Техника технология и технические средства применяемые при реконстру

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Технология бурения ДС по всем операциям, за исключе­ нием вырезания «окна» в обсадной колонне, совпадает с тех­ нологией бурения БС. Поэтому все представленные в данном учебном пособии технико-технологические решения, кроме вырезания «окна» в обсадной колонне, в равной степени от­ носятся к бурению как БС, так и ДС.

Технико-технологические решения разработаны на ос­ нове отечественной и зарубежной практики бурения БС из эксплуатационных колонн нефтяных и газовых скважин.

Настоящими технико-технологическими решениями ус­ танавливаются:

-выбор технологической схемы забуривания БС;

-мероприятия по подготовке скважины к забуриванию

ипроведению работ по вырезанию «окна» в эксплуатацион­ ной колонне;

-технология забуривания и бурения БС;

-технология заканчивания БС (способы крепления бо­ ковых и дополнительных стволов);

-методы вторичного вскрытия и освоения БС скважи­

ны;

-перечень технических средств для бурения и крепле­ ния БС, контроля траектории бурения.

Технико-технологические решения включают следую­ щие технологические схемы забуривания и бурения БС:

-вырезание участка эксплуатационной колонны и забу­ ривание БС с зарезного цементного моста;

-вырезание бокового «окна» в эксплуатационной ко­ лонне и забуривание БС с клина-отклонителя;

-забуривание ДС из башмака эксплуатационной ко­ лонны.

Область применения технико-технологических реше­

ний:

И

-диаметр эксплуатационной обсадной колонны - 140, 146, 168 мм;

-минимальный радиус искривления ствола скважины

60 м.

Максимальная глубина, максимальная забойная темпе­ ратура и максимальная длина горизонтального участка опре­ деляются исходя из геологических условий и технико­ технологических возможностей применяемого оборудования для бурения БС.

БС, а также технико-технологическими возможностями бу­ рового оборудования и инструмента.

Минимально возможное отклонение горизонтальной части БС по вертикали при использовании существующих технических средств составляет ±1 м.

В технико-технологических решениях рассматриваются три основных варианта способов крепления БС хвостовиком:

-без цементирования;

-с манжетным цементированием;

-с прямым цементированием.

Предусмотрены следующие варианты вторичного вскрытия продуктивного пласта:

-вскрытие продуктивного пласта перфораторами, спус­ каемыми в скважину на колонне насосно-компрессорной трубы (НКТ);

-вскрытие продуктивного пласта перфораторами, спус­ каемыми в скважину на кабеле;

-вскрытие продуктивного пласта щелевой гидропеско­ струйной перфорацией.

12

3. ВЫБОР СКВАЖИНЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ И СХЕМЫ ЗАКАНЧИВАНИЯ БОКОВОГО СТВОЛА

3.1. Выбор скважины для бурения бокового ствола

Забуривание БС в обсаженных скважинах производится

вследующих случаях:

-ликвидация сложных аварий (смятие эксплуатацион­ ной колонны, заклинивание инструмента, незапланированное

цементирование колонны бурильных или лифтовых труб и т.п.)> возникших в процессе эксплуатации скважины (капи­ тальный ремонт скважины);

-вскрытие дополнительных продуктивных мощностей путем проводки ответвлений (в том числе горизонтальных) из ствола низкопродуктивных эксплуатационных скважин;

-восстановление (реконструкция) бездействующего фонда скважин, в том числе ранее ликвидированных по тех­ ническим или иным причинам (при достаточной сохранности крепи скважины и экономической целесообразности), с це­ лью вскрытия новым стволом участков с неизвлеченными за­ пасами углеводородного сырья (целики, экранированные зо­ ны и т.п.) (п. 4.1 ПБ 08-624-03 [34]).

3.1.1. Бурение бокового ствола при реконструкции эксплуатационной скважины

Выбор скважин-кандидатов производится геологически­ ми, техническими и экономическими службами предприятий заказчика и подрядчика с привлечением региональных НИИ и осуществляется на основе геолого-гидродинамической мо­ дели разработки месторождений и технико-экономического обоснования выполнения работ с учетом следующих сведе­ ний, необходимых для зарезки безаварийной проводки БС:

- техническое состояние скважины-кандидата;

13

-объем ремонтных работ в эксплуатационной колонне;

-устьевое оборудование.

Цементное кольцо за эксплуатационной колонной в ин­ тервале вырезания «окна» должно быть удовлетворительного качества.

Минимально допустимая величина интервала с плотным контактом цементного камня с сопредельными средами на 10 м выше и 20 м ниже точки забуривания БС.

Подбор скважин-кандидатов осуществляется, как прави­ ло, с применением компьютерного моделирования процесса разработки залежей или участков залежей.

