Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Нефтегазовое оборудование и нефтесервисные услуги

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 201 RSS
←   Октябрь 2007   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
09.10.2007
13:41:06
16:06:16
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.derrick.ru
Открыта: 30-07-2006

Автор
Союз

Статистика

201 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Нефтегазовое оборудование и нефтесервисные услуги Выпуск от 11/10/2007


11 октября 2007 г.

Новости Союза производителей нефтегазового оборудования

6 ноября состоится защита диссертации по бурению боковых стволов на морском шельфе

6 ноября во ОАО НПО "Буровая техника" состоится защита диссертации главного инженер по бурению и КРС СП "Вьетсовпетро" Бориса Стешина, посвященная по бурению боковых стволов на морском шельфе. Автореферат диссертации опубликован на сайте ОАО НПО "Буровая техника".  Начало заседания Диссертационного совета ОАО НПО "Буровая техника" в 11 часов по адресу: Москва, ул.Летниковская, 9 

 

СТЕШИН Борис Михайлович

 
 
 
РАЗРАБОТКА  ЭФФЕКТИВНЫХ  ТЕХНОЛОГИЙ  БУРЕНИЯ
БОКОВЫХ  СТВОЛОВ  НА  МОРСКОМ  ШЕЛЬФЕ
 
 
 
Специальность 25.00.15  - Технология бурения и освоение скважин
 
 
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
 
 
 
 
Москва . 2007г
 
   Работа   выполнена  в  совместном  российско-вьетнамском  предприятии СП  .Вьетсовпетро.
 
 
   Научный руководитель               -  доктор технических наук
                                                             Оганов Гарри Сергеевич
 
   Научный консультант                  - доктор технических наук, профессор,     заслуженный работник нефтяной и газовой промышленности Российской Федерации
                                                             Ширин-Заде Сиявуш Али Сафтар оглы
 
   Официальные оппоненты            -доктор технических наук
                                                             Балденко  Дмитрий Федорович
 
                                                            -кандидат технических наук
                                                             Белоконь Станислав Владимирович
 
    Ведущая организация                  -ОАО Зарубежнефть
 
 
 
Защита состоится 06 ноября 2007г. в 11.00 часов на заседании диссертационного совета (Д 520.027.01) при ОАО  НПО БУРОВАЯ ТЕХНИКА - ВНИИБТ  по адресу : 115114, г. Москва, ул. Летниковская, д. 9
 
 
Автореферат разослан 5 октября 2007г.
 
 
 
 
С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке ОАО НПО БУРОВАЯ ТЕХНИКА -  ВНИИБТ
 
 

 

Ученый секретарь диссертационного
совета, к.т.н., доцент                                                                     Чайковский Г.П.
 
ОБЩАЯ  ХАРАКТЕРИСТИКА  РАБОТЫ
 Актуальность темы.
     Одной из основных задач нефтедобывающего предприятия является увеличение добычи нефти и газа за счет восстановления бездействующего фонда скважин, который, как правило, составляет около 10-12% от всего фонда добывающих скважин.
Кроме того, в продуктивных пластах остается значительное количество нефти в застойных зонах. Доля трудноизвлекаемых запасов достигает 20%. Около 30% остаточных запасов месторождений не могут рентабельно разрабатываться традиционными технологиями.
Аварийные скважины, ликвидированные на месторождениях по различным причинам, а также скважины, находящиеся в консервации, составляют значительную часть бездействующего фонда. При этом экономическая эффективность их восстановления путем проведения капитального ремонта или других стандартных технологий незначительна и кратковременна.
Одним из эффективных методов восстановления бездействующего фонда скважин является бурение боковых стволов. Практика реализации этого метода свидетельствует о его технико-экономических преимуществах по сравнению с бурением новых скважин, как за счет меньшей  стоимости бурения, так и возможности использования существующей на место- рождении системы сбора, транспорта нефти и газа, коммуникаций.
 В морских условиях разработки месторождений восстановление бездействующего фонда скважин бурением боковых стволов приобретает наибольшую актуальность. Это связанно, прежде всего, с ограниченным количеством ячеек-устьев для бурения на блок-кондукторах (БК) и морских стационарных платформах (МСП). Морские гидротехнические  сооружения  на месторождениях совместного российско-вьетнамского предприятия       СП Вьетсовпетро позволяют одновременно проводить строительство и эксплуатацию до 16 скважин. Ограниченная возможность морских гидротехнических сооружений не позволяет в полной мере проводить работы по извлечению остаточных запасов нефтяных залежей. Строительство же новых сооружений требует больших затрат и, как правило, является экономически нецелесообразным. Таким образом, разработка эффективных технологий бурения боковых стволов приобретает особую актуальность и экономическую целесообразность для морских месторождений.
 
