География - лучший географический портал. Сайты, учебные материалы по географии.

Опыт строительства и эксплуатации скважин сложной архитектуры в ОАО «Татнефть»

В последнее время на многих месторождениях прогнозируемые по фактическим данным коэффициенты нефтеотдачи при реализуемой системе разработки и технологии эксплуатации скважин заметно ниже запроектированных величин. Достижение запроектированных коэффициентов нефтеотдачи требует неотложного проведения эффективных мероприятий с одновременным контролем выработки оставшихся запасов нефти. Это подразумевает применение наряду с традиционными гидродинамическими МУН также и так называемых «горизонтальных» технологий разработки.

Практика показывает, что действенными путями достижения запроектированных величин коэффициента нефтеотдачи сегодня является бурение и эксплуатация скважин сложной архитектуры — горизонтальных (ГС), многозабойных (МГС), разветвленных горизонтальных (РГС) и др., а также реанимация неэффективного фонда скважин путем бурения дополнительных вторых, в частном случае, боковых стволов с горизонтальным окончанием (БГС).

Первые семь ГС на территории Татарстана пробурены в 1976-78 гг. на Тавельском и Сиреневском месторождениях (НГДУ «Ямашнефть») на кизеловский горизонт турнейского яруса. При этом были достигнуты достаточно высокие технико-экономические результаты. В частности, две ГС (№№ 1918,1947) на Западно-Сиреневском участке до сих пор успешно функционируют, третья переведена в нагнетательный фонд.

На 01.09.2003 г. в Татарстане построено около 300 ГС, 96 БГС и 184 боковых стволов (БС). За 2003 год всего построено 47 ГС, 22 БГС и 25 БС (рис. 1).

Характеристика объектов заложения ГС и БГС

Разработка залежей нефти с применением бурения ГС ведется на залежах, приуроченных к стратиграфическим объектам, имеющим достаточно высокие значения этажей нефтеносности или толщину продуктивного пласта. Этот параметр является одним из основных критериев выбора участков для размещения ГС при проектировании систем разработки.

В Татарстане разработка залежей нефти с применением бурения ГС ведется на карбонатных отложениях, имеющих достаточно высокие значения толщин, башкирского, серпуховского, турнейского, заволжского, данково-лебедянского возрастов, и терригенных отложениях бобриковско-радаевского возраста. Рраспределение пробуренного фонда ГС (на 01.09.2003 г.) представлено на рис. 2.

Самым нижним объектом эксплуатации, разрабатываемым с применением бурения ГС, являются карбонатные отложения данково-лебедянского возраста. Залежи нефти контролируются положительными структурами в основном биогермного типа. Сложены они известняками, которые по своим структурно-генетическим особенностям подразделяются на хемогенные (зернистые), сгустковые и органогенно-детритовые [1].

Характерным для пород данково-лебедянского возраста является:

интенсивное развитие процессов перекристаллизации, обуславливающих их низкие емкостно-фильтрационные свойства;

известняки обладают значительной трещиноватостью, кавернозностью за счет процессов выщелачивания;

по своим емкостно-фильтрационным характеристикам (ЕФХ) коллекторы относятся к типам порово-трещинных и кавернозно-порово-трещинных.

На территории Татарстана породы заволжского горизонта нефтеносны на отдельных участках, в основном, где залежи нефти контролируются высокоамплитудными биогермными поднятиями. На большей же части территории они водонасыщенны. Как правило, нефтеносны два верхних пласта-коллектора из четырех, выделяемых в разрезе и утвержденных стандартом. В перспективе эти отложения могут разрабатываться ГС, при условии наличия как нефтенасыщенных толщин (НТ), так и достаточно значительных площадей нефтеносности с целью соблюдения критерия расстояния ГС от контура нефтеносности в плане. На эти отложения пробурены три ГС на Чегодайском месторождении. Покрышкой для залежей нефти в отложениях заволжского горизонта является пачка известняков, залегающая в кровле разреза.

Выше залегают карбонатные отложения турнейского яруса, на которые к настоящему времени пробурено 163 ГС, что составляет 62,2% от общего фонда ГС. В разрезе турнейского яруса выделяются четыре продуктивных горизонта (сверху вниз): кизеловский (С1кз), черепетский (С1чр), упинский (С1уп) и малевский (С1мл). К ним, соответственно, относятся пласты-коллекторы, индексируемые на некоторых промыслах по старой схеме (снизу вверх), таких как В1, В2, В3 и В4. Они разделены друг от друга уплотненными пачками известняков толщиной от 1 до 7 м, являющимися внутриформационными реперами: С12, С13 и С14. Покрышкой служат глины малиновского возраста. Практически повсеместное распространение получили коллекторы верхнего горизонта турнейского яруса (С1кз). Почти на всей территории Татарстана, где не отмечено перерыва в осадконакоплении и гипсометрически они расположены выше ВНК, эти отложения нефтеносны.

