Сондиране на хоризонтални и странични кладенцихоризонтални валове
Понастоящем един от обещаващите методи за интензифициране на производството на нефт и пълното му извличане от недрата е разработването на находища с помощта на хоризонтални кладенци (HW) и хоризонтални странични стволи (SHS).
Общоприето е, че първият нефтен кладенец с хоризонтален участък е пробит през 1937 г. в находището Ярегское (Република Коми). Хоризонталното сондиране обаче не е намерило своето развитие и индустриално приложение у нас. Към началото на 2000 г. в света са пробити над 20 000 хоризонтални сондажа, от които около 2000 хоризонтални и хоризонтални кладенци в България.
Първоначално сондирането на хоризонтални кладенци се използва при разработването на находища при наличие на пластова вода в непосредствена близост до края на пласта. Това беше причината за бързото наводняване на конвенционалните вертикални кладенци; хоризонталните кладенци по ръба на пласта доказаха, че могат да осигурят по-дълъг период на безводно производство с по-добри възможности за добив на нефт и газ.
От особено значение са HS и BGS в области, които са в късен етап на развитие. В разнородните резервоари по различни причини остават неразвити междинни слоеве, стълбове и други зони. Данните от полеви и геофизични проучвания в производствени и инжекционни кладенци показват неравномерно производство на нефт от скали с висока хетерогенност слой по слой.
Основно се произвеждат високопропускливи междинни слоеве. Производственото покритие на продуктивната част на сондажния участък е от 40 до 60 процента или повече. Поради близостта на контактите вода-нефт (WOC) и газ-нефт (GOC), цели слоеве често не се отварят чрез перфорацияпродуктивни видове, които не могат да бъдат експлоатирани с конвенционални методи. Ако отворите продуктивна формация близо до OWC, тогава можете скоро да получите пробив на вода в кладенеца, а ако отворите продуктивна формация близо до контакта газ-нефт, тогава са възможни пробиви на газ в нефтената част на нефтения резервоар и т.н.
Опитът от експлоатацията на хоризонтални нефтени и газови кладенци, както и хоризонтални странични стволове в изтощени, нерентабилни кладенци у нас и в чужбина показва, че хоризонталните кладенци и хоризонталните странични стволове позволяват:
1. Да се увеличи добивът на нефт от подпочвата чрез увеличаване на площта на филтриране и интензифициране на потока на нефт и газ от находището, както и чрез повишаване на ефективността на процесите на стимулиране на пласта.
2. Значително увеличаване на дебита на нефт и газ в сравнение с вертикалните кладенци чрез увеличаване на площта на филтриране.
3. Удължаване на сухия или маловоден период на нефтените кладенци.
4. Възстановяване на продуктивността на находища в късен етап на разработка.
5. В неактивни и нискодебитни кладенци, чийто запас в България възлиза на десетки хиляди, не само се възстановява, но и значително се увеличава в сравнение с първоначалния (когато находището е пуснато в разработка) дебитът на нефт и газ.
6. Да се повиши ефективността на създаването и експлоатацията на подземни хранилища за газ.
7. Намаляване на обема на сондирането на кладенци, когато петролните и газовите находища са пуснати в разработка.
8. Намаляване на обема на капиталните инвестиции, особено в блатисти и гористи райони.
Сондажът на хоризонтален кладенец е около 1,5 пъти по-скъп от вертикалния.
Недостатъците на разработването на нефтени находища с помощта на хоризонтални кладенци включватвисоки разходи за разработка и експлоатация; трудоемкост и наукоемкост на сондирането и завършването на кладенци; трудности при извършване на геофизични проучвания на кладенци (GIS), перфорация и обработка на дънната зона на дупката (BHT).
Всички хоризонтални кладенци се класифицират според радиуса на кривината на сондажа по време на прехода от вертикален към хоризонтален компонент: малък радиус, среден радиус, голям радиус. HWs с голям и малък радиус се използват най-често при разработването на офшорни находища.
Хоризонталните кладенци са по-ефективни от вертикалните кладенци (VS) в резервоари с ниска пропускливост поради факта, че перфорираната част на HW сондажа е многократно по-голяма от перфорираната част на вертикалния сондаж. Следователно дебитите на хоризонталните кладенци са по-високи. HW в резервоари с естествени пукнатини има по-висок дебит от WB, тъй като WL е по-малко вероятно да се пресече със система от естествени пукнатини.
Според института ВНИИнефт в България има големи перспективи за сондиране на хоризонтални кладенци: в страната ни има над 6 милиарда тона извлекаеми запаси от нефт в нископропускливи резервоари; повече от 4 милиарда тона петрол - в газови и нефтени находища; 2,5 милиарда тона тежки масла; 2,3 милиарда тона нефт в карбонатни резервоари; около 3 милиарда тона в наводнени находища със степен на изчерпване на нефтените запаси над 50%. Освен това България има десетки милиарди тона битум,
където методът на хоризонталния кладенец може да се използва ефективно.
В момента хоризонталните кладенци се използват главно при разработването на нефтени и газови находища в чужбина. Основният обем на хоризонталните сондажи, според списание "Нефт и газ" (САЩ) за 1995 г., е в САЩ и Канада, където хоризонталните кладенци са в моментаРазработват се 334 находища.
От края на 70-те години на миналия век у нас все по-широко се използва насоченото сондиране на кладенци, когато сондажът се пробива в зададена посока с изкуствено отклонение от вертикалата. Изкуствено отклонение е пробиването на сондажа в планираната посока с постигане на дъно в дадена точка.
Кладенците с изкуствено отклонение са наклонени, хоризонтални, разклонено-хоризонтални, многостранни и др.
Най-често се използват такива кладенци:
- при разработването на нефтени находища, разположени под дъното на океани, морета, езера, реки;
– при пробиване на кладенци, разположени на парцели със силно пресечен терен (планини, дерета); - за гасене на пожари (горящи фонтани от нефт или газ), за премахване на открити емисии на нефт и газ;
– по време на клъстерно сондиране с цел запазване на обработваемата земя, намаляване на капиталовите инвестиции за сондиране и разработване на находища, както и оперативните разходи за обслужване на кладенци и оборудване;
- при пробиване на нефтени кладенци, разположени под солни находища, поради трудността на пробиването при преминаване през тези залежи. При пробиване на насочени и хоризонтални кладенци, турбоборши, винтови двигатели и електрически бормашини се използват като спускащи двигатели. За целите на изкуственото изкривяване на сондажа в дадена посока се използват отклоняващи устройства. Отклоняващите устройства са предназначени да създават отклоняваща сила върху бита или да наклонят оста на бита към оста на сондажа. При пробиване на хоризонтални кладенци с дълбоки двигатели, турбинни дефлектори, дефлектори на базата на винтови дълбоки двигатели и механизми за огъване се използват като отклонения.(MI)
(при електрическо сондиране), дефлектори с наслагване, спускащи двигатели с ексцентричен нипел. При ротационното сондиране се използват отклоняващи клинове, шарнирни дефлектори и др. Предимствата на тази технология включват намаляване на броя на вертикалните и насочени кладенци с 2-4 пъти и намаляване на обема на капиталовите инвестиции, увеличаване на текущото производство на нефт и възстановяване на нефт поради увеличаване на ефективността на почистване, възможността за въвеждане в разработването на сложни находища с ниска пропускливост и хетерогенни резервоари от находища с високовискозни масла. Важна характеристика е, че стометров хоризонтален сондаж може да отвори една или повече зони с повишена производителност в хетерогенен резервоар.
В България в момента се извършва сондиране на хоризонтални и хоризонтални кладенци в различни нефтени и газодобивни райони (Западен Сибир, Удмуртия, Башкортостан, Татарстан и др.).
През 2009 г. са изградени 443 сондажа с хоризонтален сондаж със средна дълбочина 3016 метра. През предходната година са изградени с 15% повече такива сондажи: 523 на средна дълбочина 3153 метра. В сравнение с 2005 г. сега има 6,5% повече хоризонтални сондажи (имаше 416 сондажа с дължина 2846 метра). И преди пет години, и сега Сургутнефтегаз е лидер в хоризонталните сондажи. Вярно е, че през това време делът на компанията е намалял от 49% на 35%.От общия брой изградени петролни кладенци през 2009 г. хоризонталните сметки за около 8%. През 2005 г. - 11%. Излишно е да казваме, че строителството на хоризонтални кладенци е във възход.
Таблица 10 Разпределение на HW и BGS по полета на OAO Udmurtneft
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: