Пространственное профилирование стволов скважин

Пространственное профилирование стволов скважин

В данной статье будут описаны проектирование схемы кустования и проектирование профиля скважины.

Авторы публикации

Рубрика

Геология

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 1 (1), ноябрь ‘20

Поделиться

Проектирование схемы кустования осуществляется с учетом экологических требований, горно-геологических условий проводки наклонных и горизонтальных скважин, экономических соображений и технических характеристик бурового оборудования. Кустовые площадки располагаются с учетом оптимизации проводки к расчетным координатам размещения забоев в продуктивном пласте там, где по условиям рельефа местности затраты времени и средств будут минимальными. Решение о пригодности участков под кустовые площадки следует принимать по топографическим данным с позиции минимального воздействия на окружающую природную среду (ОПС). Наличие влияния геотектонических и геодинамических флексурно-разрывных нарушений на размещение кустовой площадки и проводки скважины рекомендуется учитывать, используя сейсмические данные и сведения по аэрокосмическим исследованиям.

Существующая конструкция кустовых площадок, как в процессе бурения скважин, так и в последующей их эксплуатации сопряжена с проблемами экологической безопасности.

Кустовые площадки должны быть расположены за пределами водоохранных зон и защитных прибрежных полос водных объектов на частично заболоченных территориях.

Весь комплекс работ по подготовке к строительству скважин сводится к отсыпке кустовых площадок, обвалование оснований площадок и емкостей с ГСМ, строительство автомобильных дорог.

На площадках планируется размещение бурового оборудования и сопутствующих сооружений. Буровое оборудование размещается по схеме, разработанной буровой организацией и согласованной в органах Ростехнадзора РФ.

Буровики будут размещаться на площадке, расположенной на расстоянии более 100 м от бурящихся скважин в вагончиках в полной заводской готовности.

Для доставки грузов, бригад буровиков и минерального грунта для выполнения инженерной подготовки запроектированы и частично построены дороги, которые примыкают к существующим дорогам промысла. 

На проектируемых площадках принята сплошная вертикальная планировка. Организация рельефа площадок выполнена, исходя из придания необходимых уклонов для обеспечения поверхностного водоотвода.

Строительство насыпного кустового основания осуществляется в зимнее время. В качестве строительного материала используется привозной грунт-песок. Сооружение осуществляется автозавозом. При этом гидронамыв исключается. Откосы основания должны быть крутыми. Угол откосов насыпной площадки находится в пределах 30 градусов. Откосы должны быть укреплены геотекстилем и дорожными железобетонными плитами с соединением стыков электросваркой в местах выхода крепежной железной арматуры. Затем стыки плит герметизируются бетоном. Кустовое основание должно иметь замкнутую систему дренажа, обеспечивающую сбор и утилизацию загрязненных атмосферных осадков и разливов технологических жидкостей. Конструкции оснований буровых площадок приняты лежнево-насыпными.

Схема конструкции основания буровой площадки представляет собой насыпное грунтовое сооружение, обеспечивающее размещение, монтаж и эксплуатацию необходимого комплекса сооружений и оборудования для строительства скважины, и предотвращающая прямое контактирование технических и технологических процессов с естественными грунтами территории производства работ. 

Въезд на насыпную платформу должен быть трамплинного типа. Трамплинный въезд сооружается после монтажа вышечного и бурового оборудования. Насыпь сооружается с послойным уплотнением механическим аэродромным катком.

В процессе строительства насыпной кустовой платформы осуществляется сооружение траншеи под приустьевую шахту глубиной 1-2 м, шириной – 2,4 м. Длина траншеи под приустьевую шахту определяется количеством скважин в кусте и расстоянием между устьями скважин. Расстояние между двумя соседними скважинами согласно «Инструкции по бурению наклонно-направленных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири» и в соответствии с требованиями пожарной безопасности должно быть не менее 5 м, а допустимое количество скважин в батарее – не более 4 м. 

Такое расположение скважин обеспечивает нормальную эксплуатацию скважин штанговыми насосами и отвечает требованиям пожарной безопасности. При этом устьевой фланец скважины должен быть расположен на высоте не более полуметра от пола приустьевой шахты. Длина траншеи под приустьевую шахту также определяется в зависимости от способа монтажа железобетонного каркаса приустьевой шахты.

Для проведения буровых работ на кустовых площадках предусматривается устройство шламовых амбаров. Шламовые амбары рассчитаны на сбор и захоронение отходов, состоящих из бурового шлама, отработанного бурового раствора и буровых сточных вод.