Структурно-генетические разности известняков, слагающих разрез турнейского яруса, по своим ЕФХ четко подразделяются на коллекторы и неколлекторы.

По разрезу турнейского яруса можно сделать следующие выводы:

— породы, сложенные комковатыми, сгустково-детритовыми известняками и «раковинными песчаниками», составляют продуктивную нефтесодержащую часть разреза турнейского яруса, сложенные шламово-детритовыми, фораминиферово-сгустковыми известняками и доломитами — уплотненную часть, не содержащую промышленных скоплений нефти;

— каждая из структурно-генетических разностей, слагающая породы турнейского яруса, обладает специфическими, только ей присущими, петрофизическими свойствами, обуславливающими ЕФХ по разрезу;

— присутствие нескольких структурно-генетических разностей обусловило вертикальную и зональную неоднородность разреза этих отложений;

— содержание плотных разностей увеличивается кратно увеличению с запада на восток;

— покрышкой для продуктивных отложений турнейского яруса служат глины малиновского надгоризонта.

Следующим вышележащим объектом, разработка которого ведется с применением бурения ГС, являются терригенные отложения бобриковско-радаевского возраста (27 ГС). Они сложены песчаниками, в разной степени отсортированными, алевритистыми, и алевролитами, чаще крупнозернистыми. Породы характеризуются мономинеральным кварцевым составом (кварц — 95-99%).

Кроме выделенных литологических типов коллекторов бобриковско-радаевская терригенная толща слагается аргиллитами и углисто-глинистыми сланцами, которые представляют интервалы перемычек между пластами-коллекторами и покрышками. Изменение толщины терригенных пород разреза рассматриваемой толщи обусловлено фациальным изменением и стратиграфической полнотой. По стратиграфической полноте разреза можно выделить в пределах Татарстана следующие подтипы, сочетающие одно-, двух- и разновозрастные отложения:

елховско-радаевско-бобриковские;

елховско-бобриковские;

елховско-радаевские;

радаевско-бобриковские.

Таким образом, переслаивание всех разностей пород, различная стратиграфическая полнота разреза и, как следствие, изменение толщины продуктивных горизонтов и пластов-коллекторов, а также фациальная изменчивость, невыдержанность пластов как по площади, так и по разрезу, обусловили трудности в расчленении и индексации и выделении объектов разработки. В пределах рассматриваемой терригенной толщи при полном стратиграфическом разрезе выделяются (сверху вниз) пласты-коллекторы, индексируемые как С1бр-4, С1бр-З, С1бр-2 и С1бр-1.

Терригенный комплекс бобриковско-радаевского возраста характеризуется сложным строением:

высокой фациальной изменчивостью;

большой разновидностью форм залегания;

наличием от одного до нескольких пористо-проницаемых прослоев, пластов;

значительным изменением толщин, особенно во врезовых зонах;

наличием большого количества слияний продуктивных пропластков и пластов;

преимущественно хорошей гидродинамической связью пропластков и пластов;

отсутствием надежных покрышек.

В этой связи ГС располагаются в основном в зонах эрозионных врезов и в зонах развития I типа разреза, причем критерий наличия достаточно значительных продуктивных толщин необходимо особенно соблюдать в водоплавающих и пластово-сводовых залежах с водонефтяными зонами. Это продиктовано необходимостью увеличения безводного режима эксплуатации ГС путем соблюдения критерия расстояния от нижней точки условно-горизонтального ствола (УГС) до ВНК — 2-3 м. ГС не проектируется там, где объект имеет высокую расчлененность и небольшие НТ пород объекта эксплуатации при наличии плотных перемычек значительной толщины (2,0-3,0 м).

Нефтенасыщенные коллекторы карбонатной толщи башкирско-серпуховского возраста, залегающие в среднем на 300 м выше по разрезу, развиты в юго-западной части Ромашкинского месторождения и на месторождениях, расположенных на северном, северо-восточном, западном склонах Южно-Татарского свода и Мелекесской впадины. Продуктивные отложения башкирско-серпуховского возраста среднего карбона в пределах Республики Татарстан сложены известняками и доломитами. К настоящему времени на данные отложения пробурено 68 ГС, что составляет 26% от общего фонда ГС.

