Кустовое бурение нефтяных скважин – тенденции развития

Кустовое бурение в основном связано с эксплуатацией разведанного нефтяного или газового месторождений. Иногда встречаются месторождения, где на разных глубинах находятся залежи углеводородов. Например, в Западной Сибири, газовые месторождения природного газа расположены в «сеноманских» отложениях на глубине 700-1200 метров, а нефтяные и газоконденсатные могут находиться в юрских пластах на глубине 2600-3500 и свыше метров.

Наклонно-направленное бурение с относительно небольшой буровой площадки позволяет нефтесервисным компаниям пробурить несколько скважин в разных направлениях и охватить большую площадь разбуриваемого месторождения. Так, в компании “Нафтагаз” количество кустов эксплуатационных скважин и расположение рассчитывают с условием полного охвата всей площади разведанного месторождения.

Иногда для полного изучения залежей проводят ряд дополнительных разведочных работ:

· бурение дополнительных разведочных скважин с целью оконтуривания месторождения;

· проведение сейсморазведки;

· изучение керна при бурении куста;

· проведение электрометрических работ (ЭМР) – спуск в скважину геофизических приборов для изучения разреза скважины.

Строительство куста

Геологический и технологический отделы буровой компании разрабатывают порядок бурения скважин с одной площадки. После согласования и утверждения землеотвода под строительство куста начинают готовить площадку. В Западной Сибири делают песчаную подушку. В районах вечной мерзлоты расстилают гидроизоляционную пленку, а затем на нее завозят песок. Работы по отсыпке грунта выполняют в зимнее время. В это же время завозят буровой станок по частям или двигают буровую на специальных тележках в сборе с одного куста на другой. Иногда расстояния передвижки буровой составляют десятки километров.

Малогабаритные буровые установки, установленные на шасси большегрузных машин высокой проходимости МБУ -2500, грузоподъемностью вышки 125 т позволяют бурить кусты неглубоких газовых скважин. На схеме внизу показано движение бурового станка и расположение скважин.

НДС – направление движения бурового станка, 1, 2, 3, 4, 5, 6 – устье скважин, Х – забой скважин.

Буровые станки «Уралмаш»: БУ-3200/200, БУ-5000/320 «Сибирь», БУ- 6000/400 ЭК-БМЧ «Арктика» – электрические установки для кустового бурения.

Схема БУ-3200/200 – ЭУК

Буровая состоит из модулей:

1 – вышечный или лебедочный блок, 2 – блок очистки и приготовления бурового раствора, 3 – насосный блок, 4 – энергоблок (трансформаторная или блок ДГУ – дизель генераторных установок).

Конструкция основания предусматривает установку направляющих тумб (5) с рельсами. Буровая при помощи гидротолкателей (8) перемещается на ход поршня. Цилиндр гидротолкателя можно переустанавливать и тем самым можно двинуть буровую по направлению движения (НДС).

Технология кустового бурения

Для каждой из скважин куста разработан план бурения с занесением в ГТН технологических режимов бурения:

• азимут и величина отклонения от вертикальной оси;

• проектируемый профиль скважины (вертикальный участок, набор кривизны, стабилизации зенитного угла (отклонения скважины от вертикальной оси) и азимута (ориентации по сторонам света), участок вскрытия пласта, участок падения зенитного угла;

• КНБК, конструкция низа бурильной колонны (долота, калибраторы, стабилизаторы, забойные двигатели, отклонители, другие элементы бурильной колонны);

• технологические параметры промывочной жидкости;

• крепление стволов скважин обсадными колоннами, цементирование;

• другие геологические и технологические параметры.

Усовершенствование методов контроля кривизны с применением цифровых технологий способствовало возможности проходить продуктивный пласт в горизонтальном направлении. Иногда длина горизонтального участка достигает до 1000 м. Такой метод в разы повышает добычу нефти. Отслеживание бурения скважины и управление происходят в реальном времени и на дальних расстояниях.

Времена, когда нефть выходила на поверхность за счет энергии пласта (пластового давления), почти закончились. И эта тенденция происходит во всем мире. Горизонтальное кустовое бурение и метод гидроразрыва пласта способствуют улучшению коллекторских свойств, его пористости, а это, в свою очередь, приводит к повышению нефтеотдачи пласта.