Эффективность бурения интервалов открытого ствола под секцию хвостовик на эксплуатационных скважинах с использованием газожидкостной системы MEX-FOAM®: анализ результатов и перспективы применения

Efficiency of drilling open hole intervals under the liner section in production wells using the MEX-FOAM® gas-liquid system: analysis of results and application prospects

A.A. Rosenbush,
D.S. Alyabev,
S.V. Popov,
E.D. Isaev
AKROS LLC
Moscow, 117485,
Russian Federation

В данной статье проводится анализ эффективности применения газожидкостной системы MEX-FOAM® в процессе бурения интервалов открытого ствола под секцию хвостовик. Исследование основано на данных, полученных при бурении нескольких скважин, включая скважины с выходом и без выхода циркуляции. Результаты анализа показывают, что применение ГЖС MEX-FOAM® дает значительные преимущества, такие как экономия нефти и промывочной жидкости, минимизация простоев и возможность повторного использования жидкости. Ключевые моменты и проблемы, связанные с применением данной технологии, а также перспективы ее использования, рассматриваются в данной статье.

This article analyzes the effectiveness of using the MEX-FOAM® gas-liquid system in the process of drilling open hole intervals for the liner section. The study is based on data obtained from drilling several wells, including wells with and without circulation outlet. The results of the analysis show that the use of MEX-FOAM® hydraulic fluid provides significant benefits, such as saving oil and drilling fluid, minimizing downtime and the ability to reuse the fluid. Key points and problems associated with the use of this technology, as well as the prospects for its use, are discussed in this article.

Введение
Процесс бурения скважин в Восточной Сибири ввиду геологических особенностей региона является задачей, зачастую требующей применения нетривиальных технологических подходов. Постоянное совершенствование технологий промывочных жидкостей и применение новых материалов является актуальной задачей для региона.
Ключевым технологическим вызовом в данном случае является совокупность таких факторов, как низкие пластовые давления и высокая проницаемость продуктивных и транзитных пластов. Это, в свою очередь, неизбежно приводит к поглощению промывочной жидкости и вынужденным простоям в работе. Дополнительным обстоятельством, осложняющим процесс, выступает дефицит пресной воды, необходимой для пополнения объемов циркуляционной жидкости.
Развитие технологий в области буровых растворов, направленных на минимизацию рисков и оптимизацию технико-экономических показателей бурения, прошло этапы от применения пресной воды до использования технологии бурения с регулируемым давлением. Тем не менее, разнообразие примененных подходов в настоящее время не позволяет полностью избежать возникающих при бурении осложнений.
Предпосылкой для внедрения альтернативных технологий послужила ситуация, сложившаяся в результате следующих факторов:
• отсутствие результатов по вызову притока со скважины с использованием комплекта БРД, значительные потери и продолжительное ожидание завоза нефти;
• при бурении на пластовой воде – отсутствие свободного хождения инструмента в условиях катастрофического поглощения, неудовлетворительный вынос выбуренной породы, скачки давления и рост крутящего момента на ВСП, длительное ожидание завоза пластовой воды;
• при бурении на ВНС (водонефтяная смесь – подобие прямой ослабленной эмульсии) – частый простой, связанный с ожиданием завоза пластовой воды и нефти для приготовления ВНС.
Одной из новых разрабатываемых систем бурового раствора является ГЖС MEX-FOAM®, представляющий собой инновационную промывочную жидкость со специально подобранными ПАВ, способствующими образованию устойчивого пенораствора. Этот раствор обладает рядом преимуществ, таких как возможность снижения потребности в нефти, экономия промывочной жидкости, а также снижение воздействия на коллектор за счет сокращения объема поглощаемой жидкости.
В данной статье представлены результаты анализа эффективности применения системы MEX-FOAM® в процессе бурения интервалов под хвостовик на нескольких скважинах. Рассмотрены как случаи бурения с замкнутым контуром циркуляции (с выходом циркуляции), так и технологии закачки в зону поглощения (без выхода циркуляции), а также проанализированы сравнительные данные с другими системами промывочных жидкостей.
Целью данного исследования является выявление преимуществ и ограничений применения системы MEX-FOAM® в контексте бурения интервалов под хвостовик и сравнение ее эффективности с другими системами промывочных жидкостей. Полученные результаты позволяют оценить потенциал данной технологии и предоставят важную информацию для оптимизации процессов бурения и повышения эффективности нефтедобычи.

