Новые подходы к оптимизации схем кустования на поздней стадии разработки месторождений

NEW APPROACHES TO OPTIMIZATION OF WELL PAD DISTRIBUTION PATTERN AT THE LATE STAGE OF FIELD DEVELOPMENT

BAKIROV D.L.1,2, BABUSHKIN E.V.1,2, SHCHERBAKOV A.V.1, BARANNIKOV Ya.I1, RUSSKIH E.V.1,
DENISOVA E.V.1
1 Branch of «LUKOIL-Engineering KogalymNIPIneft in Tyumen» LLC, Tyumen, 525000, Russian Federation
2 «Tyumen Industrial University» (TIU), Tyumen, 625048, Russian Federation

Необходимость повышения эффективности деятельности нефтегазовых компаний в условиях низких цен на энергоносители обуславливает значимость поиска путей снижения капитальных затрат на строительство скважин.

В ПАО «ЛУКОЙЛ» реализуется концепция оптимизации затрат при кустовом разбуривании месторождений. Данный подход направлен на повышение эффективности разработки за счет сокращения расходов на бурение и обустройство как вновь вводимых в эксплуатацию, так и разрабатываемых месторождений.

The need to improve the efficiency of oil and gas companies in conditions of low energy prices makes it important to find ways to reduce capital costs for the construction of wells. LUKOIL PJSC implements the concept of cost optimization during cluster drilling. This approach is aimed at improving development efficiency by reducing the costs of drilling and equipping both newly commissioned and developed fields.

При кустовом способе разбуривания месторождений разработка схем кустования осуществляется с учетом горно-геологических условий проводки скважин, экологических требований, экономической составляющей и технических характеристик бурового оборудования. Кустовые площадки (КП) проектируются с учетом рельефа местности таким образом, чтобы затраты времени и средств при проводке ствола скважин к расчетным координатам размещения забоев в продуктивном пласте были минимальными. Решение о пригодности участков месторождения под кустовые площадки следует принимать по топографическим данным с позиции минимального воздействия на окружающую природную среду [1].
Разработка схемы кустования требует применения специализированного программного обеспечения (ПО) и привлечения специалистов из различных областей. Современные подходы при проектировании объектов строительства и обустройства подразумевают использование принципов концептуального инжиниринга как процесса определения наиболее эффективного сценария развития проекта, исходя из технических условий и финансовых параметров для достижения максимального технологического и экономического эффектов [2, 3].
Основной эффект формируется за счет сокращения общего метража проходки скважин по КП, но также необходимо учитывать размещение производственных объектов, инженерных сетей, санитарно-защитных, водоохранных зон и особо охраняемых территорий. В рамках концептуального инжиниринга специалистами проектно-изыскательских работ рассчитывается протяженность наземных линейных объектов по отношению к различным вариантам расположения КП. Для оценки ограничений на поверхности (санитарно-защитных, водоохранных зон и т. д.) к работе привлекаются специалисты-маркшейдеры.
На рис. 1 представлена схема взаимодействия и виды работ при оптимизации схем кустования.

Для месторождений на поздней стадии разработки характерно падение добычи нефти и рост обводненности продукции скважин, что обуславливает необходимость поиска решений по сокращению как операционных, так и инвестиционных затрат. Ватьеганское нефтяное месторождение – одно из крупнейших в группе компаний «ЛУКОЙЛ» – расположено в Сургутском р-не Ханты-Мансийского АО Тюменской обл., было открыто в 1971г., разработка начата в 1983 г.
С целью повышения эффективности разработки проведен комплекс работ по оптимизации размещения КП и профилей скважин участка указанного месторождения. На рис. 2 приведена обзорная схема двух вариантов размещения одной из КП. Базовый вариант– проходка бурением определена на основании средних глубин, рассчитанных по фактически пробуренным скважинам, размещения КП не проводилось, инвестиции на строительство объектов обустройства определены исходя из удельных нормативов капитальных вложений. Оптимизированный вариант – размещение КП выполнено с применением специализированного ПО, учтены существующие и проектируемые коммуникации и топографические ограничения, предусмотрено бурение максимально возможного числа скважин [4].
Сокращение проходки по оптимизированному варианту одного куста составило: по горизонтальным скважинам– 862 м, по наклонно-направленным – 3 216м. Снижение капитальных затрат оценивается на 12 % относительного базового варианта.
Для повышения эффективности выработки запасов на Ватьеганском месторождении применяются технологические процессы, направленные на увеличение добычи нефти и повышения нефтеотдачи, в том числе ведется уплотняющее бурение. Поскольку месторождение достаточно разбуренное, предложено выполнить размещение проектного фонда на действующих КП.
Обзорная схема размещения существующих КП относительной проектной КП представлена на рис. 3.
Для размещения проектного фонда выбраны КП №2 с шестью действующими скважинами и № 3 с тремя скважинами. Эксплуатационное бурение с данных КП осуществлялось в 2016 г., проектная документация выполнена из расчета размещения 24 скважин. Таким образом, возможна их досыпка без внесения изменений в проектную и рабочую документацию.
На рис. 4 представлен предлагаемый вариант размещения скважин КП № 1 на соседних кустовых площадках (красные линии – проектные скважины КП № 1; синие– скважины КП № 1, размещенные на ближайших КП действующего фонда скважин).

