Введение
В процессе геологоразведочных работ (ГРР) для получения промышленного притока нефти и газа возникает вопрос о методах интенсификации добычи. Стандартные методы интенсификации, такие как обработка призабойной зоны (ОПЗ), часто малоэффективны по причине незначительной зоны проникновения в пласт. Более технологичные методы, например, ГРП (гидравлический разрыв пласта) могут привести к прорыву трещины в нецелевые пласты, газонефтяному или водонефтяному контакту (ГНК или ВНК), что критично в рамках ГРР. В качестве альтернативной технологии для стимуляции карбонатных и терригенных коллекторов возможно применение радиального вскрытия пласта.
Метод
Радиальное вскрытие пласта по технологии «Перфобур» – это механическое радиальное бурение с помощью малогабаритного ВЗД (винтового забойного двигателя). Технология позволяет получить систему протяженных радиально направленных каналов длиной до 25 м и диаметром 69 мм в карбонатных и терригенных коллекторах по контролируемой траектории для преодоления зоны кольматации и установления надежной гидродинамической связи в системе «скважина–пласт».
Ключевые рабочие узлы, позволяющие применять технологию радиального бурения, представлены на рис.1. К ним относится трубный толкатель, соединенный в верхней части с модулем перепускного клапана, а в нижней части с направляющим устройством, соединенным посредством гидротолкателя. Также важным элементом системы является трубный узел с малогабаритным секционным забойным двигателем и буровым долотом.
Многосекционные винтовые забойные двигатели с заданными углами перекоса между двигательными секциями позволяют бурить протяженные каналы по траектории, схожей с дугой окружности. Благодаря сверхмалому радиусу кривизны и прогнозируемости траектории каналов, стало возможным точное фрезерование окна в обсадной колонне с последующим бурением канала в пределах установленного интервала. С одной отметки возможно бурение до 4 радиальных каналов.
Технология имеет ряд преимуществ перед остальными способами бурения боковых каналов. Методика позволяет полностью контролировать траекторию создаваемых в процессе бурения каналов путем динамической ориентации бурового инструмента в пространстве, что также позволяет повторно входить в уже пробуренные каналы. Для осуществления смены ориентации бурового инструмента в пространстве к трубной раме снизу крепится специальный клин-отклонитель и якорный модуль с ориентирующей воронкой.
Всего выделяется 3 основных этапа проведения управляемого радиального бурения:
1. Первым этапом осуществляется спуск и ориентация якорного модуля в скважине. Якорь позиционируют при привязке по гамма-каротажу и локатору муфт, а также инклинометру для ориентации по азимуту. Далее производят его установку в колонне путем нагнетания жидкости.
2. Следующим шагом происходит фрезерование окна. Для осуществления данного этапа модуль для фрезерования спускается в скважину и стыкуется с якорным модулем, после чего фрезой вырезается окно для дальнейшего бурения в радиальном направлении.
3. Третий этап заключается в бурении канала. Компоновка на бурение спускается в скважину и соединяется с якорным модулем и начинается процесс бурения.
Дополнительно возможно провести запись инклинометрии пробуренных каналов. Для терригенных коллекторов также возможна обсадка каналов фильтрами. Для более успешной интенсификации карбонатных коллекторов технологию управляемого радиального бурения зачастую используют в комплексе с соляно-кислотной обработкой. Кислотную обработку возможно проводить точечно напротив каждого целевого пропластка за счет спуска гидромониторной насадки. Кроме того, не требуется использование отклоняющих составов, так как кислотный состав намывается в нужный пропласток. Скорость намыва кислотного состава 100 м/с. Комбинирование двух технологий дает возможность намыва кислотных составов через каждый метр, что существенно повышает продуктивность скважин.
Примеры
В январе 2023 года на скважине А Оренбургской области выполнено радиальное вскрытие пласта (РВП) на Турнейский ярус (ранее неэксплуатируемом объекте). До РВП в 2020 году при ГРР провели испытание пластов Т1 и Т2. С пласта Т2 приток не был получен, с пласта Т1 получен приток нефти 10,3 т/сут. и по результатам скважину перевели на более перспективный нижележащий объект Заволжского горизонта. После обводнения пласта Зл в 2022 году было принято решение на перевод на вышележащий пласт Т1 и Т2. Ввиду слабого притока при ИПТ пласта Т1 и отсутствия притока с пласта Т2 необходимо было провести метод интенсификации добычи, который позволил бы подключить в работу и провести стимуляцию всех целевых пропластков. Осложняющими геологическими факторами были наличие нижележащих водонасыщенных пластов, высокая расчлененность пласта и малая эффективная мощность. При РВП по технологии «Перфобур» было пробурено три радиальных канала (два в пласт Т2 и один в пласт Т1) длиной 14 м и диаметром 69 мм каждый с последующим проведением соляно-кислотной обработки (СКО) внутри пробуренных каналов.
На рис. 2 изображены радиальные каналы с точками намыва СКО. Каналы пробурены согласно плановым траекториям, что подтверждается инклинометрией. СКО проводилось через специальную гидромониторную насадку с четырьмя отверстиями по 4,2 мм каждое. СКО проводили в четырех точках намыва напротив каждого целевого пропластка. Общий объем закачанной 15 % HCl составил 48 м3.
Выводы
Радиальное вскрытие пласта по технологии «Перфобур» является новым эффективным методом интенсификации добычи, в том числе, в процессе ГРР. В Оренбургской области в январе 2023 года успешно выполнено РВП на Турнейском ярусе. Получен промышленный приток нефти 37,2 т/сут. До проведения РВП по данным опробования 2020 года приток был получен только с одного пропластка Т1 с дебитом нефти 10,3 т/сут. Проведение РВП позволило подключить в работу все целевые пропластки. Отмечается увеличение Кпр более чем в 3 раза.
