Преимущества технологий с использованием горизонтального бурения

1. Часть №1

ЧАСТЬ №1

2. Преимущества технологий с использованием горизонтального бурения

Внедрение новых технологий с применением горизонтальных скважин дали положительные
результаты:
■ Дебиты скважин с большой протяженностью горизонтальных окончаний значительно выросли;
■ Снизились депрессии на пласт (для вызова притока при освоении) - сложно технологически
создавать депрессию;
■ Увеличилось время безводной эксплуатации;
■ Изменились категории запасов за счет считающихся ранее неизвлекаемыми - извлекаются в
промышленных масштабах;
■ Повысилась эффективность старых методов воздействия на пласт при использовании
горизонтальных скважин;
■ Устранилось отрицательное влияние подошвенных вод на качество извлечения углеводородов.

3. Гидродинамический конус в вертикальной скважине:

Рис. 1. Схема гидродинамического конуса при
эксплуатации коллектора с помощью вертикальной
скважины.
Такая скважина вскрывает подошвенную воду:
■ Увеличивается количество воды в эмульсии,
снижается нефтеотдача воды, оттесняется нефть
от
скважины,
происходит
заводнение
месторождения по мере его отработки;
■ Это естественный гидродинамический процесс
при эксплуатации;
■ За счет конуса - идет подтягивание песка из
пласта, так как пескование происходит с
образованием песчаных пробок в скважине. Эти
пробки
устраняются
при
сложных
технологических процессах.

4. При вскрытии залежи горизонтальной скважиной - вода остается в нижней части залежи, так как скважина пошла выше подошвенной

При вскрытии залежи горизонтальной скважиной вода остается в нижней части залежи, так как
скважина пошла выше подошвенной воды.
Рис. 2. Схема гидродинамического свода при
эксплуатации
коллектора
горизонтальной
скважиной.
Гидродинамический свод при эксплуатации
коллектора
горизонтальной
скважиной
увеличивается вдоль оси скважины.
Радиально-разветвленная
скважина
с
горизонтальным
стволом
(ГРС)
это
многозабойная
скважина,
пройденная
по
простирающей продуктивного коллектора с
радиальными ответвлениями, направленными в
наиболее углеводородно-насыщенные участки
продуктивной
толщи
или
литологически
изолированные залежи углеводородов.

5.

ГРС - это система подземной подготовки углеводородного коллектора (месторождения) с
селективным разделением компонентов флюида:
■ На поверхность поступает нефть и газ;
■ В коллекторе остается максимальное количество подошвенной воды.
■ Свод увеличивается вдоль оси скважины - площадь сообщаемости продуктивной части
пласта со стволом скважины.
■ При разбуривании залежи с использованием горизонтальной скважины или лучше
горизонтально-разветвленной скважины (ГРС) упрощается система разработки
месторождения - то есть работа по эксплуатации становится дешевле.
■ Геология нефтяных месторождений очень сложная:
■ Имеются естественные литологические или тектонические экраны, которые не
пропускают углеводороды;
■ Имеются застойные участки пластов с низкими градиентами давления в фильтрационном
поле.

6.

Встречающиеся «языки» воды - прорывающиеся в нефтяное поле снижают нефтеотдачу,
увеличивают обводнение.
Это есть причины потерь больших запасов нефти в пластах.
Не разрабатываются многие месторождения с большими запасами углеводородов, но
■ С низкими коллекторскими свойствами
или
■ С тяжелой нефтью.
Такие скважины дают малые дебиты и не оправдывают затрат на бурение. Для этих условий
применимо разветвленно-горизнтальное бурение - РГС.

7. Профиль разведочной скважины - РГС (Восточная Сибирь).

Рис. 3. Профиль разведочной РГС (Восточная
Сибирь).
Имеется опыт добычи тяжелых нефтей в
Венесуэле с использованием ГРС и
применением газожидкостных смесей (ГЖС).

8. Области применения горизонтальных скважин (ГС)

Современный уровень развития буровых технологий позволяет бурить значительные
объемы ГС:
■ Можно использовать эффективные технологии бурения и капитального ремонта
скважин;
■ Можно наращивать запасы углеводородов за счет внедрения технологий вскрытия
пластов, освоения и разработки продуктивных коллекторов углеводородов;
■ Внедрять планомерный капитальный ремонт скважин с применением горизонтального
окончания этих скважин - радиальное вскрытие пластов (РВП) вместо перфорации, так
как при перфорации внедряют каналы в пласт на 50 - 60 см, в при РВП - 100 м и более,
при этом диаметр скважин больше, чем каналов, дебит выше, что важно для
отрабатываемых месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации.