Одним из способов сокращения затрат на бурение является снижение металлоемкости путем изменения конструкций скважин за счет строительства скважин малого диаметра (СМД). В 2019 г. в рамках опытно–промышленных работ на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ–Западная Сибирь» построено 9 СМД со стационарной и мобильной буровой установкой.
Расчетами установлено, что при размещении новых скважин на существующих КП сокращение проходки относительно уже оптимизированного варианта составит 576 м (таблица).
Анализ разбуренного фонда скважин месторождения показал, что для тиражирования подходящий фонд 215 кустовых площадок, в том числе 102 КП с количеством скважин на них от 1 до 12 и 113 КП с количеством скважин от 12 до 22 (рис. 5).
Одним из способов сокращения затрат на бурение является снижение металлоемкости путем изменения конструкций скважин за счет строительства скважин малого диаметра (СМД). В 2019 г. в рамках опытно-промышленных работ на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» построено 9 СМД со стационарной и мобильной буровой установкой (рис. 6). Фактическое время строительства СМД составило 13,4 сут, что сопоставимо с базовыми конструкциями скважин. Экономическая эффективность строительства СМД оценивается в среднем на 5 % [5].
В связи с этим предложено заменить бурение наклонно-направленных скважин с КП № 1 по традиционной технологии на СМД с соседних действующих КП. При этом необходимо учитывать конкретные геолого-технические мероприятия на данном участке и наличие нижележащих объектов в случае дальнейшего углубления скважин методом бурения боковых стволов.
В результате оптимизации размещения КП № 1 и сокращения проходки, снижение капитальных затрат составило 12 % относительного базового варианта; при размещении проектного фонда на действующих КП – 27 %; с заменой базовой конструкции наклонно-направленных скважин на СМД – 29 %. Стоит отметить, что экономический эффект достигается не только за счет сокращения протяженности стволов скважин, но и снижения объема отсыпки КП, стоимости разработки новой проектной документации на обустройство и стоимости инженерных сетей.
Предложенный на примере Ватьеганского месторождения подход по размещению проектного фонда новых скважин на существующих КП при оптимизации схем кустования применим и на других крупных месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки: Повховское, Тевлинско-Русскинское, Южно-Ягунское, Южно-Выинтойское и др.

Литература

1. Резников А.А., Самотолков И.В., Хабибуллин Л.Р. Пространственное профилирование стволов скважин // Научный лидер. 2020. № 1. С. 16–20.
2. Нестеренко Т.Н, Поздеев И.А. Проектирование и оптимизация траекторий скважин месторождения // Бурение и нефть. 2015. № 6. С. 66–69.
3. Окромелидзе Г.В., Предеин А.А., Кучевасов С.И., Клыков П.И., Фрезе А.Э. Современный подход к проектированию строительства скважин и обустройства месторождений за счет оптимизации размещения кустовых площадок и профилей скважин на примере месторождений Пермского края // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2019. № 6. С. 66–69.
4. Карп А.Н., Криволапова М.В., Паламарчук И.В., Гулевич И.В. Применение концептуального подхода к обустройству нефтегазового актива на примере Имилорского месторождения // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2020. № 2. С. 69–75.
5. Бакиров Д.Л., Бабушкин Э.В., Бурдыга В.А., Патрушев Д.Я., Детин М.В., Фаттахов М.М., Ковалев В.Н. Снижаем затраты – бурим малым диаметром // Нефтепромысловое дело. 2019. № 12. С. 67–70.

References

1. Reznikov A.A. Samotolkov I.V., Khabibullin L.R. Spatial profiling of wellbores (In Russian), Nauchnyy lider, 2020, no. 1, pp. 16–20.
2. Nesterenko T.N, Pozdeyev I.A. Design and optimization of well trajectories of the field (In Russian). Bureniye i neft', 2015, no. 6, pp. 66–69.
3. Okromelidze G.V., Predein A.A., Kuchevasov S.I., Klykov P.I., Freze A.E. Modern approach to the design of well construction and field infrastructure by optimizing the placement of well pads and well profiles on the example of the Perm Territory fields (In Russian). Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanykh i gazovykh mestorozhdeniy, 2019, no. 6, pp. 66–69.
4. Karp A.N., Krivolapova M.V., Palamarchuk I.V., Gulevich I.V. Application of a conceptual approach to the development of an oil and gas asset on the example of the Imilorskoye field (In Russian). Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanykh i gazovykh mestorozhdeniy, 2020, no. 2, pp. 69–75.
5. Bakirov D.L., Babushkin E.V., Burdyga V.A., Patrushev D.Yа., Detin M.V., Fattakhov M.M., Kovalev V.N. We are reduce costs - we drill with a small diameter (In Russian). Neftepromyslovoye delo, 2019, no. 12, pp. 67–70.

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей


    Авторизация


    регистрация

    Бакиров Д.Л.

    Бакиров Д.Л.

    заместитель генерального директора по научной работе в области строительства скважин

    Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть», г. Тюмень

    Бабушкин Э.В.

    Бабушкин Э.В.

    начальник отдела промывочных жидкостей Управления технологии строительства скважин

    Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть», г. Тюмень

    Щербаков А.В.

    Щербаков А.В.

    Начальник Отдела проектирования строительства и реконструкции скважин

    Филиал ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" "КогалымНИПИнефть" в г. Тюмени

    Баранников Я.И.

    Баранников Я.И.

    ведущий инженер

    Русских Е.В.

    Русских Е.В.

    инженер 1 категории

    Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть»

    Денисова Е.В.

    Денисова Е.В.

    маркшейдер 1 категории

    Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть»

    Просмотров статьи: 614

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru