III.Проектная часть

В начале главы следует рассмотреть результа­ты ранее проведенных полевых геологических и геофизических ра­бот, поискового и разведочного бурения, состояние баланса запасов категорий В, С_ь С₂ на момент проектирования. Необходимо указать количество пробуренных на месторождении поисковых, разведоч­ных и эксплуатационных скважин. В целом, проводится критиче­ский анализ ранее выполненных проектов поисковых и разведочных работ, либо точное определение текущего этапа эксплуатации. Содержание этого раздела должно подготавливать вывод о необходи­мости строительства проектируемой далее скважины.

В этом разделе приводится следующая информация.

1. Область (край, республика), район, где закладывается проектная скважина (куст скважин)

2. Площадь, участок, номер скважины (или номера скважин куста)

3. Назначение проектной скважины

4. Категория скважины

5. Проектный горизонт (для куста скважин - проектные горизонты для каждой группы скважин в кусте)

6. Проектная глубина скважины (для куста - каждой из скважин)

7. Проектное смещение и азимут забоя относительно устья скважины (для куста-каждой из скважин)

8. Глубина моря (озера) в точке расположения устья скважины

9. Диаметры обсадных колонн и число таких колонн в скважине

10. Объекты, подлежащие опробованию в процессе бурения скважины

11. Объекты, подлежащие испытанию после спуска и цементирования обсадной колонны

12. Объекты, из которых должны быть отобраны образцы пород (керн) в процессе бурения 13. Вид энергии, которая будет использоваться при бурении скважины.

14. Температура закачиваемой жидкости (для нагнетательных скважин) и вид жидкости

15. Расстояния от скважины (куста) до УБР, баз снабжения, геофизической партии, и других предприятий, кото­рые должны обслуживать бурение проектной скважины

16. Выкопировка из структурной карты участка, на котором закладывается проектная скважина (куст скважин) с указанием местоположения забоя ее (забоев всех скважин куста), а также местоположения скважин, материалы по которым используются в дипломном проекте.

17. Обязательный комплекс промыслово-геофизических и геологических исследований в проектной скважине.

18. Проектный геологический разрез и ожидаемые горно-геологические условия бурения скважин.

19.Нормативная карта строительства типовой скважины, принятая в УБР (приводится в приложении к проекту).

20. Система управления охраной труда в УБР.

21. Результаты аттестации рабочих мест по условиям труда (карты аттестации, протоколы оценки травмобезопасности для 1-2 основных рабочих мест)

22. Статистические данные по травматизму за последние 5-10 лет и результаты их анализа.

23. Акты испытаний заземляющих устройств, опрессовки буровых насосов и их обвязки.

24. Сводная смета на строительство типовой скважины, действующая в УБР (приводится в приложении к проекту).

25. Сметные расчеты № 4 (если проект посвящен разработке технологии бурения). № 5 (если проект посвящен креплению скважины), № 5 и 6 (если проект посвящен заканчиванию скважины), № 4 и 5 (если проект посвящен технологии бурения и крепления скважины). (Эти расчеты приводятся в приложении к проекту).

Эта глава является основной в проекте. В ней обосновывает­ся целесообразность глубокого бурения на подготовленной к про­верке структуре (поисковая стадия), на залежах ранее открытого ме­сторождения (разведка) или в развитие системы добычи (эксплуата­ция). Место расположения скважины выбирается в соответствии с ее целевым назначением, определяются геологические условия ее про­водки, глубина, параметры промывочной жидкости, обосновывают­ся типовая конструкция и оборудование, комплекс геолого­геофизических исследований, включая отбор керна и шлама, мето­дика опробования и испытаний перспективных объектов, содержа­ние лабораторных исследований.

В этом разделе задачи проектируемого бурения должны быть сформу­лированы в соответствии с критерием повышения информативности скважин. Комплекс исследований, проводимый в скважинах, должен обеспечивать основу для подсчета запасов нефти и газа и дальней­шего проектирования разведки или разработки месторождения.

Выбор участка строительства проектируемой скважины и обоснование ее глубины зависят от этапа работ и ее специального назначения. Опорные, параметрические и структурные скважины задаются на специально выбираемых участках для выявления общих перспектив нефтегазоносное™, в том числе на территориях ранее не исследованных бурением. На глубину опорные и параметрические скважины бурятся до полного пересечения мощности осадочного чехла, с выходом в кристаллический фундамент, или на максималь­ную технически возможную глубину. Структурные скважины бу­рятся обычно на глубину 1,2-2,0 км. Поисковые, разведочные и экс­плуатационные скважины бурятся до пересечения заданного про­дуктивного горизонта.

Для проверки продуктивности структур, подготовленных к бурению, или поисков новых залежей в пределах уже выявленных месторождений бурятся поисковые скважины.

Выбор места для заложения разведочной скважины прово­дится с учетом рекомендуемых параметров разведочной сети (табл. 4), данных по ранее пробуренным скважинам. Их расположение в плане определяется по одному из 5 методов: "гипсометрического шага", "шага поискового бурения", "линейного размера", "уровней заполнения ловушки", "гарантированных запасов".

Место заложения эксплуатационной или нагнетательной скважины выбирают исходя из уже сложившейся на месторожде­нии системы их размещения. Плотность их сети зависит от емкостно-фильтрационных свойств горизонта-коллектора и соответствует обычно параметру от 5 до 10 га на 1 скважину.

Таблица 5

Обобщенные данные о средних расстояниях между скважинами,

принятыми при разведке месторождений нефти и газа в РФ

Класс месторож­дений	Запасы: извлекаемые нефти, млн.т	Площадь месторож­дения (за­лежи), км2	Средние расстояния между скважинами (и варианты от - до), км, для месторождений
	Балансовые газа, млрд.м3	Толщина пласта, м	Простого строения	Сложного строения	Очень сложного строения
Уникальные	более 300 более 500	более 100 10-15	10-12	8-10	5-8
Крупные	100-300 100-500	более 100 10-15	4,0 (3,5-4,5)	3,0 (2,7-3,2)	1,8 (1,5-3,0)
Крупные	30-100	25-100 8-12	3,0 (2,7-3,3)	2,0 (1,8-2,5)	1,2 (0,8-1,5)
Средние	10-30	10-50 5-10	2,2 (1,5-2,5)	1,5 (1,2-1,7)	1,0 (0,8-1,3)
Мелкие	менее 10	3-25 3-8	1,5 (1,2-1,7)	1,5 (1,2-1,7)	1,0 (0,5-1,5)

Для запасов категории В (подсчитываются для блоков, оконтуренных в соответствии с утвержденной технологической схе­мой разработки месторождения нефти или проектом опытной про­мышленной эксплуатации газовой залежи) расстояние между сква­жинами не должно превышать: для крупных залежей - 5000 м; для крупных с невыдержанными пластами и средних - 2000 м; для сред­них с невыдержанными пластами и мелких - 1000 м; для залежей с крайне невыдержанным строением - 500 м (таблица 5).

При разведке месторождений нефти и газа на шельфе, особенно на шельфе арктических морей, ввиду особой сложности и высокой стоимости работ, бурение ведется по более редкой (в 2-2,5 раза) сети. Его результаты дополняются проведением высокоточной сейсморазведки (3D). В дальнейшем предусматривается доизучение месторождения при его эксплуатации.

Ожидаемые геологические осложнения. На основе анализа геологического разреза по стволу проектируемой скважины наме­чаются интервалы глубин с возможными осложнениями для ее про­водки. Участками осложнений могут являться зоны приустьевого размыва, оттаивания многолетнемерзлых пород, кавернообразования в глинистых горизонтах и, наоборот, интервалы, угрожающие сужением ствола на участках легко проницаемых пластов. В зонах аномалий пластового давления осложнения могут быть связаны как с флюидопроявлениями при пониженном противодавлении, так и поглощением бурового раствора при противодавлении избыточном.

Отбор керна и шлама. При любых условиях, главным ис­точником информации в процессе бурения является керн.

Промыслово-геофизические исследования. Комплекс ГИС разрабатывается для каждого нефтегазоносного района в зависимо­сти от конкретных геологических условий. По данным этого ком­плекса исследований получают достоверную информацию о литоло­гии разреза, нефтегазонасыщенности пластов, радиоактивности гор­ных пород, искривлении скважин, изменении диаметра по стволу скважины, температур по разрезу и другую информацию.

Стандартный электрокаротаж (методы КС и ПС). КС (кажущееся сопротивление) - этим методом выделяется либо кров­ля, либо подошва продуктивного горизонта. Нефтегазоносные пла­сты обычно отличаются повышенным электрическим сопротивлени­ем.

ПС (собственная поляризация) - по полумаксимуму каро­тажной диаграммы ПС в разрезе скважины выделяются пласты с различным сопротивлением.

Акустический (сейсмо-) каротаж (АК) позволяет по харак­теру затухания сейсмо-сигналов определять водо- и нефтенасыщен- ность пластов, и осуществлять контроль качества крепления сква­жин.

Радиоактивные методы каротажа при бурении скважин на нефть и газ включают обычно комплекс гамма-каротажа, гамма- гамма (плотностного), нейтронного-гамма и нейтроп-нейтронного каротажа.

Кроме того, в процессе бурения разведочных (и поисковых) скважин проводятся следующие исследования, измерения и испыта­ния.

Термометрия проводится по буровому раствору и непосред­ственно в стенках скважин: для определения термического режима, величины геотермического градиента.

Кавернометрия стенок скважин обеспечивает выделение в разрезе продуктивных горизонтов.

Расходометрия - точный учет расхода промывочной жидко­сти (бурового раствора).

Инклинометрия проводится для контроля за искривлением стволов, в т.ч. глубоких скважин наклонно направленного бурения, для точного определения положения забоя в плане.

Комплекс промысловых испытаний - выполняется при пересечении нефтегазоносных пластов: для определения величины пластового и забойного давления, физических свойств углеводоро­дов.

Методика вскрытия пластов. Опробование. Опробование и испытание - неотъемлемая часть комплекса исследовательских работ в процессе сооружения скважин и источник получения важ­нейшей информации о геологии и нефтегазоносности исследуемого объекта.

Применение испытателей пластов в процессе бурения прово­дится сразу после вскрытия пласта и требует тщательной подготов­ки скважин.

В процессе испытания пластов основную информацию несут отобранные пробы пластового флюида и диаграммы давления, ха­рактеризующие состав жидкости и гидродинамические параметры системы пласт - скважина.

Испытания и освоение скважин. Опытно-промышленная эксплуатация. Для продуктивных горизонтов, выявленных геолого­геофизическими методами, с нефтеносностью, подтвержденной пла­стовыми испытаниями, проектом может предусматриваться пробная эксплуатация в одном из двух режимов: 1) сокращенный цикл - 2-3 суток - для оценки нефтегазоносности с определением дебитов; 2) пробная эксплуатация в течение 1-6 месяцев.

При проектировании работ на газоконденсатном месторож­дении, опытно-промышленная эксплуатация (ОПЭ) в процессе раз­ведки допускается только для залежей, в которых углеводороды на­ходятся в закритическом состоянии. На газовых месторождениях ОПЭ проводится лишь в том случае, когда подготовлена подача газа в газопровод.

На основании геологических данных, по материалам пред­дипломной практики, выбранной методики проведения поисково­оценочных или эксплуатационных буровых работ, изложенных в геолого-методической части проекта, производится предваритель­ный выбор класса буровой установки (БУ). При этом возможно ус­тановление конкретного шифра БУ.

Результаты расчетов, полученные в данном разделе диплом­ного проекта (работы), сопоставляются с результатами отечествен­ной и зарубежной практики бурения нефтяных и газовых (газокон­денсатных) скважин. Окончательное принятие решения о выборе способа и режима бурения, конструкции скважины, бурового и породоразрушающего инструмента, а также технологического обору­дования и грузоподъемных механизмов должно зависеть от резуль­татов сравнения с применяемым оборудованием, инструментом и технологическими приемами в регионе, принятом за базовый при проектировании.

Кроме этого, на основе результатов анализа состояния зару­бежной и отечественной техники и технологии бурения нефтяных и газовых скважин, анализа состояния вопроса в базовом регионе, принимается обоснованное решение о направлениях совершенство­вания технологии и техники буровых работ, которое может быть представлено к защите в виде специальной части дипломного проек­та.

При написании проектной части необходимо обосновать выбор метода вхождения в продуктивную залежь; выделить по совмещенному графику измене­ния коэффициентов аномальности пластовых (норовых) давлений и индексов давлений поглощения зоны с несо­вместимыми условиями бурения и наметить предварительный вариант конструкции скважины (число обсадных колонн, глубина спуска каждой); внести в него коррективы с учетом местоположения устья скважины (суша, аква­тория), наличия в разрезе неустойчивых или легко размываемых, а также многолетнемерзлых пород, распределения давлений по стволу скважины в случае газового или нефтегазового выброса, профиля проектной скважины, интен­сивности износа обсадных колонн, необходимости установки противовыбросового оборудования высокого давле­ния, возможности изоляции зон поглощения без перекрытия их обсадными трубами, возможности надежного кон­троля состояния скважины и предотвращения полного выброса промывочной жидкости из нее, возможности ис­пользования вместо сплошных колонн хвостовиков (потайных колонн), необходимости соблюдения законов об ох­ране недр и окружающей среды от загрязнения и других существенных факторов. Обосновать выбор диметров об­садных колонн и долот для бурения под каждую обсадную колонну, выбор интервалов цементирования. Сравнить окончательный вариант конструкции проектной скважины с фактическими конструкциями скважин, пробуренных на данном участке площади. Если при проектировании намечаются несколько вариантов конструкций, сравнить их между собой и выбрать оптимальный.