Для сбора стоков с рабочей площадки буровой и предупреждения загрязнения площадки при возможных флюидопроявлениях или выбросах устье скважины оборудовано шахтой и обвалованной площадкой вокруг нее (размер шахты в плане представляет собой квадрат со стороной 3 м и глубиной 1,5 м, размер площадки 8 х 8 м).

Для предотвращения водно-ветровой эрозии предусматривается укрепление откосов насыпей и обваловок площадок посевом трав по слою предварительной плакировки торфо-песчаной смесью (ТПС) или плодородным грунтом толщиной 0,15 м. 

Размеры основания буровой площадки приняты с соблюдением следующих условий:

  • расстояние от скважин до жилого поселка не менее 67,5 м;
  • расстояние от скважин до котельной не менее 39 м;
  • расстояние между нефтяной емкостью и котельной не менее 20 м;
  • расстояние от нефтяной емкости до жилого поселка не менее 30 м.
  • в зимний период проходы очищены ото льда и посыпаны песком.

Бытовые и служебные помещения для буровых бригад и бригад освоения на территории куста расположены от устья бурящихся и эксплуатационных скважин на расстоянии, превышающем высоту вышки не менее чем на 10 м.

Требования к содержанию жилого городка следующие:

  • территория спланирована;
  • в летний период проходы между вагонами без выбоин и грязи или покрыты деревянными настилами;

В местах переездов через обвалование устраиваются железобетонные покрытия с укладкой плит.

Внутриплощадочные проезды предусмотрены с грунтовым и гравийно-песчаным покрытием. На кустовой площадке приняты проезды из гравийно-песчаной смеси h=0,2 м.

Требования к профилям скважин

При проектировании профиля каждой конкретной скважины должны учитываться требования эксплуатации глубинно-насосного оборудования, в том числе и импортных насосных установок. Трехинтервальный профиль с участками: вертикальным, набора и корректировки параметров кривизны, стабилизации или малоинтенсивного уменьшения зенитного угла рекомендуется для скважин с отклонением от вертикали до 700 м.

Четырехинтервальный профиль, включающий участки: вертикальный, набор кривизны, стабилизация зенитного угла в интервале работы насосного оборудования, естественного малоинтенсивного уменьшения зенитного угла. Четырехинтервальный профиль рекомендуется для скважин с проектным отклонением забоя от вертикали более 700 м, в случае затруднений с проводкой нижней части ствола.

Допустимая интенсивность пространственного искривления не должна превышать в интервале набора и корректирования – 2,0 град/10 м, стабилизации зенитного угла – 0,4 град/10 м, уменьшения зенитного угла – 0,6 град/10 метров.

Для всех видов профиля обязательным условием является то, чтобы в интервале установки глубинного насосного оборудования интенсивность искривления составляла 0,3 град/10 м (максимальный угол должен быть не более 60 град в зоне установки насосного оборудования).

При проводке скважин куста должны быть приняты меры, исключающие пересечение стволов. 

Если в процессе бурения выявляется, что траектории скважин находятся в опасной близости друг от друга, бурение следует продолжить с соблюдением мер, исключающих повреждение обсадной колонны, либо осуществлять работы по корректированию траектории скважины. 

В соответствии с «Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности» и другими нормативными документами принято, что глубина вертикального интервала должна исключать набор параметров кривизны в неустойчивых отложениях и выбираться в зависимости от величины отклонения забоя от вертикали, а также из условия предотвращения пересечения стволов скважин.

Величины максимальных значений зенитного угла, отклонений забоев скважин от вертикали должны приниматься из расчета экономической целесообразности сооружений скважины как эксплуатационного объекта на кустовой площадке. Проектирование каждой скважины куста следует осуществлять с учетом фактических закономерностей искривления по интервалам профиля для применяемых компоновок с условием обязательного ограничения по интенсивности искривления для обеспечения надежной работы внутрискважинного оборудования. 

Архитектура профилей горизонтальных (субгоризонтальных) должна рассчитываться с учетом оптимального размещения забоев в каждом из поэтажно расположенных продуктивных объектов.

Список литературы

  1. Тер-Саркисов Р.М;, Николаевский A.B., Макеев Б.В. Накопление ретроградного конденсата в призабойношзоне и его влияние на продуктивность скважин Астраханского ГКМ //Газовая промышленность. -1993. -№ 7 с. 23-24
  2. Мнацаканов И. Технологии BAKER HUGHES для заканчивания многоствольных скважин // Нефтегазовая вертикаль. 2009. № 14. С. 51 - 53. URL: http://www.ngv.ru/i/magazine_article/pdf_file_129.pdf 
  3. Климов М.Ю. Разработка и исследование нефтяных месторождений с использованием горизонтальных скважин. Дисс. ... канд. техн. наук. Тюмень, 2009.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 6 дней до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary