Что такое депрессия на пласт
Бурение на депрессии и на репрессии
В условиях высочайшей конкуренции на мировом нефтегазовом рынке для России чрезвычайно важно обеспечение максимальной продуктивности добывающих скважин (в т.ч. и на поздних стадиях эксплуатации). Очевидно, что достичь этого можно лишь применением технологий, в каждом отдельном случае являющихся оптимальными для сохранности естественной проницаемости пластов. С точки зрения соотношения величины давления, создаваемого в колоннах, к аналогичному давлению в пластах таких технологий две – бурение на депрессии и на репрессии.
Бурение на репрессии и его недостатки
Бурение на репрессии представляет собой исторически традиционный метод, при котором внутреннее давление в коллекторе превышает пластовое гидростатическое. В этом случае вскрытие пласта происходит за счет циркуляции бурового раствора средней плотности 1,2 – 1,3 т/м3. Подобное бурение на репрессии достаточно эффективно (в т.ч. и на скважинах незначительной глубины и в неустойчивых грунтах), однако быстро понижает дебит. Спустя 15-20 лет продуктивность добычи, в зависимости от ряда дополнительных характеристик месторождения, снижается от 5 до 60 раз, и даже текущие и капитальные ремонты восстановить хотя бы 50%-ную первоначальную отдачу оказываются не в состоянии. Причина этого – в возникновении явления кольматации и, как следствие, быстром падении под репрессивным воздействием скважинного ПЗП (проницаемости забойного пласта), независимо от используемого инструментария и типа бурового оборудования.
Бурение на депрессии и его преимущества
По этой причине подавляющее число ведущих мировых и российских нефтегазовых компаний везде, где допустимо применение иной технологии, используют бурение на депрессии. Кардинальное ее отличие состоит не в повышенном, а пониженном (по отношению к пласту) создаваемом давлении в шахте – что не только вызывает приток флюидов с той же степенью эффективности, но и сохраняет естественные для породы коллекторные характеристики проницаемости на протяжении гораздо более долгого времени.
Таким образом, с точки зрения не только долговечности эксплуатации, но и экологической безопасности бурение на депрессии для скважин значительно целесообразней – что полностью подтверждается и мировым опытом. При этом эффективность данного метода одинакова на всех разновидностях скважин – и вертикальных, и наклонно направленных, и горизонтальных.
Условия применения бурения на депрессии
К сожалению, неустойчивость некоторых призабойных зон приводит к малому предельно допустимому скелетному напряжению, в связи с чем разрешенный уровень депрессии может колебаться в самых широких пределах, а в отдельных случаях – и вовсе являться недопустимым. Последнее относится, прежде всего, к уже истощенным крупным месторождениям (особенно газоконденсатным и газовым), где падение пластового давления к первоначальному уровню доходит до 3-4 раз. Тем не менее, использование технологии депрессивного бурения возможно и на них – но лишь с учетом величины коэффициента аномального давления пластов (kа) в зависимости от глубины.
Приток под контролем
Бурение на депрессии — современная технология строительства скважин, которая позволяет более эффективно разрабатывать сложные запасы.
При традиционном способе бурения плотность бурового раствора подбирают так, чтобы давление жидкости в скважине (забойное давление) было выше пластового. Столб бурового раствора задавливает нефть и газ, находящиеся в пласте, не позволяя им вырваться наружу и создать риск аварии.
Чтобы продолжать бурение дальше, нужно удерживать равновесие между поглощением раствора и притоком в скважину пластового флюида — давление в пласте и в скважине должно быть одинаковым. На практике забойное давление делают чуть ниже, позволяя нефти и газу поступать в скважину, но происходит это под жестким контролем, так, чтобы скважина не начала фонтанировать. В качестве промывочной жидкости обычно используют нефть, которая легче воды, иногда с добавлением азота для дополнительного снижения плотности. Это и есть бурение на депрессии. Оно дает возможность вскрывать значительно больше трещин, повышая эффективность разработки карбонатных трещиноватых коллекторов.
Однако это требует использования достаточно сложного и дорогостоящего оборудования. Чтобы загерметизировать устье скважины, не прекращая бурения и спуско-подъемных операций, используется роторно-устьевой герметизатор. Штуцерный манифольд позволяет регулировать давление в затрубном пространстве, откуда промывочная жидкость поступает на поверхность. Высокоточные расходомеры обеспечивают измерение всех параметров поступающей жидкости. А специализированное программное обеспечение обрабатывает данные, поступающие с датчиков, и контролирует весь процесс.
Еще одно преимущество технологии — возможность начать добычу уже в процессе строительства скважины. Речь идет о той нефти, которая поступает в скважину из пласта в процессе бурения. Ее излишки удаляют на поверхности. К примеру, во время работы на Арчинском месторождении уже в процессе бурения было получено 450 тонн нефти. Кроме того, используемое оборудование позволяет вводить скважины в эксплуатацию в течение двух суток после окончания бурения — в восемь раз быстрее, чем обычно. За это время на первой скважине было дополнительно получено еще 2700 тонн нефти.
Повышение продуктивности эксплуатационного фонда скважин воздействием депрессии на пласт с помощью комплекса испытательного оборудования киод-11ом
Технические науки
Похожие материалы
В процессе длительной работы эксплуатационных и нагнетательных скважин снижается их продуктивность и приемистость вследствие засорения прискважинной зоны пласта парафином, смолами, продуктами коррозии и механическими частицами, закачиваемыми вместе с технической водой. Для восстановления продуктивности пластов периодически проводят геолого- технические мероприятия (ГТМ) и капитальный ремонт скважин (КРС).
Технология глубоких депрессий на пласт с помощью ИПТ сопровождается процессом, который приводит к частичному раскрытию и очищению естественных и созданию искусственных трещин в пласте[1,2].
Применение ИПТ для очистки забоя и приствольной части пласта основано как на возможности дренирования объекта с начальной максимальной депрессией, так и на возможности создания многократных контролируемых перепадов давления, различных по интенсивности, продолжительности м зависимости от степени загрязнения пласта и забоя скважины.
Операция по очистке пласта проводится в добывающих и нагнетательных скважинах, снизивших свою продуктивность в результате длительной эксплуатации, а также в скважинах, законченных бурением, пласты которых по данным ИПТ имеют высокий коэффициент призабойной закупорки.
Очистку пласта наиболее целесообразно проводить ИПТ, имеющим широкопроходные каналы всех узлов, свободно пропускающих в трубы материалы, закупоривающие поровые каналы продуктивного пласта. Такие каналы ИПТ при необходимости обеспечивают создание максимальной депрессии на пласт и более интенсивный приток пластового материала[3].
Наиболее подходящим этим требованиям из многообразия конструкций ИПТ является комплекс испытательного оборудования КИОД-11ОМ. Он предназначен для испытания, освоения и очистки пластов нефтяных и нагнетательных скважин, снизивших продуктивность в процессе эксплуатации[4,5,6].
Комплекс работает по многоцикловой технологии (приток- восстановление пластового давления) и обеспечивает:
— нефть, техническая вода
Температура окружающей среды
Диаметр обсадных колонн
Комплекс спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах НКТ-73, работает с упором в забой или в стенки скважины и управляется вертикальным перемещением труб.