Цель работы.
Повышение нефтеотдачи продуктивных пластов за счёт эффективных технологий восстановления скважин на морских месторождениях бурением боковых стволов.
 
Основные задачи работы.
         Оценка состояния бездействующего фонда скважин на морских месторождениях совместного российско-вьетнамского предприятия            СП Вьетсовпетро.
         Выбор и обоснование эффективных технологий восстановления бездействующего фонда скважин.
         Обоснование основных направлений совершенствования технологических процессов бурения боковых стволов на морских  месторождениях.
         Разработка эффективных технологий бурения и крепления боковых стволов.
         Выбор и обоснование параметров режима бурения боковых стволов.
         Исследование  и  прогнозирование  механической скорости проходки  в твёрдых и абразивных породах с применением методов анализа размернос-
тей.
Научная   новизна.
         Разработаны основные критерии выбора скважин с целью их восстановления бурением боковых стволов.
          Обоснована технология бурения и крепления двух несовместимых по градиентам пластовых давлений зон.
          Предложены аналитические зависимости для прогнозирования показателей отработки долот в твердых и абразивных породах.
          Выполнено имитационное моделирование очистки ствола скважины от выбуренной породы.
          Разработаны синергетические принципы выбора осевой нагрузки  на долото при бурении боковых стволов.
Реализация работы в промышленности и практическая значимость.
         Разработаны оптимальные режимы бурения боковых стволов.
         Предложена и реализована технология по использованию морской воды в буровом растворе.
         Разработана и внедрена технология локального крепления в боковом стволе скважин на месторождениях Вьетнама.
         Предложен метод выбора времени промежуточных промывок скважины.
         Разработана и внедрена технология бурения боковых стволов в условиях катастрофических поглощений.
          Все разработки используются при бурении боковых стволов на месторождениях Вьетнама.
Апробация работы.
Основные положения диссертации докладывались  на  международной
практической конференции Ремонт скважин и повышение нефтеотдачи, проводимой журналом Нефтегазовая вертикаль (г. Москва 2005г.); научно - техническом совете СП Вьетсовпетро (СРВ, г. Вунг-Тау, 2006г.); техническом совещании ОАО Зарубежнефть (г. Москва, 2006г.); ученых советах НПО Буровая техника - ВНИИБТ (г. Москва, 2005 . 2007г.г).
 
Публикации.
Основное содержание диссертации опубликовано в 8 печатных работах, в том числе 2 работы в рецензируемых научно-технических журналах.
 
Структура и объем работы.
Диссертационная работа  состоит из введения, пяти разделов, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 80 наименований и содержит  120  страниц  машинописного текста, 32  рисунка, 24 таблицы,  4  приложения.
                                                                    
   Автор выражает благодарность своему научному руководителю д.т.н. Г.С.Оганову, научному консультанту д.т.н., профессору С.А.Ширин-Заде, д.т.н., профессору А.М.Гусману, д.т.н. Ч.С.Дао, д.т.н. В.Т.Лукьянову, к.т.н. В.С.Горшеневу, к.т.н.В.Ю.Бахишеву, к.т.н. А.А.Аракеляну, к.т.н. В.Г.Вер- шовскому, к.т.н. Ю.А.Пуле за большую помощь в обсуждении и реализации результатов работы.
 
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы исследования и научно-практическое значение проблемы восстановления скважин бурением  боковых стволов в морских условиях,  определены основные цели и  задачи работы.
В первом разделе приведен анализ методов восстановления без- действующих и малодебитных скважин на примере СП Вьетсовпетро. Значительный вклад в решение проблем восстановления бездействующих скважин бурением боковых стволов внесли: М.Т.Абдурахманов, М.М. Александров, И.Г.Архипов, Ю.А.Аронов, Д.Ф.Балденко, П.В. Балицкий, В.В.Безумов, А.И.Булатов, А.С. Бронзов, А.Н.Гноевых, А.Н.Воевода, Г.М.Вудс, Н.А.Григорян, В.Г.Григулецкий, М.П.Гулизаде, Ю.И.Давыдов, Р.А.Иоаннесян, Е.И.Ишемгужин, А.Г.Калинин, В.Т.Лукьянов, А.М.Лубин- ский, О.А.Марков, А.А.Мовсумов, Б.А.Никитин, А.С.Оганов, Г.С.Оганов, А.С.Повалихин, В.В.Прохоренко, М.П.Сафиуллин, К.М.Солодкий, Б.З.Султанов,  С.П.Тимошенко,  А.Ф.Фёдоров,  В.А. Фёдорычев,  А.А.Цыбин.
Технико-экономическая эффективность методов восстановления скважин  СП Вьетсовпетро за период 2002 . 2006г.г. представлена в таблице:
                                                                                 Таблица 1.
Методы восстановления скважин
Количество операций
N
 
