А. А. Молчанов Санкт-Петербург



страница3/33
Дата26.10.2016
Размер3.24 Mb.
ТипОтчет
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33

1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ РАЗРАБОТКИ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И РАЗВЕТВЛЕННО-ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН И ГЕОФИЗИЧЕСКОМУ СОПРОВОЖДЕНИЮ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И РАЗВЕТВЛЕННО-ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН

1.1 Основные понятия


В работе [76] сформулированы основы проектирования разработки нефтяных месторождений с применением горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин с позиций комплексного системного подхода. Воспользуемся основными понятиями этого подхода.

Под разработкой нефтяного месторождения понимается управление процессом движения нефти по пласту к забоям добывающих скважин путем бурения добывающих и нагнетательных скважин, выбора системы их размещения, применения методов поддержания пластового давления, выбора рабочего агента для закачки в пласт, подбора оборудования и установления режима работы нагнетательных и добывающих скважин.

Системы разработки отдельных залежей и месторождения в целом различны. Залежь - всякое единичное скопление нефти. Если оно достаточно велико и рентабельно для разработки, залежь называется промышленной, если же залежи малы или пласт обладает низкими коллекторскими свойствами - залежь является непромышленной. Эти понятия относительны и меняются по мере развития науки, техники и технологий разработки.

Под месторождением нефти понимается совокупность залежей, контролируемых единым структурным элементом и заключенных в недрах одной и той же площади.

Размещение скважин осуществляется по равномерной (треугольной и квадратной) и неравномерной (в виде круговых или прямолинейных рядов-батарей) сеткам.

При равномерном размещении геометрия сетки скважин характеризуется расстоянием между скважинами - (), а при батарейном размещении - расстоянием между рядами (Li) и расстоянием между скважинами в рядах (2i), где i - номер ряда.

Плотность сетки (площадь, приходящаяся на одну скважину) для треугольной сетки составит 0,8652, для квадратной сетки - 12, при батарейном размещении - 2L. При равных значениях Li и 2i и шахматном расположении скважин в двух смежных рядах линейные батареи превращаются в равномерную треугольную систему размещения.

По признаку воздействия выделяются системы разработки без искусственного воздействия на пласт и с воздействием на него.

Месторождения разрабатываются без искусственного воздействия, когда естественной пластовой энергии достаточно для извлечения промышленных запасов и когда применение известных методов воздействия на пласт по тем или иным причинам (сложность геологических условий, свойства нефти и т.п.) не оправданы.

Во всех других случаях месторождения разрабатываются с применением методов искусственного воздействия на пласт.

Различают законтурное и внутриконтурное нагнетание рабочего агента.

При законтурном нагревании осуществляется либо закачка воды в водонасыщенную часть, либо газа в газонасыщенную часть, известна и комбинированная закачка.

Внутриконтурные системы более разнообразны: осевое, центральное, кольцевое, блочное, очаговое, площадное нагнетание агента.

К рабочему агенту предъявляется два основных требования: обеспечение пласта энергией для перемещения нефти к забоям скважин и обеспечение эффективного вытеснения нефти из пористой среды коллектора. Первое требование определяет темпы отбора и предотвращения падения дебитов скважин, второе - достижение высоких конечных коэффициентов нефтеотдачи.

В настоящее время более 90% объемов добычи осуществляется из месторождений, где применяются различные методы заводнения.

За счет новых методов повышения нефтеотдачи (термические, физико-химические и т.д.) в настоящее время добывается не более 1% нефти, в ближайшие 10-15 лет эта величина будет увеличена до 5%, а основным методом воздействия на пласт будет по-прежнему заводнение в новых (в основных площадных) модификациях.

Многопластовые месторождения разрабатываются по следующим основным вариантам:

- раздельная разработка, когда каждый объект эксплуатируется самостоятельной сеткой эксплуатационных и нагнетательных скважин;

- совместная разработка, при которой несколько объектов эксплуатируются единой сеткой эксплуатационных и нагнетательных скважин;

- совместно-раздельная разработка, когда нефтяные скважины оборудуются установками для одновременно-раздельной закачки воды.

Анализ фактических данных, как отечественных, так и зарубежных, показывает, что можно создать новые системы разработки нефтяных, газонефтяных и газонефтеконденсатных месторождений с помощью ГС, РГС и многозабойных скважин (МЗС) различных конструкций, что позволит существенно увеличить текущие дебиты за счет увеличения площади фильтрации призабойной зоны и добиться заметного повышения конечных коэффициентов нефтеотдачи путем изменения направления фильтрационных потоков в пласте.

Эффективные системы разработки с помощью ГС, РГС и МЗС могут быть спроектированы как для отдельных залежей, так и для многопластовых месторождений путем применения комбинированного способа размещения вертикальных и горизонтальных скважин.