Методика исследования
Для достижения поставленных целей был проведен комплекс исследований на нескольких скважинах, включающий следующие этапы:
• cбор и анализ данных о бурении скважин. Изучены данные о бурении скважин на различных участках, включая информацию о типе используемой промывочной жидкости, режимах бурения, глубине интервалов и возникающих проблемах;
• опытно-промышленные испытания системы MEX-FOAM® на нескольких скважинах. В процессе испытаний собраны данные о скорости бурения, объемах потерь промывочной жидкости, давлениях и крутящем моменте на буровом инструменте;
• сравнительный анализ ГЖС MEX-FOAM® с другими системами, такими как нефть, используемая в комплекте бурения с регулируемым давлением, и водонефтяная смесь. Для обеспечения адекватной сравнимости были выбраны скважины с аналогичными характеристиками и условиями бурения.

Анализ применения MEX-FOAM® по технологии закачки в зону поглощения (без выхода циркуляции)
На первом этапе исследования было произведено бурение интервалов под хвостовик на нескольких скважинах с использованием системы MEX-FOAM® при отсутствии циркуляции. Этот режим бурения обычно применяется в случаях, когда невозможно обеспечить полный выход промывочной жидкости на поверхность из-за низкого пластового давления или других технологических ограничений.
Анализ результатов показал, что применение MEX-FOAM® в условиях бурения без выхода циркуляции, обеспечивает ряд преимуществ.
Во-первых, система MEX-FOAM® позволяет значительно снизить потери промывочной жидкости, которые обычно возникают в процессе бурения без выхода циркуляции. Это особенно актуально на месторождениях с ограниченными возможностями по повторному использованию промывочной жидкости, где объем потерянной жидкости увеличивает затраты на обеспечение бурения.
Во-вторых, бурение на MEX-FOAM® обеспечило более эффективный вынос выбуренной породы. Пенообразующие агенты, входящие в состав MEX-FOAM®, создают стабильную пену, которая помогает эффективнее выносить образовавшийся шлам из скважины. Это приводит к снижению крутящего момента на буровом инструменте и улучшению производительности бурения.
В-третьих, применение системы MEX-FOAM® позволило осуществлять безостановочное бурение с минимальными затруднениями, связанными с хождением бурового инструмента. Отсутствие проблем с затяжками и посадками инструмента сокращает время работы и повышает эффективность процесса бурения.
На диаграмме № 1 отображен анализ строительства интервала под секцию хвостовик с применением разных технологий: бурение с регулируемым давлением на нефти, бурение интервала на пластовой воде и ВНС, бурение с применением комплекса БРД и ГЖС MEX-FOAM® (без выхода циркуляции).
Наиболее эффективным решением послужило применение ГЖС MEX-FOAM®, в результате которого интервал был пробурен до проектного забоя без осложнений, связанных с хождением инструмента, ожиданием приготовления или завоза промывочной жидкости. При этом, время строительства интервала составила 8 суток в сравнении со стандартным решением, время которого составляло в среднем 25 суток.

