Определение
3
Преимущества кустового бурения
Дополнительные затраты средств и времени на искусственное искривления скважин.
Увеличение объемов бурения.
Недостатки кустового бурения
4
Особенности проектирования скважин при кустовом бурении
5
Особенности проектирования скважин при кустовом бурении
6
Глубина зарезки наклонного ствола
Особенности проектирования скважин при кустовом бурении
7
Оптимальное число скважин на кусте
1. В целях пожарной безопасности нормативно установлено, что суммарный дебит скважин в кусте не должен превышать 4000 т/сут при газовом факторе не более 200 м3/м3.
2. С технической точки зрения максимальное число скважин в кусте nmax определяется из выражения
где aпр - максимальное нормативно установленное, либо предельно возможное отклонение скважины от вертикали для используемой технологии направленного бурения; t - плотность геометрической сетки разработки месторождения; b - расстояние по горизонтали между рядами сетки; h -расстояние по горизонтали между скважинами в ряду.
.
8
Оптимальное число скважин на кусте
Методика расчета
1. Для конкретных условий определяется себестоимость С строительства основания под одну скважину куста.
Для Нефтеюганского УБР, например, она имеет вид:
где Со - затраты средств на строительство оснований для одиночной скважины; n - число скважин в кусте.
2. Определяется зависимость возрастания себестоимости метра скважины δ в связи с дополнительными затратами на искусственное искривление.
Для большинства месторождений Среднего Приобья эта зависимость имеет вид:
где δо - себестоимость метра вертикальной скважины; к-коэффициент, равный отношению производительности бурения наклонных и вертикальных скважин.
Этот коэффициент определяется по фактическим данным и колеблется в пределах от 1 до 2 в зависимости от числа скважин в кусте.
9
Себестоимость А одной скважины в кусте равна
или
Себестоимость одной скважины будет минимальной при равенстве первой производной функции стоимости нулю, т.е.:
Отсюда оптимальное число скважин в кусте nопт определяется из выражения:
10
Специальные буровые установки
11
Определение
16
Преимущества горизонтальных скважин
17
Преимущества горизонтальных скважин
18
Преимущества горизонтальных скважин
19
Недостатки горизонтальных скважин
20
Обводненность нефти, приходящаяся на одну скважину по годам разработки
21
c малым радиусом кривизны
(i=5-10 град/м)
cо сверхмалым радиусом кривизны
Классификация профилей
23
Характеристики профилей
24
Характеристики профилей
25
Характеристики профилей
26
Критерии выбора профиля скважины
27
неоднородные пласты значительной мощности
маломощные пласты с трещиноватым коллектором
29
1 - горизонтальная добывающая скважина; 2 - вертикальная нагнетательная скважина; 3 - глухой пакер; 4 - продуктивный пласт высоковязкой нефти или битумов; 5 - перфорационные отверстия; 6 - пакер; 7 - интервал перфорации.
Продуктивный пласт условно делят на несколько зон с разными температурными режимами T1, Т2 (с разницей температур на практике в 15-20°С, что определяется периодическими замерами температуры продукции, взятой из разных участков добывающей скважины, или по показаниям температурных датчиков).
Закачивают теплоноситель в нагнетательную скважину. В качестве теплоносителя применяется пар, горячая вода и т.д.
Прогревают часть пласта до 100-110°С с температурным режимом T1 и производят постоянный контроль температуры по всей длине вскрытого участка продуктивного пласта.
1 - горизонтальная добывающая скважина; 2 - вертикальная нагнетательная скважина; 3 - глухой пакер; 4 - продуктивный пласт высоковязкой нефти или битумов; 5 - перфорационные отверстия; 6 - пакер; 7 - интервал перфорации.
В области забоя нагнетательной скважины образуется зона прогрева скважинной среды. По мере прогрева пласта и при достижении предельной обводненности продукции скважин отбор производят из нижней более прогретой зоны T1.
Прогрев пласта производят до момента достижения температуры продукции 80-90% от температуры прорыва теплоносителя (до 120°С) между скважинами в зоне отбора T1.
При дальнейшем росте температуры отбор переносят в зону с более низкой температурой Т2, изолируя зоны с высокой температурой глухими пакерами. Производят прогрев пласта и отбор продукции в этой зоне.
