RU2598268C1 - Method for initial exposing of complex cavernous-fracture of carbonate oil and gas saturated formation with horizontal shaft of long length - Google Patents
Method for initial exposing of complex cavernous-fracture of carbonate oil and gas saturated formation with horizontal shaft of long length Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598268C1 RU2598268C1 RU2015143851/03A RU2015143851A RU2598268C1 RU 2598268 C1 RU2598268 C1 RU 2598268C1 RU 2015143851/03 A RU2015143851/03 A RU 2015143851/03A RU 2015143851 A RU2015143851 A RU 2015143851A RU 2598268 C1 RU2598268 C1 RU 2598268C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- depression
- repression
- reservoir
- drilling
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 36
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 69
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 33
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 37
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 9
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к технологии строительства глубоких скважин, в частности к способам первичного вскрытия скважинами продуктивных пластов с углеводородным насыщением.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to the construction technology of deep wells, in particular to methods for the primary opening of productive formations with hydrocarbon saturation by wells.
Проблемой первичного вскрытия горизонтальным бурением карбонатных пластов с кавернозно-трещинным типом коллектора является крайне высокая проницаемость трещинной системы и крайне малый диапазон предельно допустимых давлений начала поглощения и начала проявления (или их градиентов). На практике это выражается резким переходом циркуляционной системы (пласт-скважина) из состояния поглощения бурового раствора в состояние газонефтеводопроявления.The problem of the initial opening of horizontal carbonate formations with a cavernous-fractured reservoir type by horizontal drilling is the extremely high permeability of the fracture system and the extremely small range of maximum allowable pressures for the onset of absorption and the onset of development (or their gradients). In practice, this is expressed by a sharp transition of the circulation system (reservoir-well) from the state of absorption of the drilling fluid into the state of gas and oil manifestations.
Известен способ вскрытия продуктивного пласта на депрессии (Патент РФ 2540701, кл. Е21В 21/14, 2013), по сути являющийся адаптированным способом (Патент РФ 2199646, кл. Е21В 21/14, 2002). В данном способе подробно описываются технические аспекты применения технологии бурения на «депрессии», такие как изменение пластового давления в процессе проводки ствола в условиях длительно разрабатываемых залежей, компенсирование давления на забое работой дросселя на устье скважины при различных технологических операциях.There is a method of opening a reservoir in a depression (RF Patent 2540701, CL ЕВВ 21/14, 2013), which is essentially an adapted method (RF Patent 2199646, CL ЕВВ 21/14, 2002). This method describes in detail the technical aspects of the application of the "depression" drilling technology, such as changing the reservoir pressure during the well drilling in conditions of long-term development of deposits, compensating for bottomhole pressure with the throttle at the wellhead during various technological operations.
Данные способы имеют один существенный недостаток, а именно: в условиях сложного карбонатного кавернозно-трещинного нефтегазонасыщенного коллектора с аномально-низким пластовым давлением применение технологии бурения «на депрессии» в чистом виде ограничено в связи с геологическими особенностями объекта. Это связано с высоким давлением насыщения нефти, практически равным пластовому давлению (пластовое давление 21,4 МПа, давление насыщения 21,2 МПа), высоким газовым фактором (до 500 м3/сут), низким значением градиента поглощения, фактически равным значению коэффициента аномальности (0,091 МПа на 10 м), ограничению в допустимых значениях депрессии на пласт, зависящих от величины раскрытости трещин (от 0,3 МПа до 1,5 МПа), большие дебиты нефти (до 500-600 м3/сут). Совокупность данных факторов при использовании технологии бурения «на депрессии» в чистом виде приведет к неконтролируемому газонефтепроявлению в связи с тем, что однофазный поток нефти при создании даже минимальных депрессий (от 0,3 МПа) в призабойной зоне пласта будет переходить в двухфазный. При этом количество получаемого газа может достичь 300000 м3/сут и более, что сделает невозможным продолжение работ по бурению горизонтальной скважины без ликвидации газонефтепроявления, а значит и глушения скважины. Скважина также может перейти в режим фонтанирования газом в результате его прорыва через высокопроницаемые трещины (раскрытость трещин 1-10 мм и более) карбонатного коллектора. Управление величиной притока в условиях минимальных депрессий, создаваемых на пласт, становится также невыполнимой задачей, так как на практике из сложных карбонатных кавернозно-трещинных пластов получены притоки до 600 м3/сут нефти при депрессиях 0,15-0,2 МПа. Существует вероятность недоведения скважины до планового забоя и, следовательно, получение существенно меньших расчетных притоков нефти и газа на расчетный срок эксплуатации.These methods have one significant drawback, namely: in the conditions of a complex carbonate cavernous-fractured oil and gas saturated reservoir with abnormally low reservoir pressure, the use of pure "depressed" drilling technology is limited due to the geological features of the object. This is due to the high saturation pressure of oil, almost equal to the reservoir pressure (reservoir pressure 21.4 