксплуатационной колонной, вторичное вскрытие продуктивных пластов и освоение) скважины введены в эксплуатацию фонтанным способом со средним дебитом 72 /сут безводной нефти. Результаты бурения экспериментальных скважин позволяют сделать следующие выводы:
- мобильная буровая установка с дизельным приводом АРБ-100 может успешно использоваться для бурения скважин на Мыхлорском и других аналогичных малоизученных месторождениях Западной Сибири;
- при выборе способа бурения и конструкций скважин на таких месторождениях предпочтение следует отдавать облегченным вариантам конструкций с использованием эксплуатационных колонн малого диаметра (114 мм и менее), поскольку имеющиеся современные разработки в области техники и технологии в полной мере обеспечивают практическую возможность реализации данного вывода;
- разработанная и примененная на Мыхлорском месторождении
технология строительства скважин малого диаметра является
высокоэффективной и нет сомнения, что проводка таких скважин на других месторождениях при достаточном техническом обеспечении может быть экономически оправданна.
1. Ашрафьян М.О. Технология разобщения пластов в осложненных условиях.- М.: Недра, 1989. - 228 с.
2. Ашрафьян М.О., Луничкин В.А., Динмухаметов Д.Х. Совершенствование технологии цементирования скважин. - М., 1986. — 44с. — (Обзорная информ. Сер. «Бурение», Вып. 7).
3. Баландин П.С, Горлов И.А., Кагарманов Н.Ф., и др. Опыт отбора керна из продуктивного пласта Д1 на Туймазинском месторождении. Нефт. хоз., №5,1962.
4. Банди М. Количественная оценка условий бурения как основа оптимизации 4-й Меж-дунар. симп. по бурению скважин в осложн. условиях, Санкт-Петербург, 8-12 июня, 1998: Тез. докл.СПб, 1998.— С.11.
5. Браженцев А.В., Кусов А.Е. Долота малого диаметра для нефтегазового бурения. Новые разработки СКБ «Доломит», обеспечивающие снижение стоимости бурения. Сб.трудов НПО «Бурение», вып.З, г.Краснодар, 1999, с.111-113.
6. Бурение и исследование скважин малого диаметра на нефть и газ за рубежом // Экспресс-1 инф. Геол. изуч. недр / АО "Теоинформмарк".— 1997.—№1.-10.22-28.
7. Бурение нефтяных и газовых скважин малого диаметра/ Кувыкин СИ., Шацов Н.И., Смирнов А.П. и др. М.: - Недра, 1967. - 512 с.
8. Буровые растворы на водной основе и химические реагенты для регулирования их свойств. Справочное пособие. - Краснодар, 1979.116с.
9. Буровые растворы, применяемые для вскрытия пластов в ряде регионов С111А//ЭИ Сер.Бурение: Зарубежный опыт/ВНИИОЭНГ.- 1986.-Вып.б.- 75с.
10. Власюк В. И. Научные проблемы технологии бурения направленных скважин малого диаметра в осложненных горно-геологических условиях. Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые. Межвузовский научный тематический сб. Урал, гос. горно-геол. акад. Екатеринбург. 1999, с. 64-72.
11. Воздвиженский Б.И., Волков СИ. Разведочное колонковое бурение. Гостоптехиздат, 1957.
12. 12. Выбор бурового раствора и проектирование его свойств./Рябоконь С.А., Пеньков А.И., Кошелев В.И., Растегаев Б.А.// Тр. НПО"Бурение", №7, Краснодар, 2002. - С.3-14.
13. 13.Гайворонский И.Н., Ахмадеев Р.Г., Мордвинов А.А. Вскрытие продуктивных пластов бурением и перфорацией и подготовка скважин к эксплуатации.- Пермь. - 1985. — 80 с.
14. Гайворонский И.Н., Мордвинов А.А. Гидродинамическое совершенство скважин. - Обзорная информация, сер.: Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ, 1983. - 38 с.
15. Горшков Г.Ф. Технология проводки скважин в Саратовском экономическом районе. За прогрессивную технологию бурения. Саратов, ЦБТИ,1961.
16. Гусман М.Т., Мительман Б.И. О турбинном бурении скважин уменьшенных диаметров. Нефт. хоз., № 2,1957.
17. Давлетбаев Д.М., Рахимкулов Р.Ш., Суфьянов А.Х. Крепление и освоение скважин уменьшенного и малого диаметра. Уфа, Башкнигоиздат, 1961.
18. Кагарманов Н.Ф., Муратов М.У. Бурение скважин малого диаметра в Башкирии. Уфа, Башкнигоиздат, 1959.
19. Караев А.К., Ковтунов Г.А. Опыт бурения скважин долотами уменьшенных и малых диаметров. Нефт. хоз., № 4,1960.
20. Качлишвили Н.Э., Баскаков Н.П., Озеренко А.Ф. Бурение глубоких скважин. Гостоптехиздат, 1963.
