Применение высокоэффективной системы бурового раствора HYDRO-GUARD^TM для первичного вскрытия продуктивных коллекторов

Нефтяные месторождения им. Романа Требса и Анатолия Титова, открытые в конце 80-х годов прошлого столетия, расположены в северо-восточной части Нененецкого автономного округа Архангельской области. Оба месторождения являются очень сложными по геологическому строению и считаются одними из самых крупных среди разведанных континентальных месторождений в Российской Федерации. Разработка месторождений ведется компанией ООО «Башнефть-Полюс», которая является совместным предприятием ОАО «ЛУКОЙЛ» и ПАО «Башнефть».

ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

Проект Требса и Титова (ТиТ) предусматривает строительство наклонно-направленных и горизонтальных скважин для промышленной эксплуатации нефтяных залежей карбонатных отложений верхнего си­лура гребенского горизонта (Sgr1, S2gr3), нижнего девона овинпармского (D1op1м, D1op2м, D1op3), а также сотчемкыртинского (Dsk) горизонтов. За 10 месяцев 2013 – 2014 гг. было построено и введено в эксплуатацию 5 наклонно-направленных скважин на месторождении им. Р. Требса и 3 наклонно-направленные скважины и 2 горизонтальные на месторождении им. А. Титова.
Практически на всех пробуренных скважинах были отмечены проблемы, связанные с неустойчивостью стенок скважины в терригенных отложениях в Тиманском и Саргаевском горизонтах, поглощениями, местами катастрофическими, в Сирачойском и овинпармском горизонтах, неудовлетворительным качеством вскрытия продуктивных горизонтов, что отражалось в низких коэффициентах продуктивности и недостижении проектных показателей дебитов скважин (в среднем на 30%).

По итогам работы первых 10 месяцев на проекте ТиТ были сформулированы ключевые задачи, требующие решения для повышения эффективности буровых работ при строительстве скважин:
• Обеспечение устойчивости терригенных отложений и тиманского и саргаевского горизонтов;
• Изоляция зон поглощений сирачойского и овинпармского горизонтов;
• Эффективное вскрытие продуктивного пласта.

ВЫРАБОТКА РЕШЕНИЙ

На стадии подготовки к проекту инженерами подразделения «Бароид» компании Halliburton совместно с инженерной и геологической службами компании ООО «Башнефть-Полюс» и ООО «БашНИПИнефть», основываясь на анализе опыта работ в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (ТПНГП) и проведенных исследовательских работах по подбору оптимальных систем и составов буровых растворов, проанализирован широкий спектр технологий, способных обеспечить эффективное решение всех ключевых задач при строительстве скважин на месторождениях ТиТ. В результате проведенной совместной работы были предложены и утверждены к применению новые системы буровых растворов и материалы для борьбы с поглощениями. В качестве новой высокотехнологичной разработки была утверждена к пробному внедрению система раствора HYDRO-GUARD^ТМ в интервалах неустойчивых терригенных отложений тиманско-саргаевского горизонта.
НYDRO-GUARD™ – высокоэффективная недиспергируемая безглинистая система бурового раствора на водной основе, разработанная для решения ряда задач при строительстве скважин, в том числе следующих:
• Обеспечение высоких скоростей проходки;
• Стабилизация ствола скважины в интервалах залегания неустойчивых пород за счет применения ингибирующих компонентов для широкого спектра глинистых минералов за счет максимального снижения гидратации и диспергирования глин;
• Снижение риска сужения ствола скважины в проницаемых участках за счет формирования тонкой, эластичной непроницаемой фильтрационной корки;
• Подавление адгезионной активности глин, предотвращение сальникообразований;
• Соответствие требованиям охраны труда и окружающей среды как для наземного бурения, так и для морского;
• Возможность использования в коллекторе, обратная проницаемость – 86%.
Область применения:
• При строительстве наклонно-направленных и горизонтальных скважин как в наземных, так и морских проектах;
• Бурение в условиях высоких температур – до 150 0С.;
• При строительстве скважин с АВПД, плотность раствора >2,0 г/см³.

РЕЗУЛЬТАТЫ

По результатам бурения первых двух скважин (2020, 2023) раствор продемонстрировал стабильные характеристики при бурении, позволив провести полный комплекс геологических (выполнение большого комплекса геофизических исследований и испытаний пластов в процессе бурения) и технологических задач. Скважины были построены в плановые сроки без значительных осложнений, связанных с буровым раствором.
Важнейшим эффектом от применения системы HYDRO-GUARD^ТМ явились повышение производительности скважин и значительное увеличение коэффициента продуктивности в 3 и 5 раз в сравнении со скважиной, вскрытие продуктивного пласта которой осуществлялось на стандартном KCL – Полимерном буровом растворе (табл. 1).
Применение передовых технологий в области буровых растворов – высокоэффективный буровой раствор на водной основе HYDRO-GUARD^ТМ, позволил повысить качество первичного вскрытия за счет:
• минимального содержания твердой фазы в буровом растворе;
• минимальных показателей фильтрации и создания тонкой непроницаемой фильтрационной корки – снижения проникновения фильтрата и твердых частиц в продуктивную зону;
• лучшей химической совместимости фильтрата бурового раствора с коллектором;
• применения современных импортных полимеров и ингибиторов.
По сравнению с показателями работы скважин, пробуренных с использованием растворов другого сервисного подрядчика, получены следующие результаты (рис. 1):
• увеличение производительности скважин в среднем на 18%:
– Кпрод выше ~ 2,4 раза;
– выход на режим с меньшей депрессией ~ в 2 раза.

Выводы
• Использование растворных систем компании Halliburton показало лучшие результаты по сравнению с растворными системами конкурентов (рис. 2):
– увеличение производительности скважин в среднем на 18%;
– повышение Кпрод в 2.4 раза.

• Лучшие показатели продемонстрированы на системе HYDRO-GUARD^ТМ, показатели производительности скважин выше:
– на 31% по сравнению со скважинами конкурентов;
– на 26% по сравнению с раствором KCl/ Полимер.
• Полученный Кпрод на всех скважинах выше, чем у конкурентов более чем в 3 раза;
• Высокие показатели работы скважин достигнуты при пластовых давлениях меньших, чем на скважинах, пробуренных с другим сервисным подрядчиком.

Заключение

Высокоэффективная система бурового раствора HYDRO-GUARD^ТМ позволила обеспечить решение основных задач по обеспечению безаварийного строительства скважин на месторождении им. Романа Требса. Главным результатом внедрения нового технологического решения стало кардинальное улучшение технологических показателей работы эксплуатационных скважин, что позволяет компании-оператору ООО «Башнефть-Полюс» достичь поставленных задач по добыче углеводородов, а также способствует повышению коэффициента извлечения нефти (КИН) в сложнопостроенных залежах месторождений им. Романа Требса и Анатолия Титова.