MPa, saturation pressure 21.2 MPa), high gas factor (up to 500 m 3 / day), low absorption gradient, practically equal to the value of the anomaly coefficient (0.091 MPa per 10 m), a limitation in the permissible values of depression per formation, depending on the magnitude of crack opening (from 0.3 MPa to 1.5 MPa), large oil production rates (up to 500-600 m 3 / day). The combination of these factors when using the “depressed” drilling technology in its pure form will lead to an uncontrolled gas and oil manifestation due to the fact that a single-phase oil flow when creating even minimal depressions (from 0.3 MPa) in the bottom-hole formation zone will turn into a two-phase one. At the same time, the amount of gas produced can reach 300,000 m 3 / day or more, which will make it impossible to continue drilling a horizontal well without eliminating gas and oil manifestations, and therefore killing the well. The well can also go into gas flowing mode as a result of its breakthrough through highly permeable cracks (crack openings of 1-10 mm or more) of the carbonate reservoir. Controlling the inflow rate under conditions of minimal depressions created on the formation also becomes an impossible task, since in practice inflows of up to 600 m 3 / day of oil with depressions of 0.15-0.2 MPa were obtained from complex carbonate cavernous-fractured reservoirs. There is a likelihood that the well will not reach the planned bottom hole and, therefore, receive substantially lower estimated oil and gas inflows over the estimated life.
Наиболее близким является способ для бурения и заканчивания при программируемом давлении и программируемом градиенте давления (Патент РФ 2455453, кл. Е21В 21/08, 2008). Данный способ описывает возможность совмещения технологии бурения на репрессии и депрессии путем применения уплотнения, разобщающего две зоны давления в скважине. В зоне выше уплотнения - репрессия, ниже уплотнения - депрессия.The closest is the method for drilling and completion with programmable pressure and programmable pressure gradient (RF Patent 2455453, CL 21/08, 2008). This method describes the possibility of combining drilling technology with repression and depression by applying a seal that separates the two pressure zones in the well. In the area above compaction - repression, below compaction - depression.
Данный способ имеет существенный недостаток, связанный с необходимостью упрочнения ствола скважины после бурения. В горно-геологических условиях сложного кавернозно-трещинного карбонатного нефтегазонасыщенного пласта при бурении горизонтального ствола большой протяженности возможность упрочнения ствола не представляется возможной в связи со специфическими характеристиками самого пласта. Прежде всего это связано с величиной раскрытия трещин (более 1 мм) и низким значением коэффициента поглощения, практически равного коэффициенту аномальности. Эти характеристики не позволяют не только проведение упрочнения ствола, но и даже его изоляцию кольматацией различными системами вплоть до «сшивающихся» полимеров. Без упрочнения ствола управление скважиной в процессе спуско-подъемных операций и после бурения скважины становится невозможным, так как выведение всей скважины на режим репрессии будет сопровождаться поглощениями, а впоследствии и газонефтеводопроявлениями. Будет необходим комплект оборудования для технологии бурения на «депрессии». Таким образом, применение данного способа в сложном кавернозно-трещинном карбонатном нефтегазонасыщенном пласте горизонтального ствола большой протяженности может привести к необоснованным рискам в экономике предприятия и промышленной безопасности.This method has a significant drawback associated with the need to strengthen the wellbore after drilling. In the mining and geological conditions of a complex cavernous-fractured carbonate oil and gas saturated formation when drilling a long horizontal well, the possibility of hardening the well is not possible due to the specific characteristics of the formation. First of all, this is due to the magnitude of crack opening (more than 1 mm) and low absorption coefficient, which is almost equal to the anomaly coefficient. These characteristics do not allow not only the strengthening of the barrel, but even its isolation by mudding by various systems up to “crosslinkable” polymers. Without hardening the well, control of the well during tripping and after drilling the well becomes impossible, since putting the entire well into repression mode will be accompanied by absorption and, subsequently, gas and oil manifestations. A set of equipment will be needed for drilling technology in the “depression”. Thus, the use of this method in a complex cavernous-fractured carbonate oil and gas saturated formation of a long horizontal wellbore can lead to unreasonable risks in the enterprise economy and industrial safety.
Задачей заявленного способа является разработка эффективного алгоритма первичного вскрытия горизонтальным стволом большой протяженности в сложных геологических условиях карбонатного кавернозно-трещинного нефтегазонасыщенного пласта с высокими значениями раскрытости трещин, когда пластовая углеводородная система характеризуется аномально-низким пластовым давлением, а давление насыщения практически равняется пластовому давлению.The objective of the claimed method is to develop an effective algorithm for primary opening with a long trunk of a long extent in difficult geological conditions of a carbonate cavernous-fractured oil and gas saturated formation with high crack openings when the hydrocarbon formation system is characterized by an abnormally low reservoir pressure and the saturation pressure is almost equal to the reservoir pressure.
Техническим результатом является технологическая и экономическая эффективность разработки залежи нефти и газа.The technical result is the technological and economic efficiency of the development of oil and gas deposits.
Задача решается тем, что заявлен способ первичного вскрытия сложного кавернозно-трещинного карбонатного нефтегазонасыщенного пласта горизонтальным стволом большой протяженности, включающий использование базовых технологий бурения на «депрессии» и «репрессии», при этом определяют границы допустимых величин диапазонов «депрессии» (Δдепрессии) и «репрессии» (Δрепрессии) для кавернозно-трещинного карбонатного нефтегазонасыщенного пласта на основе горно-геологических данных, полученных при бурении и освоении предыдущих разведочных и эксплуатационных скважин; далее в процессе бурения горизонтального ствола с замкнутым контуром забойное давление (Рзабойное) в скважине поочередно сначала поддерживают ниже пластового давления (Рпластовое) в рамках заданного диапазона «депрессии», затем забойное давление увеличивают выше пластового давления в рамках заданного диапазона «репрессии», объединенный допустимый диапазон комбинированого динамического забойного давления описывается неравенством:The problem is solved by the fact that the claimed method for the initial opening of a complex cavernous-fractured carbonate oil and gas saturated formation with a long horizontal wellbore, including the use of basic drilling technologies for "depression" and "repression", while determining the boundaries of the acceptable values of the ranges of "depression" (Δ depression ) and “Repression” (Δ repression ) for a cavernous-fractured carbonate oil and gas saturated formation based on geological data obtained during drilling and development of previous exploration x and production wells; further, in the process of drilling a horizontal well with a closed loop, the bottomhole pressure (P bottomhole ) in the well is alternately first maintained below the reservoir pressure (P reservoir ) within a predetermined range of "depression", then the bottomhole pressure is increased above the reservoir pressure within a predetermined range of "repression", the combined allowable range of combined dynamic bottomhole pressure is described by the inequality:
Рпластовое + Δрепрессии ≥ Рзабойное ≥ Рпластовое - Δдепрессии,P reservoir + Δ repression ≥ P bottomhole ≥ P reservoir - Δ depression ,
регулирование забойного давления осуществляется при помощи дросселирования на устье скважины, где величина давления дросселирования (Рдроссель) в режиме «депрессии» определяется неравенством:Downhole pressure is controlled by throttling at the wellhead, where the throttling pressure (P throttle ) in the "depression" mode is determined by the inequality:
Рпластовое - Рзабойное ≥ Рдроссель ≥ (Рпластовое - Δдепрессии) - Рзабойное,P reservoir - P downhole ≥ P throttle ≥ (P reservoir - Δ depression ) - P downhole ,
а в режиме «репрессии»:and in the “repression” mode:
(Рпластовое + Δрепрессии) - Рзабойное ≥ Рдроссель ≥ Рпластовое - Рзабойное.(P reservoir + Δ repression ) - P downhole ≥ P throttle ≥ P reservoir - P downhole .
То есть процесс представляет собой поочередный перевод забойного давления на ось пластового давления, либо выше, либо ниже его значений в зависимости от ситуации в скважине, горизонтальное бурение в переходном (комбинированном) режиме.That is, the process is a sequential translation of the bottomhole pressure on the axis of the reservoir pressure, either above or below its values depending on the situation in the well, horizontal drilling in transition (combined) mode.
Сущность изобретения: поддержание забойных давлений в скважине в рамках заранее определенных диапазонов «депрессии» и «репрессии» по алгоритму поочередного перевода скважины в режим проявления и поглощения, позволяющего вести проводку, углубление скважины по нефтегазонасыщенному пласту в осложненных условиях. Поочередный перевод скважины из проявления в поглощение предотвращает переход скважины в неконтролируемое газонефтеводопроявление, так как за этапом притока флюида из скважины следует этап задавки флюида в скважину (в пласт). Применение технологии бурения на комбинированном динамическом забойном давлении представляет собой регулируемый замкнутый цикл циркуляции.The essence of the invention: maintaining bottomhole pressures in the well within the predetermined ranges of "depression" and "repression" according to the algorithm of alternately putting the well into development and absorption mode, which allows for drilling, deepening the well through the oil and gas saturated formation in difficult conditions. The successive transfer of the well from development to absorption prevents the well from becoming uncontrolled gas and oil, since the stage of fluid inflow from the well is followed by the stage of fluid injection into the well (into the formation). The use of drilling technology at a combined dynamic bottomhole pressure is an adjustable closed circulation cycle.
Базовыми здесь являются технологии бурения "на депрессии", «на репрессии» и «на равновесии» (балансе). Бурение «на депрессии» представляет собой бурение с постоянным притоком пластового флюида в скважину (Рзабойное < Рпластовое). Бурение «на репрессии» представляет собой бурение с постоянным поглощением (для сложного карбонатного кавернозно-трещинноватого пласта с АНПД) бурового раствора в скважину (Рзабойное >> Рпластовое). Бурение «на равновесии» представляет собой бурение при давлениях, чуть больших или равных пластовому давлению (Рзабойное ≥ Рпластовое), сопровождающееся в вышеописанном пласте частичными поглощениями. Однако в чистом виде ни одна из представленных технологий бурения в условиях сложного карбонатного кавернозно-трещинного нефтегазонасыщенного пласта не применима в чистом виде, либо очень ограничена в своем «узком» диапазоне динамических забойных давлений применения. Так, технология бурения «на депрессии» применима в крайне узком диапазоне допустимых текущих забойных давлений ниже пластового давления.The basic technologies here are “depressed”, “repression” and “equilibrium” (balance) drilling technologies. “Depressed” drilling is drilling with a constant influx of formation fluid into the well (P bottomhole <P formation ). “Repression” drilling is drilling with constant absorption (for a complex carbonate cavernous-fractured formation with ANPD) of drilling fluid into the well (P bottomhole >> P formation ). “Equilibrium” drilling is drilling at pressures slightly greater than or equal to the formation pressure (P bottomhole ≥ P formation ), accompanied by partial absorption in the above described formation. However, in its pure form, none of the drilling technologies presented in the conditions of a complex carbonate cavernous-fractured oil and gas saturated formation is not applicable in its pure form, or is very limited in its "narrow" range of dynamic bottomhole pressure of application. So, the “depressed” drilling technology is applicable in an extremely narrow range of permissible current bottomhole pressures below reservoir pressure.
Для одного из месторождений Юрубчено-Тохомского ареала величина допустимой депрессии на пласт варьируется в зависимости от величины раскрытости трещин. При раскрытости трещин до 1 мм - допустимая величина депрессии (разница (дельта) между забойным и пластовым давлением - Δдепрессии) составляет 1,6 МПа, при раскрытости 2-5 мм - 0,7 МПа, при раскрытости более 10 мм - 0,3 МПа. Для технологии бурения «на репрессии» и «на равновесии» для данного месторождения установлена максимальная разница (дельта) между забойным и пластовым давлением (Δрепрессии). При репрессии более 0,3 МПа выше пластового давления интенсивность поглощения становится более 12 м3/час, что превышает технологический предел по возобновлению объемов бурового раствора путем его приготовления на буровой.For one of the deposits of the Yurubcheno-Tokhomsky area, the magnitude of the permissible depression on the formation varies depending on the magnitude of the openness of the cracks. With openings of cracks up to 1 mm, the permissible value of depression (difference (delta) between the bottomhole and reservoir pressure - Δ of depression ) is 1.6 MPa, with openings of 2-5 mm - 0.7 MPa, with openings of more than 10 mm - 0, 3 MPa. For the “repression” and “equilibrium” drilling technology for this field, the maximum difference (delta) between the bottomhole and reservoir pressure (Δ repression ) was established. With the repression of more than 0.3 MPa above the reservoir pressure, the absorption intensity becomes more than 12 m 3 / h, which exceeds the technological limit for the resumption of drilling fluid volumes by preparing it at the drilling site.
