- Ачимовские отложения в районе бурения характеризуются наличием аномально высоких пластовых давлений (АВПД – коэффициент аномальности составляет 1,7);
- Ввиду узкого безопасного окна бурения (коридор между градиентами давления обрушения стенок скважины и поглощений бурового раствора) существует высокий риск одновременно проявлений и поглощений;
- Перемычки между продуктивными пластами сложены неустойчивыми породами.
- Геомеханическое моделирование.
- Оптимальный выбор буровых растворов и гидравлической программы бурения.
- Оптимальный состав компоновки низа бурильной колонны.
Подбор бурового раствора
Помимо стандартных особенностей при бурении горизонтальных скважин Уренгойского месторождения, где применение растворов на углеводородной основе (РУО) MEGADRIL* D (M-I SWACO компании «Шлюмберже») в интервале эксплуатационной колонны обеспечивает высокие коммерческие скорости бурения и стабильность интервала т.н. шоколадных глин (нижняя подсвита тангаловской свиты), основным вызовом к выбору технологических решений и мероприятий стало окончание скважины протяженным (длиной 1 км) горизонтальным участком в ачимовских отложениях.Учитывая профиль скважины и длину интервала, оптимальным решением также являлось использование бурового раствора РУО MEGADRIL D со смазочной добавкой EMI-1017, обеспечивающей высокие смазывающие свойства для операций по бурению и спуску хвостовика, оптимальные реологические параметры для очистки ствола скважины от выбуренной породы и гибкость их регулирования, несмотря на большую плотность бурового раствора (1,70 – 1,72 г/см3).
Предварительно специалистами ИПТЦ при поддержке специалистов Группы ERIELL были выполнены моделирование и оптимизация гидродинамических условий в скважине при бурении (интервалы 1708 – 4220 м под эксплуатационную колонну и 4220 – 5202 м под хвостовик). Расчеты выполнялись с использованием пакета Virtual Hydraulics*. В дальнейшем результаты моделирования были подтверждены по фактическим данным датчика забойного давления (APWD в одном из приборов ГИС во время бурения Periscope*).
Непрерывный контроль за устойчивостью ствола скважины
Для снижения рисков, связанных с проявлениями, обрушениями и поглощениями раствора, специалистами по геомеханике ИПТЦ при поддержке специалистов ERIELL был проведен предбуровой расчет устойчивости стенок ствола скважины с определением безопасного окна бурения, пределов циркуляции, выявления потенциальных рисков обрушений и поглощений. На основании данного расчета были определены пределы безопасного окна бурения и выбран комплекс инженерных технологий, необходимых для расчета устойчивости ствола в режиме реального времени: в состав забойного комплекса были включены прибор SonicScope* для акустического широкополосного каротажа (АКШ) и прибор AdnVISION* – для плотностного (ГГК-п) и нейтронного (НК) каротажа. По данным АКШ, ГГК-п и НК, поступающих на поверхность в режиме реального времени, рассчитывались упругие и прочностные свойства разбуриваемых пород, на основании которых производились непрерывный расчет и прогноз устойчивости стенок скважины.На основании расчета устойчивости стенок скважины формировались рекомендации по оптимизации свойств и реологии бурового раствора, параметров бурения и СПО. Эти рекомендации обсуждались со специалистами Группы ERIELL и ИПТЦ, в результате чего ключевые решения принимались генеральным подрядчиком непосредственно в процессе бурения. Это позволило снизить количество проработок при сохранении высокого качества ствола и повысить скорость проходки на 30% по сравнению с ранее пробуренными горизонтальными скважинами на ачимовские отложения в этом регионе.
Выбор КНБК и инженерно-техническое решение
Специалистами Группы ERIELL совместно со специалистами ИПТЦ компании «Шлюмберже» была разработана программа наклонно-направленного бурения, предусматривающая использование в КНБК роторно-управляемой системы PowerDrive* X6, а также выполнено инженерное сопровождение при бурении. Следует также отметить, что при выполнении работ специалисты Группы ERIELL использовали собственную методику оптимизации гидравлики бурения глубоких скважин долотами типа PDC [1].Помимо вышеупомянутых приборов ГИС в состав комплекса скважинного оборудования был также включен прибор геонавигации PeriScope*, оснащенный датчиком забойного давления. Данные передавались на поверхность по гидравлическому каналу с помощью телесистемы ShortPulse*. В КНБК использовано 152,4 мм PDC долото MDi413 (Smith Bits, компании «Шлюмберже»). По результатам предварительного моделирования динамики бурения в системе IDEAS* для предлагаемой КНБК были выданы рекомендации по режимам стабильного бурения.
Выводы
- Впервые в данном регионе успешно и без осложнений пробурена скважина с горизонтальным окончанием длиной около 1 км в ачимовских отложениях;
- Бурение горизонтальной части ствола осуществлено на 13 дней раньше плана, достигнуты показатели эффективности, ранее недостижимые в данном регионе (рис. 1);
- Безопасно пробурен ствол скважины и без осложнений спущен и зацементирован хвостовик.