Обзор методов заканчивания горизонтальных скважин с коротким радиусом
Рассмотрены методы заканчивания для горизонтальных скважин с коротким радиусом, которые играют решающую роль в оптимизации добычи из нетрадиционных резервуаров углеводородов. Были изучены инновационные методы заканчивания для повышения производительности скважин и темпов их извлечения. В этой статье представлен обзор основных методов, используемых при заканчивании горизонтальных скважин с коротким радиусом, с указанием их преимуществ и областей применения.
Горизонтальные скважины с коротким радиусом, характеризуются ограниченной длиной участка и особенно эффективны для доступа к крепко удерживаемым ресурсам в пластах с низкой проницаемостью. Горизонтальные скважины с коротким радиусом характеризуются относительно короткими горизонтальными участками (менее 500 метров). Они особенно эффективны в определенных пластах, где традиционное вертикальное бурение может быть менее продуктивным [1, с. 17].
Горизонтальные скважины бурятся под углом, который переходит от вертикали к горизонтали, простираясь вдоль продуктивного пласта. Такая конструкция улучшает доступ к запасам нефти и газа, максимизируя потенциал извлечения.
Методы заканчивания имеют решающее значение для оптимизации производительности горизонтальных скважин. Они включают такие методы, как гидроразрыв, перфорация и стимуляция, которые усиливают поток углеводородов из резервуара в ствол скважины.
1. Заканчивание в открытом стволе подразумевает оставление ствола скважины необсаженным и открытым в продуктивной зоне, что обеспечивает прямой доступ к углеводороду. Этот метод может снизить затраты и упростить процесс заканчивания. Заканчивание в открытом стволе наиболее эффективно в пластах со стабильной геологией и минимальным риском обрушения, часто применяется в более мягких или более консолидированных типах пород, где утечка жидкости управляема [2, с. 13].
2. Многоступенчатый гидроразрыв пласта подразумевает разрыв пласта в нескольких сегментах вдоль горизонтального сечения скважины. Это достигается путем изоляции участков ствола скважины и их последовательного разрыва. Этот метод максимально увеличивает воздействие пласта на ствол скважины, повышая производительность и обеспечивая эффективный доступ к зонам трещин, что особенно полезно в пластах с низкой проницаемостью [3, с. 3].
3. Применение пакеров и пробок. Они используются в основном для изоляции непродуктивных интервалов в скважине, что позволяет проводить целенаправленную стимуляцию и минимизировать потери жидкости в таких зонах. Такая изоляция имеет решающее значение для эффективного многоступенчатого гидроразрыва пласта. Изолируя секции, эти инструменты повышают эффективность стимуляционных обработок, гарантируя, что энергия направляется в наиболее продуктивные части пластового резервуара, тем самым повышая общую производительность скважины [4].
Усовершенствованные жидкости для гидроразрыва разработаны для оптимизации процесса гидроразрыва, включая такие свойства, как вязкость и возможности транспортировки проппанта. Эти жидкости могут быть адаптированы к конкретным условиям пласта. Использование усовершенствованных жидкостей может значительно улучшить распространение трещин и минимизировать повреждение пласта, что приводит к более высоким дебитам и лучшей общей производительности скважины.
Инструменты мониторинга в реальном времени предоставляют критически важные данные на протяжении всего процесса бурения и заканчивания, позволяя операторам принимать обоснованные решения и корректировать на лету. Эти инструменты используются для мониторинга давления, температуры и расхода жидкости, что позволяет оптимизировать методы заканчивания и улучшить понимание поведения пласта во время добычи.
Аналитика данных и имитационные модели играют решающую роль в оптимизации конструкций заканчивания для горизонтальных скважин с коротким радиусом. Анализируя исторические данные и данные в реальном времени, операторы могут прогнозировать оптимальные схемы гидроразрыва и методы заканчивания, адаптированные к конкретным резервуарам [5, с. 27].
Использование аналитики данных позволяет настраивать стратегии заканчивания на основе характеристик резервуара, таких как тип породы, свойства жидкости и условия давления. Этот целевой подход повышает эффективность и максимизирует производственный потенциал.
Оптимизация проектов заканчивания начинается с глубокого понимания уникальных характеристик пласта таких как:
- проведение подробных исследований типов горных пород, пористости и проницаемости для информирования о выборе методов заканчивания;
- оценка вязкости, давления и состава пластовых жидкостей для выбора соответствующих жидкостей и методов разрыва;
- разработка стратегий разрыва, которые максимизируют контакт с продуктивными зонами на основе конкретной компоновки и поведения пласта.
В процессе оптимизации заканчивания может возникнуть несколько проблем:
- Изменчивость условий пласта может привести к непредсказуемым показателям.
- Экологические нормы и проблемы могут усложнить методы заканчивания.
- Высокие затраты, связанные с передовыми технологиями, могут стать препятствием.
Подводя итог, можно сказать, что эффективные методы заканчивания для горизонтальных скважин с коротким радиусом включают заканчивание в открытом стволе, многоступенчатый гидроразрыв пласта и использование пакеров и пробок. Каждый метод предлагает уникальные преимущества, которые расширяют возможности доступа и добычи углеводородов из сложных пластов.
Внедрение эффективных стратегий заканчивания имеет решающее значение для максимизации добычи и обеспечения экономической жизнеспособности в низкопроницаемых и нетрадиционных коллекторах. Эти стратегии не только повышают показатели извлечения, но и способствуют общей эффективности буровых работ.
Заглядывая вперед, будущие тенденции в заканчивании горизонтальных скважин, скорее всего, будут сосредоточены на технологических достижениях, таких как улучшенная аналитика данных, более сложные имитационные модели и экологически устойчивые методы. Инновации в материалах и методах заканчивания еще больше повысят способность оптимизировать добычу, одновременно минимизируя воздействие на окружающую среду, прокладывая путь для более устойчивого и эффективного энергетического сектора.
- Булатов А.И., Проселков Е.Ю., Проселков Ю.М. Бурение горизонтальных скважин - Краснодар: Советская Кубань, 2008. – 424 с.: рис. – ISBN 978-5-7221-0742-8.
- Михайлов Н.Н., Соловьев Т.И. Повышение эффективности разработки за счет применения высокотехнологичного заканчивания скважин в сложных геологических условиях тонкой нефтяной оторочки // Нефтепромысловое дело. – 2022. – № 6 (642). – С. 10–19. – https://doi.org/10.33285/0207-2351-2022-6(642)-10-19.
- Овчинников В.П., Шамсутдинов Н.М., Бастриков С.Н., Леонтьев Д.С., Рожкова О.В. Селективный многостадийный гидроразрыв продуктивного пласта в скважинах с горизонтальным окончанием // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков, 2021. – №2. – с. 2-7. – https://adcr.ru/2021-2-7/
- Петрушин Е.О., Арутюнян А.С. Технологии интенсификации притока к забоям горизонтальных скважин на Юрубчено-Тохомском месторождении // Вестник студенческой науки кафедры информационных систем и программирования. – 2019. – № 02;
- URL: vsn.esrae.ru/ru/8-39 (дата обращения: 14.12.2024).
- Грибанов М.В. Целесообразность использования математической модели бурения при оптимизационных мероприятиях углубления скважин и эффективность использования автоматизированной системы при оперативном управлении бурением / М.В. Грибанов// Материалы ХI международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2010»:(17–19 марта 2010 г., Ухта): В 5 ч.; Ч. IV. – Ухта: УГТУ, 2010. – С. 26–29.