Все открытые к настоящему времени нефтяные месторождения Республики Беларусь сосредоточены в Припятском прогибе, площадь которого составляет около 30 тыс. км2, а промышленная нефтегазоносность связана с подсолевыми, межсолевыми и верхнесоленосными отложениями верхнего и среднего девона [1]. Поэтому для изучения мощной (до 6,2 км) толщи осадочных и вулканогенно-осадочных образований, залегающих на кристаллическом фундаменте архейско-нижнепротерозойского возраста [2], в Речицком районе Гомельской области была заложена параметрическая глубокая скважина № 1 Предречицкой площади.
Скважина №1 Предречицкой площади, фактическая конструкция которой по спущенным колоннам показана на рис. 1, строилась буровой бригадой мастера С.Ю. Большакова с буровой установки «Benteс ESTA III – 450T – ST – AC» ПО «Белоруснефть» грузоподъемностью 450 т, фотография которой представлена на рис. 2, с целью поиска залежей углеводородов в отложениях межсолевого комплекса и оценки перспектив нефтегазоносности подсолевого и верхнепротерозойского комплексов, со вскрытием пород кристаллического фундамента.
Верхний девон представлен отложениями франского и фаменского ярусов. Франский ярус включает в свой состав ланский, саргаевский, семилукский, речицкий, воронежский, евлановский, ливенский и домановичский горизонты. Ланский горизонт сложен в нижней части песчаниками и алевритами, а в верхней – алевритами и глинами; саргаевский, семилукский, речицкий, воронежский, евлановский горизонты – известняками, доломитами, мергелями, с прослоями песчаников, алевритов, ангидритов; ливенский и домановичский горизонты – каменной солью с прослоями ангидритов, песчаников, алевритов, глин, мергелей, известняков и доломитов [3].
В составе среднего девона выделены эйфельский и живетский ярусы. Эйфельский ярус сложен, в основном, доломитами, доломитовыми мергелями и глинами с прослоями известняка, ангидрита, гипса, а в отдельных районах – каменной соли. В нижней части яруса преобладают сульфатно-карбонатные и песчано-алевритовые породы, в средней – карбонатные (в основной доломиты), в верхней – доломитовые мергели и глины. Живетский ярус занимает несколько меньшую площадь распространения, чем эйфельский. Он представлен старооскольским (полоцким) горизонтом, сложенным в нижней части песчано-алевритовыми породами, в верхней – глинистыми с прослойками песчаников и алевритов, реже – доломитовых мергелей и доломитов [3].
Основными осложнениями при бурении скважины в этом регионе были:
• До глубины 2800 м – осыпи, обвалы, сужение ствола скважины, каверноообразование, водопроявление (разжижение бурового раствора) и поглощение бурового раствора.
• В интервале 2800 – 5100 м – кавернообразование, естественное искривление ствола скважины, осыпи стенок скважины, а с глубины 4000 м до 5100 м наблюдалось пластическое течение солей.
• Интервал 5100 – 5900 м – поглощение бурового раствора и прихваты бурильного инструмента.
• Интервал 5900 – 6200 м – кавернообразование и сужение ствола скважины (проявление пластических глин).
• Интервал 6200 – 6750 м – поглощение бурового раствора и прихваты бурильного инструмента.
В этой связи строительство глубокой скважины в осложненных горно-геологических условиях Припятского прогиба было сопряжено с проведением целого комплекса работ по креплению открытых интервалов. В табл. приведены данные по фактически спущенным колоннам при креплении каждого интервала.
ПРОЦЕСС КРЕПЛЕНИЯ ПРОБУРЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ
Кондуктор номинального наружного диаметра 508 мм, группа прочности стали – N-80, толщина стенки – 11,1 мм спускался одной секцией в открытый ствол диаметра 660,4 мм на глубину 220 м.
1-я техническая колонна номинального наружного диаметра 406,4 мм, группа прочности стали Q-125 – спускалась двумя секциями в открытый ствол диаметра 444,5 мм на глубину 2690 м. Стыковка секций производилась на глубине 1522 м в открытом стволе.
Нижняя секция колонны длиной 1168 м и с толщиной стенки труб 16,7 мм была спущена и зацементирована стандартным способом.
Верхняя секция длиной 1522 м и с толщиной стенки труб 14,6 мм в процессе спуска стыковалась в открытом стволе с нижней секцией с помощью герметизирующего ниппеля внизу верхней секции и воронки наверху нижней секции. После того, как была обеспечена стыковка, верхняя секция поднималась на 1,5 метра до выхода герметизирующего ниппеля из адаптера, прокачивалась цементная пачка вместе с продавочной пачкой и после выхода цементного раствора на устье верхняя секция снова спускалась до обеспечения стыковки в стыковочном узле. После ОЗЦ была проведена опрессовка колонны, показавшая ее герметичность.
а) один узел гидравлически активируемый двухконусный – для крепления верхней секции колонны 324 мм;
б) два узла гидравлически активируемых двухконусных – для крепления нижней и средней секций колонны 244,5 мм;
в) один узел гидравлически активируемый одноконусный – для крепления колонны 168 мм.
1-я потайная колонна (хвостовик) номинального наружного диаметра 323,9 мм – спускалась в открытый ствол диаметра 368,3 мм на глубину 4840 м до глубины 2363 м для перекрытия солевых отложений верхнего девона. Колонна спускалась двумя секциями, их стыковка производилась на глубине 4021 м в открытом стволе.
