щ
наука - производству
Строительство скважин многофункционального назначения^ путь возмещения затрат на
Ю.С. КУЗНЕЦОВ,
д.т.н., профессор, заместитель директора по научной работе
А.Ф. АРЖАНОВ,
д.т.н., главный научный сотрудник
В.В. ИППОЛИТОВ,
д.т.н., главный научный сотрудник
Д.Р. СУЛТАНОВ,
к.т.н., научный сотрудник
sultanov. d.r@yandex.ru
А.А. ФРОЛОВ,
д.т.н., главный научный сотрудник
Филиал ИМАШ им. А.А. Благонравова РАН Научный центр нелинейной волновой механики и технологии
Р.Ю. КУЗНЕЦОВ,
д.т.н. заместитель директора - начальник производственного департамента
Филиал «Газпром ЭП Интернэшнл» в г. Санкт-Петербурге
А.Э. МАНАСЯН,
заместитель генерального директора, главный геолог
ОАО «Самаранефтегаз»
Филиал Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН «НЦ НВМТ РАН» владеет уникальными технологиями по обустройству небольшого нефтяного или газового месторождения с целью использования его после извлечения полезного ископаемого как резервуара для складирования различных жидких и газообразных отходов современных производств.
CONSTRUCTION OF WELLS OF MULTIPURPOSE ASSIGNMENT - IS A WAY OF COMPENSATION OF COSTS FOR THEIR DRILLING
Ju. KUZNETSOV, A. ARZHANOV, V. IPPOLITOV, D. SULTANOV, A. FROLOV, Scientific Center of Nonlinear Wave Mechanics and Technology of the Russian Academy of Sciences, R. KUZNETSOV, Branch of «Gazprom EP International», Saint-Petersburg, Deputy Director - head of production Department, A. MANASYAN, Deputy General Director, chief geologist OJSC «Samaraneftegaz»
IMASH Russian Academy of Sciences (RAS), represented by Branch «Scientific Center of Nonlinear Wave Mechanics and Technology of the Russian Academy of Sciences» possesses unique technologies for setting up a small oil or gas fields to be used after the extraction of minerals, as a reservoir for the storage of various liquid and gaseous wastes modern productions.
Key words: drilling, well of multipurpose assignment, open unit, exploration.
Современный этап становления рыночных отношений предполагает коренную перестройку всего топливно-энергетического комплекса, перевод его на ресурсосберегающий путь развития при постоянном внимании к экологическим проблемам.
В последнее время все больше вводится в разработку сравнительно небольших месторождений, литологически экранированных и представляющих собой готовый подземный резервуар для складирования в нем различных жидких отходов многотоннажных химических производств, бальнеологических и других вредных стоков, а также для подземного хранения стратегического сырья, различных отходов отработанных ядерных топлив и пр.
В этой связи к скважине предъявляются жесткие требования по долговременной надежности всех ее элементов, что влечет за собой увеличение затрат на строительство, но при этом окупаемость затрат, экономическая целесообразность резко увеличиваются. Таким образом, по-новому может быть рассмотрена концепция вложения средств в кажущееся, на первый взгляд, нерентабельным обустройство небольшого нефтяного или газового месторождения с целью использования его после извлечения полезного ископаемого по новому назначению - как резервуара для складирования различных жидких и газообразных отходов современных производств.
В этом случае уже при проектировании таких сооружений следует особо подойти к вопросам обеспечения требуемой
надежности скважины по коррозионной стойкости всех ее элементов (колонна, резьбовые соединения, тампонажные композиции), герметизации заколонного и межколонного пространств и др.
Складирование отходов в изолированных пластах, во-первых, улучшает экологическую обстановку в районах их скопления и, во-вторых, позволяет вернуться к их промышленному использованию по мере развития технологий переработки вторичного сырья. Одним из путей решения проблемы является складирование их в глубоких проницаемых пластах с использованием новейших технических достижений. К настоящему времени подземное складирование осуществляют как за рубежом (США, Италия, Япония), так и в нашей стране (Оренбуржье, Татарстан). В Западной Сибири оно начало использоваться в последние годы, но широкого применения не получило, в основном, из-за быстрой
Складирование отходов в изолированных пластах, во-первых, улучшает экологическую обстановку в районах их скопления и, во-вторых, позволяет вернуться к их промышленному использованию по мере развития технологий переработки вторичного сырья.
наука - производству
щ
коррозии оборудования и обсадных труб, значительной стоимости строительства нагнетательных скважин с применением стальных конструкций.
Для решения этих задач необходимо тщательно изучить гидродинамические и геологические условия проводки скважин, владеть технологиями обеспечения герметичности крепи и, что самое важное, научиться формировать гидродинамически совершенный открытый забой в различных геолого-технических условиях строительства многофункциональных скважин.