Таким образом, диапазон забойных давлений для описанных выше технологий можно представить неравенствами:Thus, the bottomhole pressure range for the technologies described above can be represented by the inequalities:
а) для технологий бурения «на репрессии и равновесии»a) for drilling technologies “on repression and equilibrium”
б) для технологии бурения «на депрессии»b) for depressed drilling technology
Для повышения качества первичного вскрытия продуктивного пласта с углеводородным насыщением и обеспечения текущих показателей проходки в цикле бурения горизонтальных стволов в сложившихся геологических условиях применительно к сложному карбонатному типу коллектора и гидродинамическим условиям залежи (аномально низкие пластовые давления (АНПД), высокий газовый фактор) предлагается внедрение технологии на «комбинированном» динамическом забойном давлении с замкнутым контуром циркуляции. Заявляемый авторами способ регулируемого комбинированного динамического давления позволяет объединить в единой гидравлической программе рабочие диапазоны забойных давлений технологий «на репрессии и равновесии» и «на депрессии». Данный диапазон может быть представлен неравенством:To improve the quality of the initial opening of a reservoir with hydrocarbon saturation and to provide current penetration rates in the horizontal well drilling cycle under the prevailing geological conditions as applied to the complex carbonate type of reservoir and hydrodynamic reservoir conditions (abnormally low reservoir pressures (ANP), high gas factor), the introduction of technology on the "combined" dynamic bottomhole pressure with a closed loop. Declared by the authors of the method of controlled combined dynamic pressure allows you to combine in a single hydraulic program working ranges of bottomhole pressures of technologies "on repression and equilibrium" and "on depression". This range can be represented by the inequality:
в) для технологии комбинированного динамического давленияc) for combined dynamic pressure technology
Применение заявляемой технологии первичного вскрытия горизонтальным бурением с "комбинированным" регулируемым давлением с замкнутым контуром расширяет допустимый рабочий диапазон забойных давлений при первичном вскрытии сложного карбонатного кавернозно-трещинного коллектора с АНПД за счет суммирования допустимых диапазонов забойных давлений для технологий бурения «на репрессии» и «на депрессии».The application of the inventive technology of primary drilling with horizontal drilling with a "combined" controlled pressure with a closed loop expands the allowable working range of bottomhole pressures during the initial opening of a complex carbonate cavernous-fractured reservoir with AAP by summing the allowable ranges of bottomhole pressures for drilling technologies "for repression" and "on Depression. "
Регулирование забойного давления в скважине осуществляется за счет компенсирования давления дросселирования на выкидной линии на устье скважины. Диапазон давления дросселирования (Рдроссель) для вышеперечисленных и заявляемой технологии может быть представлен неравенствами:Downhole pressure in the well is controlled by compensating for the throttling pressure on the flow line at the wellhead. The throttling pressure range (P throttle ) for the above and the claimed technology can be represented by the inequalities:
а) для технологии бурения «на репрессии и равновесии»a) for drilling technology "on repression and equilibrium"
б) для технологии бурения «на депрессии»b) for depressed drilling technology
в) для технологии комбинированного динамического давленияc) for combined dynamic pressure technology
Выражения в скобках характеризуют горно-геологические условия залегания нефтегазонасыщенного пласта (характеристика углеводородной системы).The expressions in brackets characterize the geological conditions of the oil and gas saturated formation (characteristic of the hydrocarbon system).
Рзабойное находится в прямой зависимости от плотности бурового раствора в скважине. Рдроссель имеет область значений выше ноля. В связи с этим при получении значений Рдроссель ниже 0 (выход за область рабочих значений заданного диапазона) необходима корректировка забойного давления в сторону уменьшения путем снижения плотности бурового раствора (разбавление, азотирование и т.д.).P bottomhole is directly dependent on the density of the drilling fluid in the well. The choke has a value range above zero. In this regard, when P values are obtained, the throttle is lower than 0 (going beyond the range of operating values of a given range), bottom-hole pressure must be adjusted downward by reducing the density of the drilling fluid (dilution, nitriding, etc.).
ПРИМЕРEXAMPLE
(на основе геологических и технических данных по одному из месторождений Юрубчено-Тохомского ареала)(based on geological and technical data for one of the deposits of the Yurubcheno-Tokhomsky area)
Рассмотрим горно-геологические условия и допустимые технологические диапазоны для выбранных условий (рифей, Юрубчено-Тохомское месторождение). Давление будет варьироваться в диапазоне от 203,34 (19,9 МПа) - 218,34 кгс/см2 (21,4 МПа) (для технологии бурения «на депрессии») и 218,34 (21,4 МПа) - 221 кгс/см2 (21,7 МПа) (для технологии бурения «на репрессии») (см. рис. 1). Верхняя граница обозначает максимальную приемлемую интенсивность поглощения (взята из фактических данных бурения скважин на Юрубчено-Тохомском месторождении). Нижняя граница описывает максимально возможную депрессию на пласт и зависит от проницаемости трещинных систем карбонатного пласта.Consider the geological conditions and the permissible technological ranges for the selected conditions (Riphean, Yurubcheno-Tokhomskoye field). The pressure will vary from 203.34 (19.9 MPa) - 218.34 kgf / cm 2 (21.4 MPa) (for the “depressed” drilling technology) and 218.34 (21.4 MPa) - 221 kgf / cm 2 (21.7 MPa) (for the “repression” drilling technology) (see Fig. 1). The upper limit indicates the maximum acceptable absorption rate (taken from actual drilling data at the Yurubcheno-Tokhomskoye field). The lower boundary describes the maximum possible depression on the formation and depends on the permeability of the fracture systems of the carbonate formation.
