Введение
При разработке месторождений, находящихся на 4-ой стадии эксплуатации, а также небольших месторождений с низким потенциалом добычи, основной задачей является уменьшение капитальных затрат. Одна из самых высоких статей затрат приходится на строительство добывающих скважин [1]. Это становится критично при планировании строительства скважин типовой конструкции (эксплуатационная колонна диаметром 168,28/177,8 мм), что обусловлено высокой металлоемкостью и необходимостью применения буровых станков с большой грузоподъемностью. Одним из методов сокращения капитальных затрат является переход на бурение скважин малого диаметра.
Анализ текущей ситуации
На территории Самарской и Орен-бургской областей имеются запасы углеводородов, которые нерентабельно разрабатывать традиционной конструкцией скважин из-за высокой стоимости их бурения. С целью вовлечения в разработку месторождений с низким потенциалом добычи был проработан вопрос по уменьшению стоимости строительства скважин. Одним из возможных путей является строительство скважин малого диаметра (СМД), которое подразумевает уменьшения диаметров обсадных колонн в сравнении с традиционной конструкцией.
В результате проведения оценки низкорентабельного фонда выделен потенциальный объем бурения СМД на месторождениях АО «Оренбургнефть» (рис. 1), который составляет 131 скважину. На рис. 2 приведено распределение очередности бурения скважин малого диаметра. В первую очередь предусмотрено бурение ранее запланированных скважин глубиной до 3 тыс. м. Во вторую очередь включены скважины большей глубины. Также во вторую очередь планируется бурение скважин для добычи высоковязкой нефти.
Чтобы массово тиражировать данную технологию, детально изучили опыт компаний ПАО «Татнефть» и ПАО «Лукойл»
[2, 3, 4, 5]. Данные компании уже наработали положительный опыт бурения как наклонно-направленных скважин, скважин с горизонтальным окончанием, так и многозабойных скважин и самое главное, что получен положительный экономический эффект от реализации технологии СМД. Далее рассмотрим из чего он складывается.
Состав стандартной конструкции скважины приведен в табл. 1. Применение технологии СМД на этапе предпроектной проработки показало, что экономия достигается за счет сокращения:
• металлоемкости – на 45/55 %;
• объемов тампонажных растворов – на 45 %;
• объемов буровых растворов – на 30 %;
• объемов выбуренной породы и объемов утилизации отходов бурения;
• затрат на мобилизацию и монтаж буровой установки.
А если считать в целом, то происходит сокращение стоимости строительства скважины в среднем на 20–25 %.
Стоит отметить, что для применения технологии СМД используются стандартные типоразмеры обсадных труб и устьевого оборудования (колонная головка и фонтанная арматура).
После проведения предпроектной оценки возможности строительства СМД выделили основные риски, которые можно подразделить на управляемые и неуправляемые. К управляемым отнесли следующие риски:
• отсутствие исполнения в малом диаметре оборудования для добычи (ЭЦН, канатная штанга, ОРЭ);
• отсутствие технологической возможности капитального ремонта СМД методом бурения бокового ствола (ЗБС реализуемо только в случае спуска ОК 114,3 мм «хвостовиком»;
• наличие в регионах парка мобильных буровых установок грузоподъемностью 150 тонн.
К неуправляемым рискам отнесли следующие:
• длительное время передвижки МБУ при кустовом бурении;
• возможное отсутствие увеличения механической скорости проходки и, как следствие, увеличение цикла строительства скважины;
• в случае применения гидравлического разрыва пласта на скважинах СМД необходимо закладывать обсадные трубы с повышенной группой прочности, что будет увеличивать стоимость обсадных труб ориентировочно на 20 %.
Результаты проведенных работ
На основании разработанной проектной документации АО «Оренбургнефть» произвело работы по бурению скважин СМД.
В табл. 2 приведены показатели отработки долот. Необходимо отметить, что при бурении СМД достигнуто увеличение механической скорости бурения:
• в интервале под кондуктор на 17,39 %;
• в интервале под эксплуатационную колонну 9,8 %;
• в интервале под хвостовик 15,32 %;
В табл. 3 приведены показатели строительства скважин по стандартной технологии и с применением СМД. Стоит отметить, что при сопоставимой глубине скважин отмечается рост коммерческой скорости бурения на 8,4 %, сокращается как цикл бурения, так и цикл строительства на 14,29 % и 18,87 % соответственно. В табл. 4 приведено снижение затрат по различным статьям расходов. Как видим из таблицы, применение предлагаемой технологии сократило продолжительность строительства скважин на 19,7 %. Требуемое количество обсадных труб снижено на 42,2 %, цементного раствора – на 3,2 %, бурового раствора – на 2,3 %.
Влияние отдельных факторов на удельную стоимость скважин приведено на рис. 3. Фактор № 1 отражает сокращение металлоемкости. Фактор № 2 показывает снижение стоимости по станко-суткам и сопутствующим сервисным услугам за счет сокращения цикла бурения скважины. Фактор № 3 связан с увеличением стоимости долот.
Стоит отметить, что основным критерием снижения стоимости строительства скважины является уменьшение затрат в связи с сокращением металлоемкости, что и было отмечено на этапе предпроектной проработке. Увеличение стоимости долотного сервиса выросло по сравнению со стандартной конструкцией, однако данный фактор не так критичен ввиду того, что удорожание незначительное.
Заключение
Таким образом, в связи с ухудшением структуры остаточных извлекаемых запасов нефти и новыми возможностями в области добычи (малогабаритные ЭЦН, канатная штанга, одновременно-раздельная добыча [ОРД] для колонн 102–114 мм) доля строительства СМД будет только увеличиваться в общем объеме бурения.
При более низкой стоимости строительства СМД коммерческая скорость не уступает коммерческой скорости при бурении скважин традиционной конструкции.
Также СМД может заменить строительство боковых стволов, которые имеют значительную длину ствола – до 1000 м, зенитный угол более 60 градусов и требуют применения дорогостоящего бурового раствора на углеводородной основе. В сравнении с боковым стволом СМД позволит исключить отрицательные моменты с негерметичностью «вырезанного окна» и непрохождением КНБК в материнской колонне и осложнениями, связанными с затяжками инструмента в интервалах интенсивного набора зенитного угла.
Дальнейшие направления реализации технологии СМД:
• необходимо опробовать оборудование и новые технологии для строительства и эксплуатации скважин малого диаметра с ГРП;
• уточнить темп падения дебита жидкости и дебита нефти при эксплуатации скважин малого диаметра с ГРП;
• тиражировать технологию на выработанных, обводненных месторождениях обществ группы (ОГ).
Выводы
Таким образом, бурение скважин малого диаметра дает следующие технико-экономические преимущества:
– снижение капитальных затрат на строительство скважин в результате уменьшения расходов металла, энергии, цемента, глинистого раствора, химических реагентов, утяжелителя и транспорта этих материалов;
– уменьшение объема выбуренных пород, улучшение очистки забоя скважины и выноса частиц выбуренных пород;
– увеличение механических скоростей бурения с уменьшением диаметра долота;
– облегчение предупреждения осложнений и упрощение ликвидации поглощений промывочной жидкости, борьбы с обвалами пород, с прихватом инструмента и с газонефтеводопроявлениями вследствие уменьшения объема промывочной жидкости;
– увеличение возможности применения мобильных буровых установок, уменьшение сроков бурения.
