В статье автор исследует пути повышения эффективности способов заканчивания скважин с горизонтальным окончанием.
Ключевые слова: скважина, заканчивание скважин, горизонтальное окончание, повышение эффективности.
Ключевым фактором успешности разработки месторождений является инновационный подход в процессе строительства скважин. С учетом постоянного технологического прогресса, индустрия непрерывно исследует методы, позволяющие эффективно извлекать запасы из более труднодоступных слоев земли. Глубокий анализ и систематизация всех этапов проектирования и выполнения работ по заканчиванию скважин обеспечивают необходимую результативность. При этом использование передовых мировых разработок и профессиональных навыков заканчивания скважин становится решающим в достижении поставленных задач. Благодаря этим мерам компании смогут разрабатывать стратегические планы и успешно состязаться с ведущими игроками на мировой арене.
В последние годы скважины с горизонтальным окончанием стали эффективным средством увеличения запасов и восстановления продуктивности старых нефтяных месторождений и широко используются на различных нефтяных месторождениях в стране и за рубежом.
Из-за характеристик скважин с горизонтальным окончанием заканчивание отличается от заканчивания скважин с вертикальным окончанием. Заканчивание скважин с горизонтальным окончанием можно разделить на две категории: открытые и закрытые, включая заканчивание открытых скважин, заканчивание экрана или хвостовика, заканчивание экрана или хвостовика с пакером, завершение цементирования хвостовика или обсадной колонны и т. д. [2, с. 215].
Метод заканчивания скважин с горизонтальным окончанием зависит не только от характера пласта, но и от радиуса кривизны скважины. Из-за напряжения на изгибном участке обсадной колонны это влияет на эксплуатацию обсадной колонны, делая невозможной эксплуатацию обсадной колонны для заканчивания некоторых скважин:
1) Методы заканчивания скважин с горизонтальным окончанием с большим и средним радиусом кривизны.
Горизонтальные скважины с большим радиусом кривизны имеют уклон (2°~6°) /30 м и радиус кривизны более 280 м — метод бурения такой же, как и при обычном бурении, и могут быть применены все методы заканчивания вертикальной скважины.
Для горизонтальных скважин со средним радиусом кривизны — уклон наклонного участка составляет (6 ° ~ 20 °) /30 м, а радиус кривизны составляет 85 ~ 280 м.
Из-за малого радиуса наклонного участка гибкой бурильной трубы или обычной бурильной трубы изгибается стык — для бурения наклонного участка следует использовать скважинный буровой инструмент с электроприводом и другой узел наклонного бурового инструмента.
Поскольку радиус наклонного участка мал, трение бурового инструмента увеличивается при его настройке. При эксплуатации обсадной колонны следует проверять напряжение изгиба обсадной колонны, чтобы обеспечить работоспособность обсадной колонны.
Когда обсадная колонна может быть успешно спущена в скважину, можно использовать обычные методы цементирования. Для улучшения качества цементирования скважин с горизонтальным окончанием используются несколько центраторов для улучшения централизации обсадных колонн [1, с. 49].
В скважинах с горизонтальным окончанием обычно к каждой обсадной колонне добавляется центратор. Часто промывка с высоким расходом и перемещение обсадной колонны могут нарушить слой шлама в боковой секции.
В процессе закачки цемента подвижная обсадная колонна укрепляется, а для вытеснения цементного раствора используется легкая вытесняющая жидкость.
Эффект плавучести, вызванный разницей в плотности цементного раствора и вытесняющей жидкости, заставляет обсадную колонну всплывать вверх и центрироваться, что широко известно как «метод опускания обсадной колонны с плавающим буртиком».
В качестве вытесняющей жидкости может использоваться легкое дизельное топливо. При перфорации скважин с горизонтальным окончанием для бесперебойной работы перфоратора обычно используются буровые или насосно-компрессорные трубы.
2) Методы заканчивания скважин с горизонтальным окончанием с малым радиусом кривизны.
Уклон строительства горизонтальной скважины с малым радиусом кривизны составляет (30 °~150°) /30 м, а радиус кривизны составляет 10~ 60 м.
При бурении необходимо использовать только гибкие бурильные трубы, а также инструменты для забойного бурения с приводом от обсадной колонны. Для сверления наклонного участка можно использовать гибочные соединения и другие наклонные инструменты.
Ограниченная радиусом кривизны обсадная колонна должна резко изгибаться при прохождении наклонного участка, который будут подвергаться большим изгибающим нагрузкам, и обсадная колонна часто застревает на стене и не может быть запущена. При принудительном вводе обсадная колонна может быть повреждена.
Таким образом, скважины с горизонтальным окончанием небольшого радиуса, как правило, трудно заканчивать цементированием обсадных колонн, и в основном завершаются с помощью открытых отверстий и других методов.
Для повышения эффективности заканчивания скважин с горизонтальным окончанием могут рассматриваться различные компоновки заканчивания скважин с горизонтальным окончанием, целью которых является частичное, либо полное устранение такого выявленного при эксплуатации недостатка как неравномерный профиль притока.
Он обусловлен, с одной стороны, различными по проницаемости интервалами, которые пересекает ствол скважин с горизонтальным окончанием, расположенный в продуктивном горизонте, с другой — потерями на трение из-за большой протяженности скважин с горизонтальным окончанием и его малого диаметра [3].
Вытекающий из применения высокотехнологичных скважин, концепт интеллектуального бурения в настоящее время занимает важное место в нефтяной отрасли. Успешное внедрение подобных технологий на мировых месторождениях, например, на Iron Duke, Na Kika и Oseberg, подтверждает их значимость. Сложности, связанные с добычей, часто возникают из-за разнообразия слоев, которые пересекают скважины с горизонтальным окончанием в рабочем слое, чья проницаемость может сильно варьироваться. Эти проблемы усугубляются из-за длинных горизонтальных участков скважин и их ограниченного диаметра, что приводит к увеличению трения и, как следствие, потерь. В данном случае эффективность демонстрирует возможность эффективного управления добычей из различных интервалов (с помощью ICV клапанов), решая проблему неравномерного профиля притока и комплекса, обусловленных этой проблемой, других негативных проявлений, таких как преждевременный прорыв газа и воды, меньший КИН и т. д.
Тем не менее, стоимость оборудования при этом является значительным минусом, особенно при учете разработки месторождений с низкими запасами, бурения боковых скважин на истощенных месторождениях с ограниченными финансовыми перспективами.
Использование определенно менее дорогостоящих технологий, таких как удлиненный хвостовик, неравномерно проперфорированный хвостовик, двухтрубная компоновка заканчивания с различной длинной труб, заканчивание с УКП, заканчивание со скользящими муфтами, являются наиболее эффективными.
Литература:
- Алиев З. С., Котлярова Е. М. Технология применения горизонтальных газовых скважин. — М.: «Нефть и газ» РГУНГ им. Губкина И. М., — 2015. — 156 с.
- Басарыгин Ю. М., Булатов А. И., Проселков Ю. М. Заканчивание скважин. M.: ООО «Недра-бизнесцентр», 2020. 632 с.
- Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». 2021. № 2. URL: http://www.ogbus.ru.