Технология бурения на репрессии позволяет бурить горизонтальный ствол только в диапазоне от 218,34 кгс/см2 (21,4 МПа) до 221 кгс/см2 (21,7 МПа) (без учета требований правил безопасности нефтяной и газовой промышленности, с применением вращающегося превентора). А технология бурения на депрессии позволяет бурить, то есть вести углубление скважины с возвратом бурового раствора по циркуляции, только в диапазоне 203,34 (19,9 МПа) - 218,34 кгс/см2 (21,4 МПа). При объединении этих технологий в одну диапазон допустимых забойных давлений при бурении расширяется более чем в два раза, тем самым расширяя технологические возможности предлагаемой технологии бурения с комбинированным динамическим забойным давлением.The repression drilling technology allows drilling a horizontal wellbore only in the range from 218.34 kgf / cm 2 (21.4 MPa) to 221 kgf / cm 2 (21.7 MPa) (without taking into account the safety requirements of the oil and gas industry, using rotating preventer). And the technology of drilling in the depression allows you to drill, that is, to deepen the well with the return of the drilling fluid through circulation, only in the range of 203.34 (19.9 MPa) - 218.34 kgf / cm 2 (21.4 MPa). When combining these technologies into one range of permissible bottomhole pressures during drilling, it expands more than twice, thereby expanding the technological capabilities of the proposed drilling technology with combined dynamic bottomhole pressure.
Учитывая исследования (Кашников Ю.А., Гладышев С.В., Разяпов Р.К., Конторович А.А., Красильникова Н.Б. Гидродинамическое моделирование первоочередного участка разработки Юрубчено-Тохомского месторождения с учетом геомеханического эффекта смыкания трещин. / Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений, №4, 2011. C 104-107), определена максимально жесткая граница депрессии на пласт (нижняя граница для раскрытости трещин более 10 мм) - она составляет 3 кгс/см2 (0,3 МПа) (то есть не ниже 215,34 кгс/см2 (21,1 МПа)).Taking into account the research (Kashnikov Yu.A., Gladyshev S.V., Razyapov R.K., Kontorovich A.A., Krasilnikova N.B. Hydrodynamic modeling of the priority development area of the Yurubcheno-Tokhomskoye field taking into account the geomechanical effect of crack closure. / Development and exploitation of oil fields, No. 4, 2011. C 104-107), the most severe boundary of the depression on the reservoir (the lower boundary for crack openings of more than 10 mm) is determined - it is 3 kgf / cm 2 (0.3 MPa) (i.e. not lower than 215.34 kgf / cm 2 (21.1 MPa)).
По фактическим данным, полученным при бурении, определена верхняя граница приемлемой интенсивности поглощения (12 м3/час), увязанной нами с технической и технологической возможностью приготовления бурового раствора и пополнения объема циркуляции - она составляет 3 кгс/см2 (0,3 МПа) (то есть не выше 221 кгс/см2 (21,7 МПа)).According to the actual data obtained during drilling, the upper limit of the acceptable absorption rate (12 m 3 / h) was determined, which we linked with the technical and technological feasibility of preparing the drilling fluid and replenishing the circulation volume - it is 3 kgf / cm 2 (0.3 MPa) (i.e., not higher than 221 kgf / cm 2 (21.7 MPa)).
Суть самой технологии первичного вскрытия горизонтальным бурением в условиях замкнутого закрытого контура "с комбинированным" регулируемым давлением можно также описать на графике совмещенных давлений (см. рис. 1). Из графика видно, что временные циклы, промежутки бурения на депрессии чередуются с промежутками бурения на репрессии. При этом промежутки бурения на депрессии будут короче в связи с тем, что расчетный дебит скважины при забойном давлении 215 кгс/см2 (21,1 МПа) будет равняться 15-25 м3/час. При этом интенсивность поглощения при забойном давлении 221 кгс/см2 (21,7 МПа) не превышает 12 м3/час.The essence of the technology of primary drilling by horizontal drilling in a closed closed loop "with combined" controlled pressure can also be described on the combined pressure graph (see Fig. 1). It can be seen from the graph that time cycles, intervals of drilling for depression alternate with intervals of drilling for repression. At the same time, the intervals of drilling on the depression will be shorter due to the fact that the calculated production rate of the well at a bottomhole pressure of 215 kgf / cm 2 (21.1 MPa) will be 15-25 m 3 / hour. Moreover, the absorption intensity at bottomhole pressure of 221 kgf / cm 2 (21.7 MPa) does not exceed 12 m 3 / hour.
Заявленный способ требует плавного включения насосов и одновременного снижения давления на дросселе. Также при остановках - плавно снижая расход промывочной жидкости на насосах, плавно поднимается давление на дросселе. При резком включении и отключении насосов возможно формирование газовых пузырей на забое скважины, негативное импульсное воздействие на трещины призабойной зоны пласта.The claimed method requires a smooth inclusion of pumps and a simultaneous reduction of pressure on the throttle. Also at stops - by gradually reducing the flow rate of flushing fluid at the pumps, the pressure on the throttle gradually rises. When the pumps are turned on and off abruptly, gas bubbles may form on the bottom of the well, and a negative impulse effect on the cracks in the bottom-hole zone of the formation.