21. Кирия'Т.А. Малогабаритное бурение и моделирование этого процесса. Нефт. хоз., № 9,1960.
22. Косилов А.Ф. Десертация на тему: «Заканчивание скважин предельно малого диаметра»
23. Комплекс технологий, обеспечивающий высокое качество заканчивания скважин. / Рябоконь С.А., Пеньков А.И., Куксов А.К., Кошелев В.Н., Бадовская В.И.// Нефтяное хозяйство - №2,2000.- С. 16-22.
24. Кулиев А.Э., Гусейнов Ф.М. О влиянии размера шарошечного долота на скорость проходки. Азерб. нефт. хоз., № 6,1962.
25. Куксов А.К. Рациональная конструкция нефтяных и газовых скважин малого диаметра на месторождениях Западной Сибири. Сб.трудов НПО «Бурение», вьш.З, г. Краснодар, 1999, с.131-133.
26. Леонидова А. И., Соловьев Е. М. Об одной методике приготовления искусственного песчаника. Изв. ВУЗ, Нефть и газ. 1962 - №3.
27. Мартьшов Б.А. О влиянии уменьшения диаметра эксплуатационной колонны на производительность скважин. Сб.трудов НПО «Бурение», г.Краснодар, 1999, с. 186-189.
28. Манделъ А. Я., Каримов Н. X., Мавлютов М. Р. Выбор рациональных диаметров основных и дополнительных стволов разведочных, добывающих и нагнетательных скважин. Материалы 2-го Международного симпозиума "Наука и технология углеводородных дисперсных систем", Уфа, 2-5 акт., 2000: Науч. тр. Т. I. Уфа. 2000, с. 95-96.
29. Мендебаев Т. Н. Перспективы создания забойных гидродвигателей малого диаметра / // 4-й Междунар. симп. по бурению скважин в осложн. условиях, Санкт-Петербург, 8-12 июня, 1998: Тез. докл.— СПб, 1998.— С.112.
30. Миловидов В.М. Бурение скважин малого и уменьшенного диаметров в Управлении нефтедобывающей промышленности Башнефть. Сб. "Техника и технология бурения глубоких скважин". Материалы республиканского совещания в г. Куйбышеве. Гостоптехиздат, 1962.
31. Мительман Б.И. Справочник по гидравлическим расчетам в бурении. -М.: Гостоптехиздат, 1963 -253 с
32. Материалы Всероссийского научно-технического семинара по обмену опытом применения алмазных долот и коронок при бурении нефтяных и газовых скважин. ВНИИОЭНГ, 1966.
33. Мухин Л.В. Горный журнал, № 12, 1950.
34. Нечепуренко А.Е., Новиков А.Д., Черныш В.Ф. «Бурение скважин предельно малого диаметра как ускоренный метод открытия крупных месторождений УВ» // Техника и технология. - 2006. № 1. С. 47-50.
35. Новые долота для бурения скважин малого диаметра. АО "Геоинформмарк". Экспресс-инф. Геол. иэуч. недр. 1997, № 10-11, с. 39-42.
36. Пеньков А. И., Острягин А. И. Контроль реологических свойств буровых растворов по показателям "К" и "п". Краснодар, ОАО НПО "Бурение" Сборник научных трудов, 1998 - 184стр.
37. Применение нефтяных растворов в бурении и влияние их на результаты геофизических исследований скважин// ЭИ Сер.Бурение: Зарубежный опыт/ВНРШОЭНГ,-1985.- Вып. 12.-102 с.
38. Понычев С, Беккерман А., Денисов А., Королев С, Каширин Ю. Опыт строительства первой разведочной скважины малого диаметра в Томской области. Вестник инжинирингового центра ЮКОС № 3, 2002г.
39. Потапов Ю.Ф., Симонов В.В. Разрушение горных пород шарошечными долотами малого диаметра. Гостоптехиздат, 1961.
40. Рабинович Н.Р. Инженерные задачи механики сплошной среды в бурении. - М.: Недра, 1989. - 270 с.
41. Развитие исследований по теории фильтрации в СССР. - М.: Наука, 1969.
42. Резниченко И.Н., Джангиров С.С, Бекух И.И. Применение утяжеленных бурильных труб квадратного сечения для предупреждения искривления скважин. Научно-техн. сб. Сер.: "Бурение", № 9, ЦНИИТЭнефтегаз, 1964.
43. Рябоконь С. А. и др. Жидкости глушения для ремонта скважин и их влияние коллекторские свойства пласта. Москва, ВНРШОЭНГ, 1989. 42стр. ОИ Серия: Нефтепромысловое дело.
44. Рябоконь С. А., Ламосов М. Е. Основные принципы выбора уровня очистки технологических жидкостей на основе рассолов. Краснодар, ОАО "НПО "Бурение" Сборник научных трудов, выпуск 7, 2002 — 307 стр.
45. Сидоренко А.К. Зависимость скорости бурения от диаметра скважин.