1.7 Характеристика коллекторских и гидродинамических свойств продуктивных горизонтов

В каждом продуктивном горизонте отмечаются породы-коллекторы и тип коллектора: поровый, трещинный, трещинно-поровый. Указывается эффективная пористость, раскрытость трещин, наличие каверн, проницаемость пород-коллекторов. Отмечается насыщенность коллекторов нефтью, газом и водой, поровое (пластовое) давление, устойчивость пород-коллекторов в зоне эксплуатационного забоя, дается фазовая проницаемость коллекторов.

0. Зоны возможных геологических осложнений

По данным разбуривания толщ осадочных пород, в пределах лицензионных отводов выявленных месторождений или на перспективных площадях, устанавливаются слои пород, склонные к обрушению стенок скважины, к желобообразованию, сужению ствола скважины, провалам инструмента в кавернах (полостях), кавернообразованию. Эти осложнения приводят к посадкам, затяжкам и прихватам бурильных и обсадных колон. Весьма важным является выявление зон поглощений и газонефтеводопроявлений. Для проявляющих горизонтов важны данные о пластовых давлениях и возможных дебитах.

2 Профиль и конструкция скважины

2.1 Выбор и расчет профиля скважины

Профиль ствола скважины определяется для наклонно-направленных скважин.

Профиль направленной скважины должен обеспечить высокое качество скважины как объекта последующей эксплуатации. Проектирование профиля скважины заключается в выборе типа и вида профиля, а также в определении необходимого для расчета геометрии профиля комплекса параметров, включающего проектные значения глубины и отклонения ствола скважины от вертикали; длину вертикального участка; значения предельных радиусов кривизны и углов наклона ствола скважины в интервале установки и работы внутрискважинного эксплуатационного оборудования и на проектной глубине.

Выбор профиля скважины обуславливает в значительной степени выбор способа бурения, типа долота, гидравлической программы бурения, параметров режима бурения.

На выбор типа профиля скважины оказывает влияние оснащенность буровых предприятий специальными устройствами для наклонно-направленного бурения и технологической оснастки низа бурильной колоны, а также средствами контроля за параметрами ствола скважины и проводкой интервалов ориентированного бурения.

Проектный профиль ствола скважины включает (сверху вниз): вертикальный участок; участок начального искривления ствола скважины; тангенциальный участок; участки малоинтенсивного увеличения и уменьшения зенитного угла ствола; горизонтальный участок скважины.

2.2 Проектирование конструкции скважины

Исходные данные к проектированию конструкции скважины: назначение и глубина скважины; геологический разрез и особенности бурения в данном районе; интервалы залегания, а также характеристика проницаемых горизонтов и продуктивной залежи.

Запроектированная конструкция скважины должна обеспечить: долговечность скважины как технического сооружения; надежную изоляцию всех проницаемых горизонтов и сохранность запасов нефти и газа; возможность бурения до проектной глубины без опасности возникновения серьезных осложнений, нормальные (максимальные) дебиты углеводородов (УВ).

Порядок проектирования конструкции скважины следующий: выбирается конструкция призабойного участка скважины. Для этого следует оценить мощность продуктивной толщи, выяснить число проницаемых пластов на всем интервале от кровли толщи до проектной глубины скважины, определить характер насыщенности всех проницаемых пластов, учесть соотношение коэффициентов аномальности пластовых давлений в продуктивной толще и в расположенных выше нее горизонтах и оценить возможную степень загрязнения продуктивных пластов буровым раствором в процессе бурения, выявить устойчивость пород продуктивной зоны, технологический (максимальный) дебит УВ.

Выбирается проектный диаметр эксплуатационной колонны в зависимости от назначения скважины и возможного максимального дебита УВ. После установления диаметра эксплуатационной колонны приступают к определению числа обсадных колонн, спускаемых в скважину, т.е. к выбору конструкции скважины.

Методика прогнозирования количества и глубины спуска обсадных колонн, использующая эмпирические данные, служит основой проектирования конструкций скважин в России. Глубины спуска колонн выбирают из условия предупреждения гидроразрывов горных пород и несовместимости отдельных интервалов по условиям бурения. При этом вводится единый принцип выбора конструкции – совместимость отдельных интервалов геологического разреза по горно-геологическим условиям бурения.

Для выбора количества обсадных колонн (зон крепления) используют совмещенный график изменения пластового давления и давления гидроразрыва пород, построенный на основании исходных данных в прямоугольных координатах «глубина – эквивалент градиента давления».

Кривые, характеризующие изменение пластового (порового) давления и давления гидроразрыва пластов, строят на основании данных промысловых исследований. В исключительных случаях при полном отсутствии промысловых данных допускается использовать эмпирические зависимости. На совмещенном графике давлений по характерным точкам эквивалентов градиентов пластового (порового) давления и эквивалентов градиентов давления гидроразрыва выделяют зоны совместимых условий бурения. Зоны совместимых условий бурения являются зонами крепления скважин обсадными колоннами. Количество зон крепления соответствует количеству обсадных колонн.

Глубина спуска обсадной колонны (установки башмака) принимается на 10-20 м выше окончания зоны крепления (зоны совместимых условий), но не выше глубины начала следующей зоны совместимых условий.

Плотность бурового раствора, применяемого при бурении в данной зоне крепления, должна находиться в пределах зоны совместимых условий и отвечать следующим требованиям.

Для скважин глубиной до 1200 м гидростатическое давление в скважине, создаваемое столбом промывочной жидкости, должно на 10-15% превышать пластовое, а для скважин глубже 1200 м превышение должно составлять 5-10%.

Диаметры промежуточных колонн, кондуктора и направления, а также диаметры долот для бурения ствола под каждую колонну определяются, исходя из проектного диаметра эксплуатационной и последующих колонн. После этого выбираются интервалы цементирования.