1.2. Способы бурения и типы профилей горизонтальных скважин


Способы проводки ГС по признаку размещения бурового оборудования делятся на бурящиеся с поверхности Земли, бурящиеся из шахтных камер, бурящиеся из скважин большого диаметра.

Наибольшее распространение нашел способ бурения ГС с поверхности как продолжение вертикальных и наклонно-направлен­ных скважин (ННС). По способу бурения в этой группе выделяются разновидности. В отечественной практике обычно используются забойные двигатели (турбобур, электробур, винтовой двигатель). Этот способ называют советским методом или методом Григоряна [76]. В США значительное место занимает роторный способ бурения как обычными, так и шарнирными трубами, называемый американским способом. В последнее время за рубежом все большее значение приобретает способ бурения с применением винтовых забойных двигателей (ВЗД), комбинируемый с вращением бурильной колонны [15]. Для бурения из скважин большого диаметра применяется метод бурения гибкими (полужесткими) трубами, известный как метод Зублина [76].

Для бурения ГС из шахтных камер специальная буровая установка в месте с обслуживающим персоналом опускается в шахту. За рубежом этот метод использовал Ренни. В отечественной практике бурение ГС из шахтных камер использовано на Ярегском месторождении Республики Коми с дополнением методом теплового воздействия - термошахтный способ разработки (метод Н.К. Байбакова) [76].

В БашНИПИнефти под руководством профессора Кагарманова Н.Ф. ведутся работы по созданию способа проводки горизонтальных скважин малого диаметра (ГСМД) из забоя скважины большого диаметра (СБД) с помощью бурового робота по безлюдной технологии.

В отечественной и мировой практике наиболее подготовлена к промышленному внедрению система разработки нефтяных и нефтегазовых месторождений с применением ГС и РГС, бурящихся с поверхности как продолжение обычных вертикальных скважин и ННС. В Санкт-Петербурге создан и выпущена опытная партия буровых автоматов для бурения горизонтальных и восстающих скважин из шахт.

По типу профиля выделяются две группы ГС.

Наиболее рациональным является трехинтервальный профиль, показанный на рис. 1.1, а, где выделяется вертикальный участок 1, участок набора зенитного угла 2 и горизонтальный участок 3. Отклонение от вертикали в плане равно l0, которое целиком определяется радиусом искривления R.

Различают три типа трехинтервальных профилей ГС: с малым, средним и большим радиусов. Сопоставление трехинтервальных профилей ГС и их техническая характеристика и способы применения показаны на рис. 1.2 [3].

Каждому радиусу соответствует определенная интенсивность искривления i, исчисляется в градусах на 10 м проходки. При R = 40-50 м, i = 1411,50/10 м; при R = 140-220 м, i = 42,50/10 м и при R = 380-750 м, i = 11,50/10 м.

Вторая группа ГС имеет пятиинтервальный профиль (рис. 1.1, б). Первый интервал представляет собой участок вертикального бурения, 2 - набора зенитного угла до выхода на прямолинейный наклонный ствол L3, 4 - участок набора зенитного угла до выхода на горизонтальный ствол L5. Профили данного типа применяются при необходимости обеспечения большого отклонения точки вскрытия продуктивного пласта от вертикали, проходящей через устье скважины.

В работе [76] даются определения разновидностей скважин, различающихся по способу проводки и конструкции.

Вертикальными называются скважины, в которых проектом бурения не предусматривается целенаправленное отклонение ствола от вертикали. В процессе проводки могут иметь место случайные отклонения от вертикали за счет естественного искривления.

Наклонно-направленными называются скважины, в которых проектом бурения предусматривается отклонение ствола от вертикали по заданной кривой в соответствующем азимуте.

Горизонтальными называются скважины, в которых интервал вскрытия продуктивного пласта стволом скважины более чем в два раза превышает толщину пласта.

Разветвленно-горизонтальными называются скважины, в вертикальной части ствола которых в точках, расположенных выше продуктивного пласта, забуривается несколько наклонных стволов, каждый из которых имеет интервалы вскрытия продуктивного пласта, не менее чем в два раза превышающие его толщины. Каждая РГС должна иметь возможность установления независимого, контролируемого и управляемого режима эксплуатации с помощью технических средств, называемых узлами разветвления.

Если протяженность горизонтального участка не превышает более чем в два раза толщину пласта, такие скважины называются разветвленными наклонно-направленными (РННС).

Многозабойными называются скважины, когда забуривание дополнительных стволов проводится в точках, находящихся в пределах продуктивного пласта. Если протяженность дополнительных стволов превышает более чем в два раза толщину пласта, скважины называются многозабойными горизонтальными (МЗГС).



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   33


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал