Эра освоения подземного пространства Западной Сибири высокотехнологичной геонавигацией нефтяных и газовых скважин сложной пространственной архитектуры началась 15 июля 1990 г., когда за 30 суток на Самотлорском месторождении построили и ввели в эксплуатацию первую горизонтальную скважину №25738 с протяженностью горизонтального ствола 209 м по пласту AB11+2 («рябчик») трудноизвлекаемой нефти (ТИЗН). При забойном давлении 9,3 МПа дебит жидкости составил 14 м/images/2015-11/03/сут, что превысило дебит соседних скважин с вертикальным вскрытием пласта в 2 – 7 раз (рис. 1) [1].
По результатам успешного строительства и эксплуатации пионерной в Западной Сибири
горной породы ознаменовало новую эпоху нефтедобычи «сланцевой» нефти, открылись перспективы разработки старых месторождений
Западной Сибири
с развитой промышленной и социальной инфраструктурой, в т.ч. Самотлорского, как минимум на 100 лет.
горизонтальной скважины 26 сентября 1990 г. техническим советом АО «Черногорнефть» принято решение о строительстве первого в Западной Сибири куста №2139 из трех горизонтальных скважин (ГС), подтвердивших техническую и горно-геологическую возможность бурения горизонтального ствола длиной более 500 м в терригенных отложениях пласта AB11+2. Впервые проведены исследования горизонтального ствола инклинометром непрерывной записи ИН1-721 и методом РК (НКТ-50 и ГК), электрометрические исследования комплексом в пластиковых трубах «Горизонталь-1», осуществлено крепление горизонтального ствола хвостовиком с магниевыми заглушками с последующей химической перфорацией.
26 апреля 1991 г. принято решение о разработке опытного участка Самотлорского месторождения шестью горизонтальными скважинами по радиально-лучевой схеме с куста №2042 [2]. В 1995 г. с получением высоких дебитов, по сравнению с наклонно-направленными скважинами этого участка, принято решение уплотнить сетку разработки, увеличив вдвое количество ГС на опытном участке. Геонавигация ГС усложнилась не только увеличением отдалений забоя от вертикали на кровлю проектного пласта до 600 – 700 м, но и расстояниями от устья до забоя горизонтальной скважины до 1100 – 1300 м.
При строительстве 12-ти ГС куста №2042 впервые в России апробирована и испытана отечественная геонавигационная технология, объединившая три системы информационного обеспечения: компьютеризированную станцию геолого-технологических исследований (ГТИ); забойную телеметрическую систему с электромагнитным каналом связи и автономный комплекс геофизических исследований на бурильных трубах. Время эксплуатации скважин на 01.01.2011 г. составило от 2974 до 5247 сут. Наибольшая накопленная добыча нефти оказалась 82,29 тыс. т из ГС №29888 при обводненности продукции 61,6% за январь 2011 г. Больше всего добыто жидкости 240,2 тыс. т из ГС №29857 при накопленной добыче нефти 64,3 тыс. т (рис. 2).
За 25 лет в Западной Сибири строительство ГС охватило 36% объемов бурения с тенденцией роста до 80% в ближайшее десятилетие с учетом освоения трудноизвлекаемых (высокообводненных и низкопроницаемых коллекторов) и нетрадиционных углеводородов так называемой сланцевой нефти и газа. Открытие баженита – нефтематеринской горной породы (НГП) ознаменовало новую эпоху нефтедобычи «сланцевой» нефти, открылись перспективы разработки старых месторождений Западной Сибири с развитой промышленной и социальной инфраструктурой, в т.ч. Самотлорского, как минимум на 100 лет. По данным Научно-аналитического центра рационального недропользования им. В.И. Шпильмана, территория распространения баженовской свиты на Западно-Сибирской низменности составляет более 1 млн км2, на 40% территории ХМАО залегают нефтеносные сланцы с геологическими запасами в 100 – 170 млрд т (при балансовых геологических запасах нефти РФ в 23 – 30 млрд т). Их нефтеотдача при традиционной разработке находится в пределах 3 – 5%, а нынешний уровень добычи не превышает миллиона тонн в год.
В.В. Кульчицким). Геореактор — природно–техногенное сооружение для термического освобождения нефти из автохтонных углеводородов, генетически связанных с исходным органическим веществом и находящихся в запечатанных порах нефтематеринских горных породах, образованных при переходе части твердой органики в жидкую.
Баженовская свита является одновременно нефтематеринской и продуктивной, представлена непроницаемыми глинисто-кремнистыми сильнобитуминозными породами, формирующими слои 3 – 7 метровых неколлекторов, генерирующих нефть. Глинисто-кремниевые отложения баженовской свиты имеют крайне низкие значения пористости 6 – 8% и проницаемости − менее 0,01 мД. Пропластки-неколлекторы имеют высокое содержание органического вещества, включающего кероген (полимерный органический материал, являющийся одной из форм нетрадиционной нефти), превращение которого в синтетическую нефть возможно посредством пиролиза (термическое разложение органических соединений нагнетанием кислородсодержащей смеси с целью создания зон окисления с повышенной температурой).
Авторским коллективом создан способ разработки многопластового неоднородного нефтяного месторождения, обеспечивающий повышение нефтеотдачи залежи за счет ввода в разработку пропластков-неколлекторов НГП (рис. 3) [3]. Строят многозабойную скважинную систему (МСС) из верхнего нагнетательного 1 и нижнего добывающего 2 горизонтальных стволов с множеством нисходящих 3 и восходящих 4 параллельно друг другу боковых стволов. Перфорируют боковые стволы в интервалах, соответствующих расположению пропластков-неколлекторов НГП 5 с последующим гидравлическим разрывом 6. Через нагнетательную скважину закачивают кислородсодержащую смесь в пропластки-неколлекторы для создания зоны окисления с повышенной температурой и осуществляют добычу нефти через добывающую скважину из пропластков-неколлекторов НГП. При этом восходящие и нисходящие боковые стволы располагаются друг от друга на расстоянии не меньше радиуса зоны полного потребления кислорода при нагнетании кислородсодержащей смеси.
МСС сложной пространственной архитектуры дан термин «геореактор» одним из авторов (профессор В.В. Кульчицкий). Геореактор — природно-техногенное сооружение для термического освобождения нефти из автохтонных углеводородов, генетически связанных с исходным органическим веществом и находящихся в запечатанных порах нефтематеринских горных породах, образованных при переходе части твердой органики в жидкую. Созданный посредством геонавигационных технологий геореактор обеспечит разработку трудноизвлекаемых запасов нефти из нефтематеринских пропластков-неколлекторов баженовской свиты, организовав на большой площади охвата процесс пиролиза.
Выводы
1. Геонавигация открыла перспективу разработки нефтегазовых месторождений горизонтальными скважинами, снизила техногенное воздействие на окружающую природную среду, обеспечила рентабельную разработку трудноизвлекаемых и труднодоступных месторождений.
2. Геонавигация геореактора – пример высокотехнологичного освоения материнских залежей нефти на основе использования закономерностей физических и биологических процессов в недрах.
3. 25-летний приоритет в геонавигации горизонтальных скважин в Западной Сибири показывает, что при разумной научно-технической политике нефтяных компаний возможно импортозамещение высокотехнологичных оборудования и процессов.