Все оборудование подбирается, исходя из фактических горно-геологических условий в скважине, и составляет стандартный комплект оборудования для технологии бурения «на депрессии».All equipment is selected based on the actual mining and geological conditions in the well, and is a standard set of equipment for the "depressed" drilling technology.
В 2012-2013 гг. на месторождении испытана обоснованная авторами технология горизонтального бурения с комбинированной технологией, с контролем забойного давления при вскрытии продуктивного карбонатного коллектора. Заявляемые результаты при бурении с данной технологией были достигнуты. На рис. 2 показан анализ первичного вскрытия сложного трещиноватого карбонатного коллектора рифея с применением технологии комбинированного регулируемого давления, Юрубченская залежь. Также изображено сопоставление текущих результатов первичного вскрытия горизонтального участка 1000 м в нефтедобывающей скважине (полная циркуляция, проявление, поглощение бурового раствора) и участков активной трещиноватости по данным комплекса ГИС. Синий цвет - поглощение; красный - проявление. Подтвердился тот факт, что при бурении карбонатного кавернозно-трещинного коллектора равновесные условия в открытом горизонтальном стволе скважины создать невозможно. То есть бурение на «равновесии» также ограничено в силу специфических свойств сложного кавернозно-трещинного карбонатного нефтегазонасыщенного пласта.In 2012-2013 the field tested horizontal drilling technology justified by the authors with a combined technology, with bottom-hole pressure monitoring during the opening of a productive carbonate reservoir. The claimed results when drilling with this technology have been achieved. In fig. Figure 2 shows an analysis of the initial opening of a complex fractured carbonate reservoir of Riphean using the technology of combined controlled pressure, Yurubchenskoye deposit. Also shown is a comparison of the current results of the initial opening of a horizontal section of 1000 m in an oil well (complete circulation, development, absorption of drilling fluid) and active fracture sites according to the well logging data. Blue is absorption; red is a manifestation. It was confirmed that when drilling a carbonate cavernous-fractured reservoir, it is impossible to create equilibrium conditions in an open horizontal wellbore. That is, drilling at “equilibrium” is also limited due to the specific properties of a complex cavernous-fractured carbonate oil and gas saturated formation.
Claims (1)
Рпластовое + Δрепрессии ≥ Рзабойное ≥ Рпластовое - Δдепрессии, где
регулирование забойного давления осуществляется при помощи дросселирования на устье скважины, где величина давления дросселирования (Рдроссель) в режиме «депрессии» определяется неравенством:
Рпластовое - Рзабойное ≥ Рдроссель ≥ (Рпластовое - Δдепрессии) - Рзабойное;
а в режиме «репрессии»:
(Рпластовое + Δрепрессии) - Рзабойное ≥ Рдроссель ≥ Рпластовое - Рзабойное. The primary opening method of a complex cavernous-fractured carbonate oil and gas saturated formation with a long horizontal wellbore, including drilling on "depression" and "repression", characterized in that the boundaries of the acceptable values of the ranges of "depression" (Δ depression ) and "repression" (Δ repression ) are determined for a cavernous-fractured carbonate oil and gas saturated formation based on geological data obtained during drilling and development of previous exploration and production wells; further, in the process of drilling a horizontal well with a closed loop, the bottomhole pressure (P bottomhole ) in the well is alternately first maintained below the reservoir pressure (P reservoir ) within a predetermined range of "depression", then the bottomhole pressure is increased above the reservoir pressure within a predetermined range of "repression", and the combined allowable range of combined dynamic bottomhole pressure is described by the inequality:
P reservoir + Δ repression ≥ P bottomhole ≥ P reservoir - Δ depression , where
Downhole pressure is controlled by throttling at the wellhead, where the throttling pressure (P throttle ) in the "depression" mode is determined by the inequality:
P reservoir - P downhole ≥ P throttle ≥ (P reservoir - Δ depression ) - P downhole ;
and in the “repression” mode:
(P reservoir + Δ repression ) - P downhole ≥ P throttle ≥ P reservoir - P downhole .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015143851/03A RU2598268C1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Method for initial exposing of complex cavernous-fracture of carbonate oil and gas saturated formation with horizontal shaft of long length |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015143851/03A RU2598268C1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Method for initial exposing of complex cavernous-fracture of carbonate oil and gas saturated formation with horizontal shaft of long length |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2598268C1 true RU2598268C1 (en) | 2016-09-20 |
Family
ID=56938072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015143851/03A RU2598268C1 (en) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | Method for initial exposing of complex cavernous-fracture of carbonate oil and gas saturated formation with horizontal shaft of long length |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2598268C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2649204C1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method for drilling-in at controlled drawdown |
