Добив от неразработени резервоари
Увеличаване на текущата стойност на стари депозити. Пробиването на хоризонтални разклонения от съществуващи кладенци дава възможност да се отворят продуктивни формации, незасегнати от експлоатацията.
Кандидат кладенци за странични трасета
Хидравличното разбиване, повторната перфорация, подкисляването и новите завършвания са широко използвани методи за увеличаване на производителността на съществуващите кладенци и следователно на нетната настояща стойност в старите находища. Понастоящем страничните канали привличат повишено внимание поради потенциала за увеличено възстановяване от замърсени или изчерпани резервоари и възможността за отваряне на нови резервоари на по-ниска цена.
И така, кога трябва да се пробият странични коловози? В много случаи използването на традиционни технологии и технически средства може да се окаже неефективно или непрактично. В стари кладенци пробиването на странични канали може да се счита за най-доброто техническо решение, ако има надеждна обосновка за ефективността на отваряне на продуктивната зона с наклонен или хоризонтален кладенец (фиг. 5. 6). Пробиването на странични кладенци от съществуващи кладенци е по-евтино от изграждането на нови кладенци. В допълнение, траекторията на страничния ствол минава близо до стария кладенец, където продуктивната зона вече е характеризирана с данни от ядрото и каротаж, както и с резултатите от изпитването и работата на резервоара.
Оптимизация на резервоара
Увеличаване на производството чрез мрежа от странични коловози. Допълнителни странични канали излизат като вентилатор от съществуващ конвенционален или хоризонтален кладенец и подобряват условията на потока в резервоара.
Отваряне на дистанционни конструкции
H
Ориз. 5.4 Подобряване на ефективността на разработване на малки находища.
При силна обратна вода на „долната“ вода, поливането на кладенеца може да се осъществи дори при липса на маслено-воден контакт с повишена подвижност. По правило хоризонталните кладенци са разположени по-близо до горната част на резервоара, така че спадът на налягането, перпендикулярен на оста на кладенеца, води до издигане на водата под формата на триъгълна призма, а не на конус (фиг. 5. 9). За образуването на такава призма е необходимо да се измести много повече нефт, отколкото за образуването на конус, т.е. възстановяването на резервоара се увеличава дори поради геометричните характеристики на водния поток.
В предразположените към пясък находища страничните трасета могат да премахнат необходимостта от пускане на скъпи чакълени пакети, използвани за контрол на пясъка. За разлика от вертикалните кладенци, хоризонталните кладенци позволяват да се вземе същата или повече продукция със значително по-ниски усвоявания.
Следващото предимство на страничните коловози е подобряването на условията за разкриване на многослойни находища. Ако отделните формации са достатъчно дебели, за да поемат хоризонтални сондажи, тогава много ефективна стратегия е да се пробият множество последователни странични канали в тези формации от един кладенец. Чрез промяна на дължината на проникване на всеки резервоар, обратно пропорционална на интензивността на притока, е възможно да се поддържаравномерно специфично възстановяване на резервоара (общо производство от резервоара, свързано със спада на налягането в резервоара).
По-евтино решение на този проблем е да се отворят всички слоеве с един отклонен страничен път. При проектирането на траекторията на такъв страничен канал е възможно да се предвиди увеличаване на степента на проникване на резервоари с по-ниски дебити, за да се поддържа специфичното възстановяване на резервоарите на приблизително същото ниво. Въпреки това, ако една от формациите с висока производителност бъде наводнена, ще бъде много по-трудно да се изолира, отколкото в многостранен кладенец.
В сравнение с вертикален кладенец, наклоненият страничен канал може значително да увеличи производството от тънкослоесто поле, където поради ниската дебелина е невъзможно да се постави хоризонтален сондаж във всеки отделен слой. Често образуванията, съдържащи въглеводороди, не са включени в производствените цели или те не произвеждат в първоначалните методи за завършване на кладенци. Такива интервали могат да бъдат допълнително перфорирани и след хидравлично разбиване производителността на кладенеца може значително да се увеличи. Въпреки това, в тънки пластове, сондирането на странични канали с хоризонтални секции е по-ефективно от хидравличното разбиване.