Изменения ЕФХ свойств в известняках башкирско-серпуховского возраста зависят от интенсивности вторичных процессов:

— перекристаллизации, выщелачивания, сульфатизации и развития трещиноватости;

— лучшими ЕФХ обладают зернистые, комковато-сгустковые и органогенно-детритовые структурные разности известняков;

— улучшению ЕФХ способствуют процессы перекристаллизации, выщелачивания, трещиноватости, иногда стиллолитизации;

— кальцитизация, сульфатизация и содержание глинистого материала ведут к ухудшению ЕФХ и полной изоляции пор;

— эффективной емкостью служат поры каверн и системы трещин;

— наиболее эффективные ЕФХ приурочены к разуплотненным макро- и микротрещиноватым участкам;

— известняки неоднородны по разрезу и площади; улучшение коллекторских свойств происходит сверху вниз.

В табл. 1 представлена краткая литолого-петрографическая характеристика нефтевмещающих пород продуктивных пластов, влияющих на добывные возможности ГС.

Табл. 1. Геолого-физические характеристики продуктивных пластов Республики Татарстан

Параметры

Башкирский

Бобриковский

Турнейский

Данково-Лебедянский

Количество месторождений/скв, шт.

5/68

7/27

18/163

1/4

Cредняя глубина залегания,м

886

1288

1164

1310

Тип залежи

массивный

пласт.-свод.

массивный

пласт.-свод.

Тип коллектора

пор.-трещин, кавернозный

литол. огр., поровый

порово-трещинный

порово-трещинный

Cредняя общая толщина, м

20,00

14,00

31,15

7,10

Средняя нефтенасыщенная толщина, м

6,10

7,04

9,77

5,10

Пористость, %

14,42

24,30

12,67

7,00

Средняя нефтенасыщенность, доли ед.

0,79

0,86

0,69

0,65

Проницаемость, мкм2

0,13

0,91

0,12

0,03

Коэффициент песчанистости, доли ед.

0,43

0,58

0,52

0,52

Коэффициент расчлененности, доли ед.

5,00

2,33

5,72

2,05

Начальная пластовая температура, °С

22,25

25,29

25,03

25,00

Начальное пластовое давление, МПа

8,72

13,16

11,26

13,10

Вязкость нефти в пластовых условиях, МПа.с

89,72

91,41

35,62

70,80

Плотность нефти в пластовых условиях, т/м3

0,90

0,89

0,88

0,91

Объемный коэффициент нефти, доли ед.

1,03

1,04

1,05

1,04

Давление насыщения нефти газом, МПа

2,98

3,82

3,94

1,60

Газосодержание нефти, м3/т

2,34

11,37

17,66

12,40

Вязкость воды в пластовых условиях, МПа.с

1,50

1,67

1,72

1,70

Плотность воды в пластовых условиях, т/м3

1,14

1,16

1,45

1,17

Таким образом, сложнопостроенность месторождений Республики Татарстан определяют следующие факторы:

многопластовость;

многозалежность;

высокая неоднородность по площади и разрезу;

различные формы залегания продуктивных объектов;

разнотипность строения залежей нефти;

присутствие нескольких структурно-генетических разностей известняков в карбонатных породах;

разнотипность разрезов терригенной толщи бобриковско-радаевско-елховского времени нижнего карбона;

выделение в терригенных породах нижнего карбона нескольких литотипов, различающихся по гранулометрическому составу, которые определяют выбор и возможность размещения ГС.

Весь пробуренный и проектный фонд скважин с УГУС можно распределить в пределах старых разрабатываемых площадей и залежей, новых залежей с фондом, пробуренным на нижележащий объект эксплуатации и новых залежей, вскрытых одной или несколькими разведочными скважинами.

Другие публикации

Первые находки.
Москва получила название Белокаменной. В таких известняках находятся знаменитые одесские катакомбы. Южнее Москвы в карьерах добывают ценные удобрения – фосфориты, залегающие в черной юрской глине, возраст которой более 150 миллионов лет. Глина переполнена минералами ф ...

Кайтагцы
Кайтагцы, хайдакъ (самоназв.), народ в России, коренное население Дагестана. Численность Кайтагцев по переписи 1926 - 14,4 тыс. чел., на 1 янв. 1938 -17,2 тыс. чел. Во всех последующих переписях показаны в составе даргинцев. Говорят на хайдакском диалекте даргинского ...

Разделы

Поиск