3.1.2. Бурение бокового ствола при проведении капитального ремонта

аварийной скважины

Выбор скважин-кандидатов производится техническими

иэкономическими службами заказчика и подрядчика. После проведения исследований технического состояния скважины

иприустьевого оборудования на основании технико­ экономического анализа всех возможных методов ремонта определяется степень эффективности и необходимость вос­ становления скважины методом зарезки БС.

3.2.Перечень информации для подготовки

необходимой документации при выполнении работ по бурению БС

Для подготовки необходимой документации при выпол­ нении работ по бурению бокового ствола требуются сле­ дующие данные:

-месторождение (площадь);

-альтитуда устья;

-магнитное склонение местоположения скважины;

-инклинометрия основного ствола скважины;

14

-конструкция скважины;

-проектная глубина скважины:

•по вертикали;

•по стволу;

-вид бокового ствола (наклонный, горизонтальный);

-рекомендуемый интервал забуривания БС;

-длина горизонтального участка БС;

-зенитный угол и азимут БС в точке входа в продук­ тивный пласт;

-максимальный зенитный угол бокового ствола;

-допустимое изменение азимута;

-минимальный радиус кривизны БС;

-глубина по вертикали кровли продуктивного (базисно­ го) пласта;

-значения коридора допуска для проводки горизон­ тального участка;

-величина репрессии на пласт при вскрытии продук­ тивного пласта;

-толщина продуктивного горизонта;

-градиенты давлений ниже точки забуривания БС;

-смещение от вертикали точки входа в кровлю продук­ тивного (базисного) пласта;

-наличие (отсутствие) давления в межколонных про­ странствах;

-наличие заколонных перетоков в рекомендуемом ин­ тервале забуривания БС (10 м выше и 20 м ниже точки забу­ ривания);

-состояние обсадной эксплуатационной колонны;

-состояние цементного камня за обсадной эксплуата­ ционной колонной;

-способ бурения;

-вид привода;

-тип мобильной буровой установки;

-максимальная масса колонны:

15

•обсадной (хвостовика);

•бурильной;

-тип установки для испытания;

-структура и литология разреза в интервале забурива­ ния и бурения БС;

-глубины газоводонефтяного контактов;

-возможные осложнения в интервале бурения БС;

-продолжительность цикла восстановления скважины методом бурения БС:

•строительно-монтажных работ;

•подготовительных работ к бурению;

•бурения и крепления;

•испытания скважины в БС;

-схема заканчивания БС и способ его крепления.

3.3. Определение схемы заканчивания бокового ствола

Схема заканчивания БС должна соответствовать литоло­ гии и структуре продуктивного пласта, предусматривать воз­ можность проведения ремонтно-изоляционных работ.

Существуют четыре технологические схемы заканчива­ ния БС:

1.Открытый ствол.

2.Фильтр без цементирования.

3.Сплошное цементирование хвостовика.

4.Манжетное цементирование хвостовика.

Каждая из технологических схем обладает достоинства­ ми, недостатками и имеет свою область применения, которая определяется прежде всего геологическими факторами.

Открытый ствол (схема 1) имеет следующие преиму­ щества:

- призабойная зона продуктивного пласта не загрязняет­ ся цементом;

16

-сокращение сроков восстановления скважины;

-низкая стоимость БС.

Недостатки схемы 1:

-невозможность проводить ремонтно-изоляционные работы;

-заваливание ствола вследствие обрушения стенки скважины.

Рациональной областью применения технологической схемы 1 являются однородные, устойчивые продуктивные пласты, преимущественно карбонатные, при вскрытии на­ клонным стволом.

Всоответствии со схемой 2 в пробуренном БС устанав­ ливается хвостовик без цементирования с фильтром или пер­ форированными обсадными трубами в зоне продуктивного пласта.

Достоинства схемы 2:

- простая технология крепления; - призабойная зона продуктивного пласта не загрязняет­

ся цементом; - обеспечивается сохранность ствола;

-имеется возможность проведения работ по очистке ствола.

Кнедостаткам заканчивания БС путем спуска хвостови­ ка с фильтром без цементирования следует отнести:

- возможность межпластовых перетоков флюида; - высокая вероятность прорыва воды из близко распо­

ложенных пластов и обводнение скважины.

Схему 2 целесообразно использовать при наклонном вскрытии однородного пласта в скважинах с герметичным заколонным пространством при отсутствии близкорасполо­ женных напорных водогазоносных горизонтов.