При понижении температуры продукции в зоне отбора до уменьшения текучести ниже необходимого значения отбор переносят в зоны с более высокими температурами, которые ниже 70% температуры прорыва теплоносителя, а пакеры извлекают. Отбор продукции ведут до полной выработки пласта.
В подошве продуктивного пласта 1 бурят одноустьевую горизонтальную добывающую скважину 2, через которую пойдет отбор продукции, и нагнетательные вертикальные скважины 3 с сеткой 50-100 м, через которые будет производиться закачка теплоносителя, например пара. Строительство вертикальных нагнетательных скважин 3 идет перпендикулярно стволу добывающей скважины 2. От забоя нагнетательных скважин 3, которые находятся по краям сетки, расстояние должно быть не менее 5-10 м во избежание прорыва пара и неизбежной потери теплоносителя при его закачке.
Забой нагнетательных скважин 3 может находиться в области продуктивного пласта 1 с наибольшей водонасыщенностью и проницаемостью для уменьшения времени прогрева продуктивного пласта 1. Забой средних нагнетательных скважин 3 находится в верхней части продуктивного пласта 1. По стволу добывающей скважины 2 расположены датчики 4 температуры, с помощью которых ведут непрерывный контроль температуры на участках, например, 5, 5′, соответствующих крайним нагнетательным скважинам 3. Участки 5, 5′ определяют, разбивая условно горизонтальный участок добывающей скважины 2 с датчиками 4 по расположению напротив них соответствующих крайних нагнетательных скважин 3.
Далее через вертикальные нагнетательные скважины 3 идет закачка теплоносителя, которым является пар температурой 180°С. При достижении дебита ведется непрерывный мониторинг за температурой датчиками 4 на участках 5, 5′ по стволу добывающей скважины 2, и при достижении температуры, близкой к критической (на практике - 90-110°С), например, на участке 5′ от прорыва теплоносителя производят последовательную изоляцию забоя той нагнетательной скважины 3, которая расположена напротив соответствующего участка, например 5′, от забоя к устью с шагом 5-10 м. Закрытие перфорации производят, например, пакером или цементированием. Далее нагнетательная скважина 3, на которой произвели закрытие перфорации, вводится в обычный режим работы, и также ведется непрерывный контроль за температурой по соответствующему участку 5′ добывающей скважины 2 при помощи датчиков 4. Опять же при повторном повышении температуры на этом участке 5′ до близкой к критической от прорыва теплоносителя ведется повторное закрытие перфорации нагнетательной скважины 3 от забоя к устью с шагом 5-10 м.
Бурится одноустьевуая горизонтальная добывающая скважина 2, через которую пойдет отбор и контроль продукции, и нагнетательную горизонтально-наклонную нагнетательную скважину 3, через которую будет производиться закачка теплоносителя, например пара. Поначалу строительство нагнетательной скважины 3 идет параллельно стволу добывающей скважины 2, а потом постепенно меняет направление в ее сторону с углом наклона 20-25°. От забоя нагнетательной скважины 3 до ствола добывающей скважины 2 расстояние должно быть не менее 5 метров во избежание прорыва пара и неизбежной потери теплоносителя при его закачке. Забой нагнетательной скважины 3 может находиться в области продуктивного пласта 1 с наибольшей водонасыщенностью и проницаемостью для уменьшения времени его прогрева в области ствола добывающей скважины 2.
Далее через нагнетательную скважину 3 идет закачка пара температурой 180°С. При достижении дебита продукции ведется непрерывный контроль за его температурой и динамикой и при каждом его снижении или при достижении температуры продукции пласта до 80-90% от температуры прорыва теплоносителя из нагнетательной скважины 3 в добывающую скважину 2 производят последовательную изоляцию забоя нагнетательной скважины 3 от забоя к устью с шагом 7-15 метров, во избежание прорыва пара и неизбежной потери его энергии. Закрытие перфорации производится, например, пакером или цементированием. Далее нагнетательная скважина 3 вводится в обычный режим работы, и также ведется контроль за температурой и динамикой дебита добываемой продукции. Алгоритм повторяется.