| RU2787163C1 (en) * | 2022-07-08 | 2022-12-29 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for drilling a well with an exposed reservoir |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5873420A (en) * | 1997-05-27 | 1999-02-23 | Gearhart; Marvin | Air and mud control system for underbalanced drilling |
| RU2199646C1 (en) * | 2002-04-01 | 2003-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Бурение-Пермь" | Process opening productive pool with differential pressure |
| EA014363B1 (en) * | 2006-10-23 | 2010-10-29 | Эм-Ай Эл. Эл. Си. | Method and apparatus for controlling bottom hole pressure in a subterranean formation during rig pump operation |
| RU2455453C2 (en) * | 2007-12-31 | 2012-07-10 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for drilling and completion at programmed pressure and programmed pressure gradient |
| RU2540701C2 (en) * | 2013-02-05 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Productive strata opening method at drawdown |
-
2015
- 2015-10-13 RU RU2015143851/03A patent/RU2598268C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5873420A (en) * | 1997-05-27 | 1999-02-23 | Gearhart; Marvin | Air and mud control system for underbalanced drilling |
| RU2199646C1 (en) * | 2002-04-01 | 2003-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Бурение-Пермь" | Process opening productive pool with differential pressure |
| EA014363B1 (en) * | 2006-10-23 | 2010-10-29 | Эм-Ай Эл. Эл. Си. | Method and apparatus for controlling bottom hole pressure in a subterranean formation during rig pump operation |
| RU2455453C2 (en) * | 2007-12-31 | 2012-07-10 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Method and device for drilling and completion at programmed pressure and programmed pressure gradient |
| RU2540701C2 (en) * | 2013-02-05 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Productive strata opening method at drawdown |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2649204C1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-03-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method for drilling-in at controlled drawdown |
| RU2787163C1 (en) * | 2022-07-08 | 2022-12-29 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for drilling a well with an exposed reservoir |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9194222B2 (en) | System and method for improved propped fracture geometry for high permeability reservoirs | |
| US8463585B2 (en) | Apparatus and method for modeling well designs and well performance | |
| Furui et al. | A Comprehensive Model of High-Rate Matrix-Acid Stimulation for Long Horizontal Wells in Carbonate Reservoirs: Part II—Wellbore/Reservoir Coupled-Flow Modeling and Field Application | |
| CN101139911A (en) | Gas Injection Pressure Stabilized Drilling Method | |
| Cheng et al. | Mechanics of hydraulic fracturing | |
| GB2566403A (en) | Systems and methods for managing fluid pressure in a borehole during drilling operations | |
| WO2016195623A1 (en) | Methods and systems for characterizing and/or monitoring wormhole regimes in matrix acidizing | |
| RU2639341C1 (en) | Method for development of nonuniform permeability reservoirs | |
| EA005105B1 (en) | Method of controlling the direction of propagation of injection fractures in permeable formations | |
| NO20181583A1 (en) | Method and system for managed pressure drilling | |
| CA2946722C (en) | System and method for managed pressure wellbore strengthening | |
| DK179197B1 (en) | Process for controlling the production of hydrocarbons from an underground reservoir | |
| RU2598268C1 (en) | Method for initial exposing of complex cavernous-fracture of carbonate oil and gas saturated formation with horizontal shaft of long length | |
| Karev et al. | Directional unloading method is a new approach to enhancing oil and gas well productivity | |
| RU2453689C1 (en) | Oil deposit development method | |
| RU2713047C1 (en) | Method for proppant hydraulic fracturing of oil formation | |
| CN115680584B (en) | Quick prediction method for well closing casing pressure of overflow medium for injecting water into adjacent well | |
| US11401793B2 (en) | Optimizing proppant placement for fracturing operations | |
| RU2640844C1 (en) | Method for running casing string in horizontal long-distance wellbore | |
| US12104481B2 (en) | Automatic real time screen-out mitigation | |
| RU2617820C2 (en) | Method for determining horizontal shaft maximum length in conditions of cavern-fractured carbonate oil and gas-saturated formation with abnormally low formation pressure | |
| CN116341046A (en) | Rescue well power well control simulation method and system | |
| RU2794105C1 (en) | Method for isolating water inflows in gas wells with a sub-horizontal wellbore end | |
| RU2755600C1 (en) | Express method for fixing natural and artificial cracks in bottom-hole zone of productive formation during the initial opening by horizontal, inclined or vertical drilling | |
| US20180106139A1 (en) | Method for hydraulic fracturing of a hydrocarbon formation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201014 |