Заканчивание скважины БС со сплошным цементирова­

нием хвостовика (схема 3) с последующей перфорацией в продуктивной части пласта позволяет:

17

-использовать освоенные технологии исследования, цементирования, вторичного вскрытия и освоения скважины;

-обеспечить перекрытие зон поступления пластовой воды и герметичность интервала забуривания БС;

-эксплуатировать переслаивающиеся коллекторы. Недостатками схемы 3 являются:

-загрязнение призабойной зоны продуктивного пласта цементом;

-нарушение крепи в процессе перфорации хвостовика

ибыстрая обводненность скважины.

Область применения:

-продуктивные пласты с хорошими коллекторскими свойствами порового, трещиноватого типа при наличии водо-

игазосодержащих пропластков с различным давлением - при их вскрытии наклонным или горизонтальным стволом;

-продуктивные пласты с низкими коллекторскими свойствами, представленные чередованием устойчивых и не­ устойчивых пород, при вскрытии наклонным стволом.

Манжетное цементирование хвостовика (схема 4). Пре­ имущества:

-минимальное загрязнение продуктивного пласта;

-герметичность интервала забуривания;

-возможность селективного размещения фильтров. Недостатки:

-сложная технология цементирования;

-дорогостоящее оборудование.

Целесообразно технологическую схему 4 применять при заканчивавши преимущественно горизонтальных и наклон­ ных БС в случаях наличия у кровли пласта газовой шапки или близкорасположенных водонапорных горизонтов.

Вариант заканчивания БС рекомендуется выбирать в со­ ответствии с техническим заданием заказчика на основании детального изучения характеристик пласта и материалов по ранее пробуренным БС.

18

4. ТРЕБОВАНИЯ К ДОКУМЕНТАЦИИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО БУРЕНИЮ

БОКОВОГО СТВОЛА

Требования к документации для выполнения работ по бурению бокового ствола зависят от решаемых задач.

1.Бурение бокового ствола при капитальном ремонте скважины с невыработанными запасами углеводородов из-за аварий с обсадными колоннами или внутрискважинным обо­ рудованием осуществляется на основании программы буре­ ния бокового ствола и планов на проведение всех необходи­ мых работ (забуривание, бурение БС, крепление и освоение)

врамках существующего проекта на строительство эксплуа­ тационной скважины (прил. 2-6).

2.Бурение бокового ствола при реконструкции скважи­ ны, которая связана с необходимостью последующего изме­ нения конструкции скважины и ее назначения (доразведка месторождения, извлечение запасов из экранированных ло­ вушек и т.п.), должно производиться по рабочему проекту, разработанному, согласованному и утвержденному в поряд­ ке, предусмотренном разделом 1.3 ПБ 08-624-03 [34].

Рабочий проект может разрабатываться:

-н а бурение боковых стволов для реконструируемых (восстанавливаемых) скважин, расположенных на одной площади (месторождении) - групповой рабочий проект;

-н а бурение отдельного бокового ствола скважины -

индивидуальный рабочий проект.

Групповой рабочий проект на бурение БС осуществля­ ется при общности следующих признаков:

- разница глубин расположения вырезаемого «окна»

вобсадной колонне не должна превышать 300 м;

-разница длин БС не должна превышать 300 м. Групповой рабочий проект на бурение горизонтальных

БС может быть использован и при бурении наклонных БС.

19

Групповой рабочий проект на бурение наклонных БС ис­ пользуется только для проводки наклонных боковых стволов.

Индивидуальный рабочий проект составляется на буре­ ние БС в условиях с АВПД, в осложненных условиях буре­ ния, а также в случае, когда требуются индивидуальные тех­ нико-технологические решения.

Рабочий проект на бурение БС должен соответствовать требованиям проектно-технической документации на разра­ ботку месторождения.

Разработка рабочего проекта на бурение БС должна вы­ полняться в соответствии с [8, 10, 11, 13, 14, 16, 20, 26, 34, 36] и другими действующими нормативными и инструктив­ ными документами.

Групповой или индивидуальный рабочий проект на бу­ рение БС выполняется проектной организацией на основании технического задания заказчика или подрядчика, согласован­ ного с заказчиком.

Рабочий проект на бурение БС должен содержать сле­ дующие сведения:

-существующую и проектную конструкцию скважин

иБС;

-результаты исследования состояния скважины (нали­ чие заколонных перетоков, межколонных давлений, состоя­ ние крепи и т.д.) и проектные решения по нормализации ус­ ловий ведения работ;

-план и мероприятия по ликвидации части ствола вос­ станавливаемой скважины в интервале от места зарезки БС до текущего забоя скважины;

-интервал установки цементного моста, отсекающего нижнюю часть ствола, и порядок его испытания на прочность

игерметичность;

-интервал зарезки БС;

-перечень технических средств для зарезки БС из экс­ плуатационной колонны;

20