9. Из опыта бурения горизонтальных скважин

Шельфовый проект Сахалин-1 (о. Сахалин) –
мировой рекорд бурения горизонтальных
скважин – 12 345м – наклонная скважина с
горизонтальным окончанием.
Оператор проекта – Эксон Нефтегаз Лимитед
(ЭНЛ).
1 место в мире по расстоянию между забоем и
точкой забуривания по горизонтали – 11 475 м.
Такая скважина пробурена за 60 дней.
Использовавшиеся технологии компании Эксон
Мобил.

10. Особенности технологий бурения горизонтальных скважин (ГС)

При использовании горизонтальных скважин извлекается больше нефти по сравнению с
вертикальными при тех же параметрах залежи и тех же условиях притока, так как:
■ Увеличивается площадь фильтрации в продуктивной толще;
■ Способствует увеличению суммарной добычи по месторождению или снижению числа
скважин для достижения заданного уровня добычи.
Горизонтальный ствол – это альтернатива гидроразрыву пород (ГРП) в вертикальной скважине:
■ Более технологически ёмкий ГРП ;
■ Во многом дает отрицательный результат, так как возникает сложная гидродинамика притока
флюида при ГРП.

11.

■ Требуется сложная система буровых растворов с проппантами;
■ При бурении горизонтальных
совершенство забоя;
скважин
достигается
более
высокое
гидродинамическое
■ По мере увеличения проницаемости пласта преимущества горизонтальных скважин становится
более заметным;
■ При проницаемости горных пород коллектора менее 1,0 мД более предпочтителен ГРП и
горизонтальные скважине не конкурентны;
■ Если в скважинах есть залежи с хорошей естественной проницаемостью, то в них ГРП может не
дать положительный результат и преимущество остается за горизонтальными скважинами;
■ При ГРП трещины гидроразрыва часто разветвляются далеко от запланированных направлений,
пользуясь непредсказуемостью размеров из-за сложного влияния геологических факторов;
■ При ГРП трещины имеют тенденцию идти параллельно естественным, что снижает
эффективность этой технологии

12. ГРП в горизонтальных скважинах более эффективен:

Рис. 5. Схема формирования трещин при
ГРП в горизонтальной скважине.
Соединений
горизонтальных
скважин
трещинами при ГРП – т.е. трещины при ГРП
смыкаются – площадь дренирования
углеводородов увеличивается.
Оси горизонтальных скважин идут выше
отметки
подошвенных
вод,
которые
остаются в пласте при эксплуатации –
селективное разделение.

13. Преимущества горизонтальных скважин:

■ В вертикальных скважинах снижение давления в прозабойной части пласта приводит к
увеличению выноса песка из пласта. Возникает пескование (заполнение призабойной части
песком, конусообразование из песка ниже перфорации). Это уменьшает дебит и его падение во
времени при эксплуатации скважин.
■ В горизонтальных скважинах падение давления в призабойной части большое, это уменьшает
вынос песка из пласта и конусообразование не происходит.
■ Удлинённый ствол горизонтальной скважины способствует уменьшению конусообразования и
увеличивает площадь сообщаемости продуктивной части пласта со стволом скважины.

14.

■ При использовании технологий с применением горизонтальных скважин возникает
реальная возможность повышения эффективности ГРП, так как горизонтальные
скважины, пройденные по пласту, при проведении ГРП позволяют получить систему
соединяющихся между собой трещин. Это способствует увеличению площади
дренирования углеводородов в пласте.
■ Эти трещины ГРП идут как правило выше уровня подошвенных вод, что снижает
содержание воды в извлекаемой из горизонтальной скважины эмульсии.

15. Типовые профили горизонтальных скважин

Пятинтервальный профиль:
Четырехинтервальный профиль:
Пятиинтервальный профиль:
Рис. 6. Пятиинтервальный профиль горизонтальной
скважины
Рис. 7. Четырехинтервальный профиль
горизонтальной скважины.