|
УДК 622 .243.23:622.276.003.13 |
С.М. Камалов, Т.А. Югай, В.А. Саввин (Уральскнефтегазгеология) |
БУРЕНИЕ НАКЛОННЫХ СКВАЖИН – ОДИН ИЗ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ КАРАЧАГАНАКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Карачаганакское газоконденсатнонефтяное месторождение характеризуется сложным строением продуктивного резервуара, представленного совокупностью пропластков и участков коллекторов с низкой и относительно повышенной матричной проницаемостью. В толще развиты трещины различной направленности, где при невысокой проницаемости (20,7*10-3 мкм2) большое значение имеет фильтрация флюидов. Находящийся на глубине 3,5–5,3 км комплекс отложений испытывает большую геостатическую нагрузку, что при разработке месторождения и падении пластового давления в околоскважинной зоне приведет к значительному уменьшению дебитов. Получение стабильных притоков УВ с полным охватом продуктивного объема дренированием и обратной закачкой сухого газа достигается бурением наклонно направленных скважин в зонах вертикальной трещиноватости с учетом особенностей распределения горного давления [1].
Различают вертикальную и горизонтальную компоненты горного давления, которые называют соответственно полным и боковым. Полное давление соответствует суммарному весу вышележащей толщи, боковое зависит от упругих свойств пород, обусловливающих релаксацию напряжений. В породах с большим периодом релаксации боковое давление в 2,5–3 раза меньше полного. К числу таких пород относятся чистые карбонаты, в массивах которых вертикальные и крутонаклонные трещины меньше подвержены сжатию по сравнению с горизонтальными и пологими. Таким образом, величина бокового давления может быть оценена по начальному, при котором разрывающий флюид проникает в породы.
Вертикальные и крутопадающие трещины будут вскрываться значительно чаще наклонными стволами скважин, чем вертикальными. При разработке месторождений УВ-сырья ориентированные наклонные и горизонтальные скважины довольно широко используются в СССР и за рубежом. Основной целью бурения при этом является стабилизация добычи и увеличение извлечения нефти и газа из продуктивных отложений. В таких скважинах по сравнению с вертикальными притоки УВ выше в 10– 15 раз [3].
На Карачаганакском месторождении наклонные (и горизонтальные) скважины могут быть более производительными по сравнению с вертикальными при добыче газоконденсата и нефти, обратной закачке сухого газа в резервуар. Здесь в карбонатном комплексе давление бокового распора меньше полного, о чем свидетельствует гидроразрыв пласта. Давление последнего в интервале глубин 3,7–5,3 км в скв. 1, 2, 4, 5, 11,13 варьирует от 45,6 до 80 % от полного горного давления, составляя в среднем 65,5. Для разрыва пласта, образования и достаточного раскрытия каналов, способных принимать и пропускать большие объемы флюидов, на стенки скважин необходимо приложить давление рр, равное сумме бокового давления массива горных пород рб, порового давления рпл и разрыва скелета породы p0[4]:
Pp=Рб+Рпл+Р0.
Если в стенках скважины нет вертикальных трещин, то боковое давление всегда будет меньше давлений гидроразрыва и полного горного, так как существенная часть его энергии будет затрачена на формирование трещин. Поэтому вертикальные и крутонаклонные каналы фильтрации меньше подвержены сжатию, чем горизонтальные.
Выбор места бурения экспериментальных наклонно направленных скважин проводится с учетом строения, пористости и проницаемости коллекторов, трещиноватости продуктивного комплекса. Бурение целесообразно провести на глубине 3,5-4,6 км, где выделяются ядро, плато, склон и рифовый шлейф нижнепермской рифогенной постройки. Наилучшие коллекторские свойства и эффективные толщины приходятся на плато и южную половину ядра, уменьшаясь в северной части последнего и в склоновых отложениях.
При макро- и микроскопическом изучении керна Карачаганакского месторождения было установлено, что в ядре и рифовом плато частота встречаемости трещиноватых пород варьирует от 18,3 до 29,9, а в отложениях склона от 32,7 до 60,4 %. Можно полагать,
что зоны повышенной трещиноватости субпараллельны изогипсам структуры нижнепермского поднятия. Трещины вертикальной, горизонтальной и наклонной ориентировки (%) составляют соответственно в ядре, плато 31,8; 12,8; 55,6, а в рифовом склоне – 33,2; 29,5; 37,3. Эти цифры являются приблизительными, поскольку базируются на изучении керна из вертикальных скважин, которые, как известно, в значительно большей мере пересекают трещины горизонтальные и пологие.В северной части нижнепермской рифогенной постройки скважины целесообразно бурить под углом 45–55° на расстоянии 1 км к западу от скв. 118
с наклоном ствола на юго-запад, начиная с глубины около 4 км, или 0,7 км к северо-западу (азимут 290°) от скв. 111 с наклоном ствола на северо-восток. При таких условиях отклонение ствола от вертикали при забое 4400–4500 м достигнет 300–400 м. В этой части резервуара коэффициент эффективных толщин изменяется от 0,2 (скв. 7) до 0,4 (скв. 23, 105), а относительная толщина пород с открытой пористостью 3–6 % составляет 0,4. Эти породы, будучи связанными со скважинной системой вертикальных трещин, могут обеспечить промышленные притоки газоконденсата.Технология проводки наклонных скважин с помощью гидравлических забойных двигателей в условиях Карачаганака требует специальной проработки. Благодаря более полному использованию вертикальной природной трещиноватости в них можно ожидать получения стабильных притоков газоконденсата из пород с низкой матричной проницаемостью, увеличения объема дренирования и воздействия как при добыче УВ, так и при обратной закачке сухого газа в пласт.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