Нижняя секция длиной 819 м, группа прочности стали Q-125, толщина стенки труб 23,4 мм, была спущена до глубины 4840 м. Цементирование нижней секции проводилось стандартным образом.
Верхняя секция длиной 1658 м, группа прочности стали Q-125, толщина стенки труб 21,8 мм, была спущена до глубины 4021 м и подвешена в предыдущей колонне на глубине 2363 м с помощью гидравлически активируемого двухконусного узла подвески хвостовика (рис. 3).
Цементирование верхней секции проводилось через перфорированный патрубок, установленный выше герметизирующего ниппеля. После ОЗЦ была проведена опрессовка колонны, показавшая ее герметичность.
2-я техническая колонна номинального наружного диаметра 244,5 мм – спускалась в открытый ствол диаметра 269,9 мм тремя секциями на глубину 5781 м.
Нижняя (первая) секция длиной 1179 м комбинированная – внизу секции использовались 730 м трубы группы прочности стали P-110 с толщиной стенки 15,9 мм, выше – труба группы прочности стали TN 140HC с толщиной стенки 17,1 мм. Нижняя секция подвешивалась в предыдущей колонне на глубине 4602 м с помощью гидравлически активируемого двухконусного узла подвески хвостовика. Цементировалась секция через башмак, после чего цементный раствор был смыт с «головы» секции.
Средняя (вторая) секция длиной 1514 м, труба группы прочности стали TN 140HC с толщиной стенки 17,1 мм, внизу которой стоял герметизирующий ниппель для стыковки с воронкой нижней секции, выше которого через одну трубу была установлена муфта ступенчатого цементирования. Стыковка с нижней секцией проведена в перекрытом предыдущей колонной интервале на глубине 3088 м. Закрепление «головы» секции проводилось в предыдущей колонне с помощью гидравлически активируемого двухконусного узла подвески хвостовика со стыковочным адаптером и воронкой наверху. После того как вводом ниппеля в воронку и частичной разгрузкой веса верхней секции на нижнюю определили положение «головы» нижней секции, произвели натяжку инструмента до собственного веса колонны и был сброшен шар активации. Далее повышением давления были последовательно активированы узел подвески средней секции и муфта ступенчатого цементирования, и после восстановления циркуляции бурового раствора вращением колонны бурильных труб вправо спусковой инструмент был освобожден с сохранением гидравлической связи секции обсадной колонны и спускового инструмента. Затем провели закачку цементной и продавочной пачки, после чего спусковой инструмент был поднят над головой хвостовика и смыт цементный раствор с «головы» средней секции. 
Верхняя (третья) секция длиной 3088 м, 200 метров нижней части состояли из труб группы прочности стали TN 140HC с толщиной стенки 17,1 мм, остальная часть – из труб группы прочности стали P-110 с толщиной стенки 13,8 мм, внизу которой был установлен герметизирующий ниппель. После определения разгрузкой веса и повышением давления циркуляции заход ниппеля верхней секции в голову средней верхняя секция была поднята на 2 м, были последовательно закачаны цементная и продавочная пачки, после чего верхняя секция была спущена в среднюю. После ОЗЦ была проведена опрессовка колонны.
2-я потайная колонна (хвостовик) номинального наружного диаметра 168,3 мм и длиной 779 м была спущена в открытый ствол диаметра 200 мм с глубины 5561 м до глубины 6340 м и подвешена в предыдущем стволе для перекрытия пластичных глин ливенского и евлановского горизонтов нижнесоленосного комплекса верхнедевонских отложений. Закрепление «головы» хвостовика произведено с помощью гидравлически активируемого одноконусного узла подвески хвостовика с механическим пакером наверху. После того как хвостовик был спущен на забой, сбросили шар активации. С ростом давления сначала был активирован узел подвески хвостовика, потом произошла срезка седла под шар и восстановлена циркуляция. После этого вращением вправо был освобожден спусковой инструмент с сохранением гидравлического канала, далее закачаны цементировочная и продавочная пачки. После прокачки спусковой инструмент был выведен из посадочного адаптера и разгрузкой веса бурового инструмента через систему раздвижных кулачков был активирован механический пакер головы хвостовика. Далее произвели смыв остатков цементного раствора с головы хвостовика и подняли инструмент. После ОЗЦ опрессовали колонну.
Бурение под эксплуатационную колонну велось долотом диаметра 139,7 мм до глубины 6755 м с проведением геофизики, отбором керна и испытанием пластов. На этапе исследования интервала 6340 – 6775 м было принято решение не спускать эксплуатационную колонну.
Выводы:
1. В процессе бурения самой глубокой параметрической скважины №1 Предречицкой площади был получен ценнейший геолого-геофизический материал о глубокопогруженных зонах Припятского прогиба.
2. Приобретен уникальный опыт крепления глубокой наклонно-направленной скважины в сложных горно-геологических условиях, в том числе стыковки колонн больших диаметров – 406 мм и 324 мм в открытом стволе, а также спуск и стыковка 244,5 мм колонны тремя секциями.
3. При креплении ствола скважины использовались 4 узла подвески хвостовика:
а) один узел гидравлически активируемый двухконусный – для крепления верхней секции колонны 324 мм;
б) два узла гидравлически активируемых двухконусных – для крепления нижней и средней секций колонны 244,5 мм;
в) один узел гидравлически активируемый одноконусный – для крепления колонны 168 мм.
4. Принятые технические и технологические решения позволили выполнить работы по креплению скважины № 1 Предречицкой площади с высоким качеством и в сжатые сроки.