С1
 
С2
 
Эффективность
С2/ С1
ГКР
75
30
290
9,7
НКЭ (ГКР)
105
95
920
9,7
МКАВ
5
335
-
-
АВ
10
115
-
-
ГРП
10
850
1420
1,7
ББС
5
1770
22905
12,9
 
Обозначения: ГКР - глино-кислотный раствор; НКЭ (ГКР) . нефте- кислотная эмульсия (на основе ГКР); МКАВ- малогабаритный комплексный аппарат воздействия;  АВ  -  акустическое воздействие;  ГРП  - гидроразрыв пласта; ББС . бурение боковых стволов; С1 - стоимость одной скважино-операции, (тыс.USD);  С2 - прибыль от дополнительно реализованной нефти за одну скважино-операцию, (тыс.USD).
Высокая эффективность достигается от применения обработок призабойных зон (ОПЗ) глино-кислотными растворами и нефте-кислотными эмульсиями.
Мероприятия с применением гидроразрыва пласта оказались низко-эффективными. Более того, внедрение малогабаритного комплексного аппарата воздействия, а также акустическое воздействие оказались убыточными.
В то же время, эффективность от технологии бурения боковых стволов С2 / С1 значительно превосходит остальные методы вос- становления скважин, подтверждая её преимущество и  экономическую  целесообразность.
При бурении боковыми стволами для целей восстановления скважин на шельфе Вьетнама используются такие методы как:
 1. Использование стационарно отклоняющего устройства . клина  отклонения,  закрепленного в  обсадной колонне, в которой вырезается окно с  помощью системы райберов.
2.  Вырезание или удаление части колонны труб длиной 8-11м. Из вырезанного участка обсадной колонны осуществляется проводка бокового ствола скважин.
По первому методу зарезка ствола осуществляется безориентированно или с ориентированного в проектном азимуте уипстока. Данный метод позволяет вырезать окно и обеспечивает возможность выхода в открытый ствол через несколько технических колонн.
Отмечая относительную дешевизну этого технологического процесса, необходимо отметить существенные его недостатки. К ним относятся осложнения, возникающие при спуско-подъемных операциях, геофизических работах и перемещении другого оборудования в зоне  вырезанного окна обсадной колонны. Кроме того, самопроизвольное страгивание и проворот уипстока может привести к перекрытию площади вырезанного окна и значительным дополнительным затратам на его восстановление, а возможно к ликвидации пробуренного ствола.
Второй метод позволяет из вырезанного участка обсадной скважины осуществить бурение бокового ствола. При необходимости с этого же участка обсадной колонны можно пробурить еще один или несколько дополнительных стволов для вскрытия других продуктивных пластов. Данный метод, как наиболее надежный и эффективный, опробован и внедрен на морских месторождениях СП  Вьетсовпетро при восстановлении скважин с диаметром обсадных колонн Ø 140 ÷ 194 мм. Применение  этого метода позволяет более точно удовлетворять требованиям  ориентированной  проводки боковых стволов, особенно на начальном этапе.
На  месторождениях  шельфа  Вьетнама  опробованы  также такие  методы как бурение боковых стволов после извлечения незацементи- рованной части обсадной колонны, а также углубление скважины  из-под башмака существующей  эксплуатационной колонны.
В конечном итоге для выбора того или иного метода и эффективного его использования рекомендуется провести тщательную геолого-техническую и экономическую оценку этих работ исходя из планируемых извлекаемых запасов и предельно-начального дебита нефти, технического состояния скважин и др.
Проведенный анализ показал, что существующие в настоящее время как у нас в стране, так и за рубежом, методы восстановления скважин бурением боковых стволов остаются недостаточно изученными.
В диссертационной работе рассматриваются научные и практические аспекты решения этой задачи на примере месторождений совместного российско-вьетнамского предприятия СП Вьетсовпетро на шельфе Вьетнама.  
Во втором разделе проанализированы особенности  технологии строительства и восстановления морских скважин бурением боковых стволов  на  шельфе Вьетнама, возможные осложнения и обоснованы пути их предотвращения.
На месторождениях СП Вьетсовпетро фонд скважин, в основном, создавался в 1980 . 2005 г.г. В связи с истощением продуктивных пластов, максимальным использованием ограниченных возможностей вторичных методов разработки, ежегодно увеличивается число отработанных нерентабельных скважин. Так, на 1 января 2007 года бездействующий фонд составляет более 20% и таким образом около 60-ти скважин могут быть рассмотрены с целью их восстановления бурением боковыми стволами.
Ограниченная мощность МСП позволяет разместить до 16 скважин и БК до 9 скважин. Расстояние между скважинами при этом составляет от 2,4 до 3-х метров. Это создает дополнительные сложности и требует особого подхода по недопущению возможной встречи боковых стволов скважин.
         С этой целью автором работы предложены способы и внедрены мероприятия, направленные на усиление контроля за траекторией наклонно-направленных скважин на начальной стадии в интервале 0-1500 м, что позволило  избежать  ряда  серьезных  аварий, по причине возможного пересечения стволов.
Для обеспечения безаварийного ведения работ определен перечень наиболее характерных для данного региона осложнений, разработаны регламенты по их предотвращению.
Одним из самых распространенных осложнений, требующих значительных дополнительных затрат при бурении скважин на шельфе Вьетнама является поглощение буровых растворов. На его ликвидацию затрачивается от 3 до 6% календарного времени.
Сложность борьбы с поглощениями бурового раствора в фундаменте усугубляется аномально-низким пластовым давлением и тем, что проникновение бурового раствора и его наполнителей в пласт приводит к снижению естественных фильтрационных свойств коллекторов.
Этот вид осложнений до настоящего времени ликвидировался закачкой в поглощающие пласты тампонов и бурением интервалов поглощений с содержанием наполнителей в буровом растворе.
Нами разработана и апробирована на производстве новая технология бурения поглощающих интервалов с применением морской воды.
Данная технология включает последовательность выполнения следующих основных технологических операций:
-        очистка бурового раствора от наполнителя с целью недопущения его контакта с морской водой, при этом предотвращается появление плотных пробок в стволе скважины;
-        в процессе бурения изменяется режим промывки ствола скважины. В 1,5 раза увеличивается нормативная производительность морской водой в трубное пространство и производится постоянный долив морской водой в затрубное пространство, при этом достигается эффект задавливания выбуренного шлама в поглощающий интервал скважины;
. при дальнейшем углублении скважины перед наращиванием производится многократная проработка пробуренного интервала до свободного  движения инструмента с последующей закачкой на забой в интервал открытого ствола вязкого глинистого раствора; 
. при увеличении давления на 1-1,5 МПа, что свидетельствует о наличии шлама в скважине, бурение приостанавливается, производится промывка скважины и задавливание оставшегося шлама в поглощающий пласт;
. при увеличении крутящего момента в морскую воду добавляют смазывающие добавки.
Предложенная технология позволила значительно сократить время бурения, затраты на химические реагенты и материалы для установки тампонов. Исследования подтвердили сохранение фильтрационных характеристик продуктивных пластов не только пробуренных, но и близко расположенных забоев скважин, сохраняя их первоначальные дебиты.
 
