Анализ эффективности эксплуатации скважин с боковыми стволами

Второй  этап – бурение боковых стволов  на пласт DII.

В процессе разработки пласта DII внедрены все проектные технологические рекомендации, дополнительно широко применялся форсированный отбор жидкости с увеличением дебитов жидкости с 57 до 209 м³/сут, т.е. почти в два раза. Значительный рост дебитов связан с развитием системы заводнения путем разрезания залежи рядами нагнетательных скважин. Скважины отрабатывались до высоких значений ВНФ. ВНФ по скважинам пласта DII изменялся от 0,01 до 428 т/т, при достижении обводненности 99 – 100 % они отключались. Отключение скважин пласта DII также обусловлено наличием возвратного вышележащего объекта DI, с хорошей продуктивностью, что побуждало к преждевременному прекращению эксплуатации малодебитных скважин. Проектная плотность сетки скважин составляет 20 га/скв в нефтяной зоне (НЗ) и 50 - 60 га/скв в водонефтяной зоне (ВНЗ). Текущая плотность составляет 14,8 га/скв в НЗ и 26,7 га/скв в ВНЗ, что меньше проектной. Это обусловлено тем, что большинство скважин, пробуренных на пласт и расположенных в контуре нефтеносности залежи горизонта DI были углублены на пласт DII сразу после бурения. Отставание в сроках и темпах разбуривания ВНЗ определило низкие показатели выработки запасов из нее. Общая площадь нефтеносности залежи составляла 8456 га, эксплуатационный фонд – 39 скважин, тогда плотность сетки составит 214 га/скв. Чтобы извлечь остаточные запасы нефти из пласта при темпе отбора 1,99 % от остаточных извлекаемых запасов понадобится 50 лет. Поэтому необходимо обновление фонда скважин, что осуществляется путем зарезки боковых стволов и углублением.

Особенностью  залежи является не поршневое вытеснение нефти, а постепенное поднятие ВНК. В результате из-за ухудшения коллекторских  свойств нефть не втесняется из слабопроницаемых прикровельных участков залежи. При  бурении боковых стволов планируется  нефть добывать из прикровельной  части пласта.

Третий  этап – бурение боковых стволов  на пласт DIV.

Пласт выведен  из эксплуатации в 1995 году. До отключения пласта работало 10 скважин, накопленная  добыча составляет 963 тыс. тонн нефти. В  течении 1995 – 1999 годов происходило  перераспределение нефти и пластовой  воды в пределах залежи. Развитие системы  заводнения пласта DIV не предусматривалось, так как пласт имеет обширную законтурную область и даже при значительных отборах жидкости при форсированной добыче, пластовое давление оставалось достаточно высоким и стабильным. В 1999 году проведена зарезка бокового ствола на скважине 711, которая не эксплуатировала пласт из-за аварии на забое. Скважина 711С1 вошла в эксплуатацию с дебитом по жидкости 108,7 м³/сут, нефти 79,8 т/сут, обводненностью 18,1 %. Для полной гарантии достижения расчетной конечной нефтеотдачи и выработки остаточных извлекаемых запасов целесообразно пробурить в пределах залежи несколько боковых стволов.

Всего на 01.01.2004 года на девонские отложения  Туймазинского месторождения пробурено 91 боковой ствол. Средние дебиты БС по пласту DІ – 2,4 т/сутки, DІІ – 5,2 т/сутки, DІV – 6 т/сутки. Накопленная добыча нефти по девонским отложениям Туймазинского месторождения – 344449 тонн.

В 2001 году на Туймазинском месторождении боковые  зарезки были проведены на бобриковский горизонт и на карбонаты среднефаменского подъяруса. В боковом стволе, пробуренном на среднефаменские отложения был получен приток нефти 5,2 т/сутки. Накопленная добыча по фаменским отложениям составляет 4638 тонн при обводнении продукции 41,5 %. Всего на среднефаменский подъярус пробурено 6 боковых стволов. 

Институтом  «БашНИПИнефти систематически выполняется  технико-экономические исследования в области техники и технологии бурения и эксплуатации боковых  стволов. Работа института «Технико-экономическое  обоснование бурения боковых  стволов с целью повышения  выработки запасов месторождений  Башкортостана» по своему содержанию является инвестиционным проектом. Определена программа по бурению 247 боковых  стволов на нефтяных месторождениях шести НГДУ. Подобраны 226 скважин  с глубиной зарезки бокового ствола 1300 м и 21 скважина с глубиной зарезки 1600-1800 м.

Анализ  пробуренных и технико-экономические  расчеты по вновь предлагаемым к  бурению боковым стволам скважин  показали достаточно высокую технологическую  и экономическую эффективность  данного направления по усовершенствованию существующих систем размещения скважин, в том числе для залежей  с карбонатными коллекторами.

По ООО  НГДУ «Туймазанефть» в 2004 году планируется  восстановить из бездействия методом  зарезки боковых стволов 17 скважин  с целью извлечения остаточных запасов  нефти в продуктивных пластах  девонских отложений (DІ и DІІ), а также в отложениях фаменского яруса (D_фам), бобриковского и радаевского горизонтов (С₁^bb).

Рассмотренный опыт применения зарезки и бурения  боковых стволов в скважинах  Туймазинского месторождения с  целью повышения нефтеотдачи  показывает оправданность метода на заключительных стадиях разработки продуктивных объектов. Показатели работы боковых стволов на уровне выше экономически предельных при незначительных капитальных  затратах свидетельствуют о технологической  и экономической эффективности  бурения БС.  При этом совершенствование  техники и технологии бурения БС, способов эксплуатации боковых стволов, наличие значительных остаточных извлекаемых запасов на месторождении приводит к расширению области применения метода и увеличению объемов бурения БС. 

3.2 Назначение  и область применения скважин  с боковыми стволами

В настоящее  время в связи с истощением нефтяных месторождений, полным использованием возможностей вторичных методов  разработки ежегодно увеличивается  число отработанных, нерентабельных скважин. Вместе с тем в продуктивных пластах остается значительное количество нефти в застойных зонах. Решением проблемы извлечения таких запасов  и восстановления старых бездействующих скважин является ввод этих скважин  в эксплуатацию путем бурения  вторых стволов. Потенциальным для  восстановления скважин бурением вторых наклонных стволов, прежде всего  может быть фонд бездействующих скважин. Если на первом этапе разработки Туймазинского  месторождения прирост добычи нефти  осуществляется за счет увеличения фонда  нефтяных скважин, то на современном  этапе этого оказалось недостаточно ввиду истощения запасов и  ухудшения технико-экономических  показателей разработки месторождения. Сейчас Туймазинское месторождение  находится на поздней стадии разработки и фонд нефтяных скважин с каждым годом сокращается.

Большое количество нефтяных скважин переходит  в фонд наблюдательных, нагнетательных, пьезометрических, ожидающих ликвидации. В связи с этим было принято  решение с целью извлечения остаточных запасов нефти в застойных  зонах и в пластах, неохваченных разработкой при существующей системе, зарезать в данных скважинах боковые  стволы.

Бурение боковых стволов на Туймазинском месторождении производиться с  целью перевода скважин на эксплуатацию: вышележащего горизонта, нижележащего горизонта (углубление), текущего объекта с отходом в пределах 25 – 100 м и длиной бокового ствола 80 – 220 м. В зависимости от угла вхождения БС в продуктивный пласт различают боковые стволы с горизонтальным забоем (боковые горизонтальные стволы), с вертикальным первичным вскрытием пласта и вхождением БС в пласт под определенным зенитным углом. Боковые стволы применяются как для эксплуатации одного продуктивного объекта, так и для одновременной эксплуатации при вскрытии нескольких пластов.

Основными целями строительства боковых стволов  в условиях Туймазинского месторождения  являются следующие:

- повышение  нефтеотдачи разрабатываемых объектов  в результате уплотнения сетки  скважин;

- повышение  текущей добычи нефти путем  восстановления действующего фонда  скважин бурением боковых стволов  из нерентабельных скважин, находящихся  в бездействии, в консервации  и ликвидированных по техническим  причинам (аварии, прихват НКТ при  цементировании и т.д.);

- вовлечение  в разработку залежей нефти  в выше и ниже залегающих  продуктивных отложениях;

- увеличение  темпов разработки линзовидных  залежей, вскрытых недостаточным  количеством скважин;

- вовлечение  в разработку залежей нефти,  совпадающих в плане лишь частично  с основной, практически полностью  выработанной;

- увеличение  притока жидкости (соответственно  и нефти) из карбонатов турнейского  яруса путем совершенного вскрытия  пласта.

Наиболее  целесообразным является использование  технологий бурения боковых стволов  на поздней стадии разработки месторождений  в связи с тем, что к этому  времени на эксплуатационные объекты  уже пробурена значительная часть  основного и резервного фонда, а  запасы выработаны не полностью. При  этом величина остаточных запасов зачастую настолько мала, что бурение новых вертикальных скважин на них просто нерентабельно.

Боковые стволы могут использоваться для  добычи нефти в большинстве залежей, за исключением рыхлых, сильно трещиноватых и обваливающихся пород, в которых  затруднено бурение даже вертикальных скважин.

Геолого-физические условия эффективного применения БС:

- нефтяные  залежи с трудноизвлекаемыми  запасами;

- залежи  с коллекторами, имеющими естественную  вертикальную трещиноватость или  разломы;

- пласты  с высокой неоднородностью, особенно  по вертикали;

- пласты  с карстовыми или кавернозными  образованиями;

- линзовидные  пласты;

- пласты  с малой толщиной;

- пласты  с несцементированными песчаниками.

На основе анализа результатов бурения  боковых стволов  в АНК «Башнефть» и накопления опыта эксплуатации были обозначены критерии применимости метода, к которым относятся:

- наличие  достаточных, не менее 5 – 6 тыс. тонн остаточных запасов  нефти в зоне дренирования  БС;

- достижение  после бурения БС достаточно  высокого начального дебита по  нефти в размере 3 – 5 т/сут;

- обеспеченность  запасом пластового давления  в зоне бурения БС и наличия  системы поддержания пластового  давления;

- в многопластовом  разрезе в БС должна быть  предусмотрена возможность раздельной  эксплуатации нефтяного пласта, не допуская совместного вскрытия  высокообводненных пластов.

Как видно, бурение БС имеет широкий диапазон области применения: увеличение текущей  нефтеотдачи пластов, совершенствование системы разработки продуктивных объектов в целом, реабилитация старого фонда скважин и т.д.

При обосновании  бурения боковых стволов в  скважинах Туймазинского месторождения  в каждом отдельном случае необходимо производить оценку гелого-физических критериев эффективного применения метода, обобщать и анализировать  опыт эксплуатации ранее пробуренных  боковых стволов.

3.3 Строительство  боковых стволов на Туймазинском  месторождении

3.3.1 Требования  к техническому состоянию скважин

Согласно  РД 39-00147275-057-2000, исходя из требований охраны недр и окружающей среды, не допускается  строительство боковых стволов  по техническому состоянию основных стволов скважин:

- скважины  с негерметичными, либо ремонтированными  эксплуатационными колоннами, кроме  случаев замены труб на новые;

- скважины  с затрубной циркуляцией;

- скважины  с отсутствием цемента в интервале  забуривания бокового ствола;

- скважины  с отсутствием цемента за кондуктором,  если высота подъема цемента  за эксплуатационной колонной  не перекрывает его.

Для получения  исходных данных, необходимых для  оценки технического состояния и  составления плана работ по забуриванию  боковых стволов, необходимо провести следующие работы:

- проверить  герметичность эксплуатационной  колонны опрессовкой;

- с целью  оценки глубины интервалов цементного  кольца и его качества исследовать  скважины акустической цементометрией;

- проверить  наличие затрубной циркуляции  термометрией (ВЧТ).

Определение технического состояния скважины производится в следующей последовательности. В первую очередь в скважину спускается шаблон соответствующего диаметра и  отбивается забой скважины. После  чего записывается ВЧТ и АКЦ. При положительных результатах интервал исследуется на приемистость и заливается цементным раствором под давлением с учетом установления цементного моста. После ОЗЦ цементный мост (искусственный забой) проверяется спуском НКТ и разгрузкой ее. После чего колонна подвергается опрессовке давлением, рассчитанным в зависимости от диаметра колонны и срока ее эксплуатации. Записываются показания локатора муфт для выбора места вырезания «окна» для забуривания бокового ствола.

Бурение боковых стволов  на Туймазинском месторождении производится, в основном, в скважинах, находящихся в бездействии: наблюдательных, пьезометрических, ожидающих  ликвидации, со сложной аварией в  основном стволе скважины, нерентабельных ввиду истощения запасов нефти. Учитывая продолжительный срок эксплуатации этих скважин, к их техническому состоянию  предъявляются особые требования, которые  должны обеспечить безаварийную проводку бокового ствола и дальнейшую его  эксплуатацию.