Поради особените условия на седиментация, стратиграфската структура на някои находища осигурява условия за миграция на въглеводороди в хоризонтална и вертикална посока. Геоложките фациеси с контрастни резервоарни характеристики могат да бъдат както екрани, така и канали за миграция. Понякога песъчливите резервоари могат да бъдат твърде тънки, за да бъдат идентифицирани в сеизмичния разрез, но поради големия си обем те се виждат на амплитудните сеизмични карти на структурните хоризонти. В такива случаи хоризонталните кладенци могат идеално да решат проблема с експлоатацията на плитки формации.мощност и излагане на въглеводородни отлагания, хоризонтално отстранени от устието на кладенеца.
Повечето хоризонтални кладенци се пробиват в резервоари с пукнатини, като варовиците, подобни на тебешир в Остин в Южен Тексас. Когато хоризонталните кладенци се пробиват перпендикулярно на равнините на естествените пукнатини, се създава отлична дренажна система за увеличаване на производството. Идентифицирането на зоните на счупване и определянето на ориентацията на счупването са критични условия за успешен дизайн на кладенци в такива скали.
P
Депозитите могат да бъдат подразделени според характера на дренажната зона (лявата колона). За всеки тип находище могат да бъдат ефективни няколко вида кладенци: вертикални, вертикални с хидравлично разбиване, наклонени, хоризонтални, хоризонтални с хидравлично разбиване, многостранни и многостранни с разклонения на различни дълбочини. Централната и дясната колона показват примери за увеличаване на производството и възстановяването на резервоара чрез сондиране на наклонени и хоризонтални странични канали, чиято ефективност се определя от пропускливостта и характеристиките на резервоара на резервоара.
Ориз. 5.6 (продължение) Оптимизиране на производството.
Обикновено хоризонталните кладенци, перпендикулярни на естествените пукнатини, осигуряват по-висока производителност от вертикалните кладенци след хидравлично разбиване. По правило естествените пукнатини са разположени във вертикални равнини, но ако резервоарът е плитък или под необичайно високо пластово налягане, могат да възникнат открити хоризонтални пукнатини. В такива случаи е препоръчително да се пробиват вертикални и наклонени кладенци. Въпреки това, в дълбоко разположени резервоари с необичайно високо пластово налягане е по-добре да се коригират отворени пукнатини, за да се избегнат загуби на производителност, т.к.спад на налягането в порите по време на работа.
Удължени отлагания могат да се образуват в алувиални отлагания или в резултат на големи усложнения. И двата вида находища могат да се откриват с хоризонтални кладенци. За конкретни условия се избира стратегия за сондиране, определена от задачите, които трябва да решат кладенците. Например сондажът може да премине в рамките на едно находище, покрай него или да отвори възможно най-много находища. В последния случай сондажът се движи перпендикулярно на дългите оси на отлаганията, което съответства на движението напречно на склона, съществувало по време на периода на утаяване. Друго решение могат да бъдат многостранни кладенци за проникване в канали, идентифицирани чрез сеизмични проучвания в хоризонтални кладенци, от които се пробиват странични кладенци.
P
Въз основа на анализ на чувствителността, използващ системата NODAL, се сравнява работата на два хоризонтални клона, разположени един над друг, и наклонени кладенци с различна дължина на отвора на продуктивната зона, представена от два дебели слоя чист пясъчник (Мексикански залив).