В третьем разделе приведён анализ технического состояния бездействующих скважин, критерии подбора скважин и эффективные технологии для их  восстановления.
Исходя из назначения скважины, сформированы основные требования к ее подбору, связанные с геологическим обоснованием по извлечению остаточных  запасов   нефти, техническим состоянием с целью возможного восстановления и  эксплуатации, экономической целесообразностью.
 К настоящему времени геологическая характеристика нефтяных месторождений Белый тигр и Дракон остается сложной и далеко не полностью изученной. С целью наиболее обоснованного подхода к выбору скважин-кандидатов на восстановление их боковыми стволами после интерпретации сейсмики 3-Д проведена обработка  имеющегося  геологичес- кого материала и данных по эксплуатации скважин с использованием трехмерного компьютерного моделирования. На таких структурных моделях  выделяются  наиболее благоприятные зоны, уточняются наименее истощен- ные участки месторождений с наибольшими остаточными запасами, которые и определяют месторасположение скважин-кандидатов с указанием   траекто- рий их восстановления вторым стволом.
При разработке комплекса технологических мероприятий предложен индивидуальный подход к каждой скважине по ее  восстановлению.
На примере бездействующей скважины 1-Хб, в работе представлены эффективные  технологии бурения боковых стволов. Геологическое задание по этой скважине предусматривает вскрытие нижнего олигоцена и фундамента по соблюдению двух кругов допуска со смещением:
- 1400 м . по кровле нижнего олигоцена;
- 1680 м . по фундаменту.
Разработана оптимальная конструкция и профиль восстанавливаемой скважины.
Для бурения бокового ствола скважины с учет
В избранное