Способ разработки месторождения высоковязкой нефти включает в себя использование оценочных скважин 6, пробуренных вокруг горизонтальной скважины 1, размещение одной вертикальной скважины 2 в районе середины горизонтального ствола горизонтальной скважины 1, для последующей организации инициации внутрипластового горения в этой скважине. Остальные оценочные скважины переводят в добывающие, контролируя по отбираемой продукции фронт горения. При достижении температуры продукции оценочной вертикальной скважины температуры прорыва ее переводят в нагнетательную под закачку негорючих реагентов (воды, пара, азота и др.), а соответственно, при снижении температуры, при которой вязкость возрастает выше допустимой, оценочную скважину 6, располагающуюся в зоне падения температуры, переводят под инициатор горения, ее перекрывают до завершения горения. После завершения горения и снижения температуры продукции этой скважины до достаточной для отбора продукции пласта на дневную поверхность эту оценочную скважину переводят в добывающую.
На месторождении с высоковязкой нефтью строят добывающую скважину 1 с горизонтальным участком, причем бурение горизонтального участка добывающей скважины 1 осуществляют в подошвенной части продуктивного пласта 2.
Добывающую скважину 1 оборудуют датчиками температуры по всей длине горизонтального участка.
Над горизонтальным стволом добывающей скважины 1 строят аналогично нагнетательную скважину 3 с горизонтальным участком.
Расстояние между горизонтальными участками добывающей 1 и нагнетательной 3 скважин должно превышать величину прорыва воздуха из горизонтального участка нагнетательной скважины 3 в горизонтальный участок добывающей скважины 1 и составляет 5-8 метров.
Далее строят вертикальные нагнетательные скважины 4, 5, 6, забои которых располагают в пределах этого же продуктивного пласта 2 над горизонтальным стволом нагнетательной скважины 1.
Расстояние от забоя нагнетательных скважин 4, 5, 6 до горизонтального участка нагнетательной скважины 3 должно превышать величину прорыва воздуха и топлива и составляет 3-5 метров.
В качестве топлива используют, например, углеводородный газ, попутный газ, печное топливо или т.п. Вертикальные нагнетательные скважины 4, 5, 6 используют для подачи топлива в продуктивный пласт 2, а нагнетательную скважину 3 с горизонтальным участком используют для закачки воздуха (окислителя).
После прогрева паропередвижной установкой призабойной части продуктивного пласта 2 скважины производят закачку топлива в вертикальные нагнетательные скважины 4, 5, 6 в необходимом объеме. Далее осуществляют закачку воздуха в горизонтальный ствол нагнетательной скважины 3, под расчетным давлением производят поджиг пласта и создают очаг горения.
По мере продвижения по пласту 2 образуются зоны горения 7 и пара 8. Так как пар и азот имеют удельный вес меньше, чем нефть, то в кровельной части пласта 2 образуется зона пара (паровая камера) 8, за счет сил гравитации нефть стекает в подошвенную часть продуктивного пласта 2 и отбирается на поверхность из горизонтального ствола добывающей скважины 1 с помощью любого известного насоса 9 (например, винтового).
Сначала производят строительство верхней нагнетательной 1 и нижней добывающей скважин 2 с горизонтальными участками 3 и 4 соответственно, расположенными друг над другом и вскрывающими продуктивный пласт 5 с тяжелой нефтью или битумом, причем в процессе строительства нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин их горизонтальные участки 3 и 4 соответственно оборудуют фильтрами 6 и 7.
Нагнетательная скважина 1 используется для закачки теплоносителя в продуктивный пласт 5, а добывающая скважина 2 используется для добычи тяжелой нефти или битума (продукции) из продуктивного пласта 5.
Далее нагнетательную скважину 1 снабжают колоннами насосно-компрессорных труб (НКТ) 8 и 8' перфорированными отверстиями 9 и 9' соответственно. Добывающую скважину 2 снабжают колоннами насосно-компрессорных труб (НКТ) 10 и 10' с насосами 11 и 11' соответственно. Выше нагнетательной 1 и добывающей 2 скважин на расстоянии, исключающем прорыв теплоносителя (не менее 5 метров), производят строительство технологической скважины 12 с горизонтальным участком 13, оборудованным фильтром 14. В технологическую 12 и добывающую 2 двухустьевые скважины спущены на оптико-волоконных кабелях от обоих устьев и по всей длине стволов 13 и 4 соответственно термодатчики 15 и 16.
Строят нагнетательную скважину в виде горизонтальной, расположенной над добывающей на расстоянии не менее 5 м, производят прогрев призабойной зоны обеих горизонтальных скважин (закачкой пара, электронагревателями и т.п.) до создания гидродинамической связи между скважинами и достижения температуры окисления высоковязкой нефти в районе нагнетательной скважины.
Вокруг пары горизонтальных скважин на расстоянии до 250 метров выделяют существующие либо бурят новые вертикальные скважины, в которых одновременно с горизонтальными скважинами ведут попеременную закачку теплоносителя и отбор продукции для раздренирования призабойной зоны.
При увеличении температуры в одной из вертикальных скважин выше допустимой ее переводят под нагнетание негорючего агента (воду, пар, газы горения) для увеличения давления выше пластового, одновременно из других окружающих вертикальных скважин ведут отбор продукции (жидкости и газов горения) с сохранением давления на уровне пластового, тем самым обеспечивая равномерное распространение зоны горения вокруг горизонтального ствола.
Сначала производят строительство верхней двухустьевой нагнетательной скважины 1 и нижней двухустьевой добывающей скважины 2 с горизонтальными участками 3 и 4 соответственно, расположенными друг над другом и вскрывающими продуктивный пласт 5 с тяжелой нефтью или битумом. При строительстве двухустьевой нагнетательной скважины 1 ее горизонтальный участок 3 выполняют в виде перфорированной обсадной колонны 6.
При строительстве двухустьевой добывающей скважины 2 на поверхности ее обвязывают с парогазогенераторной установкой 15, а горизонтальный участок скважины 4 оборудуют секциями скважинных щелевых фильтров 7.
Далее начинают осуществлять закачку теплоносителя (продукты сгорания горючего топлива и перегретый пар) от парогазогенератора 15 в продуктивный пласт 5 по колонне НКТ 9 через его горизонтальный перфорированный участок 11 и горизонтальный участок 3 двухустьевой нагнетательной скважины 1, выполненный в виде перфорированной обсадной колонны 6.
В зависимости от проницаемости продуктивного пласта 5 подбирают давление нагнетания и в зависимости от эффективной нефтенасыщенной толщины продуктивного пласта 5 определяют объем нагнетаемого теплоносителя, при этом происходит прогревание продуктивного пласта 5 с созданием паровой камеры.
По мере ухудшения коллекторских свойств призабойной зоны и (или) засорения фильтра с левой стороны добывающей скважины до горизонтального участка спускается и устанавливается пакер 13, а с правовой стороны добывающей скважины по НКТ через щелевой фильтр 7 закачивается нефтесилорная эмульсия 14 и полуторным объемом перепродавливается в пласт 5 пластовой водой или нефтью.
Перепродавливаемая нефтесилорная эмульсия 14 очищает изнутри щели фильтра 7, сцепляет песок и прочие механические примеси за фильтром 7 в призабойной зоне. Присутствующая в составе нефтесилорной эмульсии нефть создает поровые каналы в однородном нефтеносном пласте, тем самым улучшает коллекторские свойства пласта в призабойной зоне.
Дополнительные требования к буровым растворам
Малый объем удаляемого из раствора шлама.
Увеличение нагрузки на крюке при подъеме инструмента.
Возрастание давления бурового раствора на стояке.
Образование сальников на колонне бурильных труб.
Признаки плохой очистки скважины
45
Поведение шлама в наклонной скважине при останове
циркуляции раствора
Мероприятия по полному удалению шлама из скважины
Увеличение расхода бурового раствора (до трехкратного).
В процессе бурения периодическое расхаживание и вращение (если это возможно) инструмента ротором.
Перед наращиванием и подъемом инструмента промывка скважины с расхаживанием и вращением инструмента. Время промывки в 1,5-2,5 раза больше, чем для вертикальных скважин такой же глубины и диаметра.
Промежуточные промывки при спускоподъемных операциях (через 100-500 м).
Порционная промывка (высоковязкий раствор -обычный раствор).
Обратная промывка.
46
Причины снижения проницаемости продуктивного горизонта
Закупорка пор твердой фазой раствора.
Диспергирование глин, находящихся в пласте, при взаимодействии с фильтром раствора.
Образование осадков и эмульсий при взаимодействии раствора и пластового флюида.
Увеличение вязкости флюида под действием полимеров.
47
48
49
Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: Нажмите что бы посмотреть