При строительстве последних очень важным является предупреждение отрицательного воздействия процессов, происходящих в призабойной зоне продуктивных пластов при заканчивании скважин. Главными факторами снижения продуктивности скважин и раннего нарушения герметичности крепи являются дифференциация пластовых давлений по разрезу и площади месторождения, высокие градиенты давления между разнонапорными пластами, нестационарность гидродинамического состояния и поведения многопластовой залежи. Действие этих факторов интенсифицирует процессы загрязнения призабойной зоны продуктивной толщи и заколонные межпластовые перетоки при заканчивании и эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин.
Немаловажная роль в этих негативных процессах отводится применяемым конструкциям забоя, технические и эксплуатационные характеристики которых в большинстве случаев не соответствуют возросшим требованиям значительно изменившихся геолого-промысловых условий разработки месторождений в поздней и завершающей стадиях. Формируемая в интервале продуктивных отложений составная крепь (обсадная колонна - цементное кольцо - стенки скважины), как показывает отечественный и зарубежный опыт, не только не обеспечивает герметичности ее элементов (цементного кольца и его контактных зон с обсадными трубами и стенками скважины), но и значительно усложняет в дальнейшем производство ремонтно-изоля-ционных работ (РИР), обработку призабойной зоны (ОПЗ) и других операций по интенсификации добычи нефти. Результативность РИР в скважинах, несовершенных по характеру и степени вскрытия, составляет в среднем 12 - 20% и не превышает 50%.
Следует отметить, что проблема заканчивания скважин открытым забоем имеет достаточно давнюю историю и всегда привлекала внимание технологов как наиболее перспективная, с точки зрения совершенства вскрытия продуктивных горизонтов. Но отсутствие уверенности в долговременной эксплуатации открытого фильтра таких скважин при наличии суффозии, возможных флюидоперетоков между разнонапорными пластами и отсутствии технологии первичного вскрытия на депрессии или равновесии сдерживали развитие и внедрение подобных способов.
Для реализации таких перспективных технологий необходимо было сначала сформулировать требования к фильтру скважины в различных геолого-технических условиях, выявить причину и основные факторы некачественного первичного вскрытия скважин и разобщения пластов с целью формирования конструкций забоя в различных гидродинамических условиях. Затем решалась проблема обеспечения герметичности заколонного пространства над башма-
Для восстановления коллекторских характеристик пласта необходимы технологии, обеспечивающие увеличение поверхности фильтрации и формирование такой формы забоя, которая позволяла бы более успешно применять перспективные методы увеличения добывных возможностей скважины передачей волновой энергии в отдаленные от забоя зоны пласта.
ком эксплуатационной колонны на весь период работы скважины. Это было достаточно трудно, так как не существовало технологий, обеспечивающих борьбу с так называемым зависанием цементного раствора за колонной в период превращения его в камень, конт-ракционными, суффозионными и другими процессами, происходящими в период ОЗЦ.
Для формирования открытого забоя многопластовых залежей в различных геолого-технических условиях строительства скважин необходимо разработать комплекс технологий, учитывающих необходимость изоляции разнонапорных пластов, дренирования приствольной зоны с последующей изоляцией ее твердеющими растворами и тампонирования высокопроницаемых водо-насыщенных пластов продуктивной толщи.
Для восстановления коллекторских характеристик пласта необходимы технологии, обеспечивающие увеличение поверхности фильтрации и формирование такой формы забоя, которая позволяла бы более успешно применять перспективные методы увеличения добывных возможностей скважины передачей волновой энергии в отдаленные от забоя зоны пласта.
И в настоящее время уровень технологий и технических средств достаточен для решения этой задачи. Следует только обеспечить:
- формирование открытого забоя в различных геолого-технических условиях строительства многофункциональных скважин;
- герметизацию заколонного пространства многофункциональных скважин устранением основной и практически единственной причины заколонных перетоков - гидродинамическую связь проницаемых пластов по открытому стволу бурящейся скважины за счет технологии управляемой кольматации;
- грамотное вторичное вскрытие продуктивных пластов без нарушения их естественной проницаемости;
- освоение скважины без нарушения устойчивости скелета продуктивных пластов.
Филиал ИМАШ им. А.А. Благонравова РАН «Научный центр нелинейной волновой механики и технологии» владеет уникальными технологиями для решения указанных проблем и приглашает к сотрудничеству малые нефтегазодобывающие компании, желающие повысить рентабельность вложенных инвестиций.
Ключевые слова: бурение, скважина многофункционального назначения, открытый забой, освоение
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.