Друга област на приложение на хоризонталните кладенци е отварянето на куполообразни структурни структури, където стръмно падащи образувания могат да бъдат затворени от газова шапка в горната част или подпрени от вода отдолу. Един от методите за пробиване в такива структури е отварянето на няколко слоя наведнъж с един хоризонтален кладенец, разположен на безопасно разстояние от газовата шапка и поддържащата вода. Въпреки че този метод изглежда много ефективен, той има очевиден недостатък. Кладенецът получава производството на всички открити резервоари заедно и пробива на газ или водаедин от тях ще се отрази негативно на работата на всички останали. По-надеждно би било селективното отваряне на всеки слой с отделен страничен канал. В същото време страничните канали са разположени на безопасно разстояние от контакт с газ или вода, което предотвратява преждевременното наводняване или обезгазяване на произведените продукти. За всеки страничен коловоз се избира оптималната дължина на отвора на продуктивния хоризонт.
Ориз. 5.8 Конус и пробив на вода в кладенеца при условия, при които интервалът на перфорация е близо до контакта нефт-вода. Намаляването на скоростта на производство намалява усвояването на образуването и интензивността на конуса.
Ориз. 5.9 Ефективен начин за производство на тонове хоризонтален сондаж. За да се получи същия дебит в хоризонтален кладенец, е необходимо много по-малко изтегляне, отколкото във вертикален.
Резервоарът на Мексиканския залив съдържа много пясъчни образувания с висока пропускливост, често надвишаваща 1000 mD, които изискват мерки за контрол на пясъка, когато бъдат завършени. Типичен пример илюстрира прилагането на странични коловози при такива условия.
Пробитият преди това кладенец пресича продуктивния пясъчник под ъгъл 35° спрямо вертикалата, след което се извършва хидравлично разбиване за увеличаване на дебита и контрол на добива на пясък. Допълнителни проучвания показват, че скин факторът на резервоара е 40, а пропускливостта е около 180 mD. Продуктивната зона се състоеше от две пясъчни формации, всяка с дебелина 12 m, разделени от шистов слой, така че възникна дилема: да се пробие един наклонен клон през цялата зона или по един за всяка пясъчникова формация.
Тъй като трябваше да се пробие от съществуващ кладенец, диаметърът на клоните беше ограничен до 150 mm. Необходими условия за прекратяванеизползване на сито с натъпкан чакъл за контролиране на производството на пясък, което води до редуциране на вътрешния сондаж в продуктивния интервал до 50 mm.Две семейства криви бяха получени от анализа с помощта на системата NODAL (фиг. 5.7). Зелените криви показват връзката между налягането на кладенеца и възходящия поток. Рязкото покачване при високи скорости казва на опитния инженер на резервоара, че с увеличаването на диаметъра на тръбата дебитите ще се увеличат. Увеличаването на диаметъра на тръбата обаче не е икономически ефективно. Сините криви представляват чувствителността на ROP (относителен приток, измерен като съотношението на промяната на притока към промяната на налягането в дъното на отвора) към отклонената или хоризонтална дължина на сондажа. Поради загубите на налягане от триене в канала с малък диаметър, кривите на POP се движат заедно по дълги участъци от тесния тунел и няма значително увеличение на производството, когато разклонението се удължи от 366 на 732 м. Червената крива показва комбинираното производство на два странични канала от 91 м всеки, пробити във всяка от двете формации. Поради по-късата си дължина (и следователно по-ниска загуба на налягане), два отделни 91-метрови странични коловоза превъзхождат един 732-метров наклонен страничен коловоз.
Всичко това показва влиянието на диаметъра на тръбите върху работата на страничните канали в резервоари с висока пропускливост. Сондирането на наклонени или хоризонтални странични канали увеличава дебита на сондажи, но загубите на налягане от триене в самите тръби или странични канали могат да ограничат тези темпове. В този случай е възможно да се вземе алтернативно решение за експлоатацията на странични коловози с по-ниски стойности на усвояване. В същото време става възможно да се избегне използването на скъпи средства за контрол на отстраняването на пясъчно-чакълени филтри от различни видове. Икономически анализ на разходите завсеки вид работа, като се вземат предвид очакваните промени в производството, ще ви позволи да изберете оптималното решение.