Анализ применения MEX-FOAM в замкнутом контуре циркуляции (с выходом циркуляции)
На следующем этапе исследования был произведен анализ применения системы MEX-FOAM® при бурении с выходом циркуляции. Этот режим бурения обычно используется, когда возможно обеспечить полный выход промывочной жидкости на поверхность.
Результаты применения ГЖС положительные. Проблем с хождением бурильного инструмента не зафиксировано, что говорит о качественном выносе выбуренной породы в процессе бурения.
На диаграмме № 2 отражен сравнительный анализ потерь ГЖС в зависимости от технологии бурения. Строительство интервала под хвостовик с применением технологии в замкнутом контуре циркуляции имеет ряд преимуществ перед технологией бурения без выхода циркуляции:
• экономия промывочной жидкости (средние значения объемов поглощения – 0,75м3/1 м с выходом циркуляции, 6,59 м3/1 м без выхода циркуляции;
• возможность повторного использования ГЖС;
• минимальное воздействие на коллектор за счет сокращения объема поглощаемой жидкости;
• с пластовым давлением 133,4 кгс/см2 (129,1 атм.) – максимальная длина бурения ГС (с циркуляцией 100%) до 1000 м;
• безостановочная возможность перевода скважины на нефть в случае необходимости;
• значительное сокращение сроков строительства интервала. С применением технологии в замкнутом контуре циркуляции среднее значение времени бурения варьирует в пределах 5–6 дней, при бурении по технологии без выхода циркуляции – 25 дней.

Сравнение полученных результатов с результатами применения альтернативных технологических подходов
Для объективного сравнения эффективности MEX-FOAM® проанализированы данные о бурении на других системах промывочных жидкостей, таких как БРД и ВНС (диаграмма № 1). Исследования показывают, что MEX-FOAM® обладает рядом преимуществ в сравнении с традиционными системами.

• Применение MEX-FOAM® позволяет существенно сократить объем потерь промывочной жидкости во время бурения от 500 до 3000 м3. Это приводит к экономии затрат на обеспечение бурения и уменьшению воздействия на окружающую среду.
• Пенообразующие агенты в составе MEX-FOAM® обеспечивают более эффективный вынос выбуренной породы, что способствует снижению крутящего момента на буровом инструменте на 7–10 кНм и увеличению средней механической скорости проходки на 4–11 м/час.
• MEX-FOAM® позволяет осуществлять безостановочное бурение с минимальными затруднениями, связанными с хождением бурового инструмента. Это сокращает время работы и повышает эффективность процесса бурения.
• Безопасное проведение буровых работ по строительству горизонтального ствола скважины (отсутствие риска возгорания, существующего в случае применения нефти).
• Ввиду отсутствия углеводородов в промывочной жидкости работа может проводиться через емкостной парк БУ и не требует дополнительного оборудования.
• Экономия нефти, соответствующая порядка 500-3000 м3/скважина.
• Снижение НПВ по причине ожидания завоза нефти.
• Снижение затрат и безопасная утилизация отходов бурения за счет закачки шлама в пласт, а в случае выноса выбуренной породы на поверхность, за счет низкого содержания углеводородов в шламе.
В целом исследования подтверждают перспективность и эффективность применения системы растворов MEX-FOAM® в процессе бурения и промывки скважин. MEX-FOAM® представляет собой инновационное решение, которое может применяться в различных условиях бурения и позволяет снизить затраты на промывочную жидкость, улучшить процесс выноса породы и повысить безопасность и эффективность бурения. В дальнейшем планируется провести более широкие исследования и испытания системы MEX-FOAM® на других месторождениях с различными геологическими условиями и техническими ограничениями, чтобы подтвердить и расширить полученные результаты.

Заключение
Исследования, проведенные на нескольких скважинах, позволяют сделать вывод, что система растворов MEX-FOAM® представляет собой перспективное и инновационное решение для промывки скважин и бурения интервалов под хвостовик в регионах со сходными горно-геологическими условиями. Применение MEX-FOAM® обеспечивает снижение потерь промывочной жидкости, улучшение процесса выноса породы и повышение безопасности и эффективности процесса бурения.

Комментарии посетителей сайта

    Функция комментирования доступна только для зарегистрированных пользователей

    Авторизация


    регистрация

    Розенбуш А.А.

    инженер технологической службы

    ООО «АКРОС»

    Алябьев Д.С.

    инженер технологической службы

    ООО «АКРОС»

    Попов С.В.

    Попов С.В.

    Менеджер инновационной деятельности

    ООО «АКРОС»

    Исаев Е.Д.

    инженер технологической службы

    ООО «АКРОС»

    Просмотров статьи: 521

    Рейтинг@Mail.ru

    admin@burneft.ru