Альтернатива вертикальному бурению завоевывает нефтяников

15 февраля 2017/ Нефть и газ

Расширение горизонтов

Бурение горизонтальных скважин как один из способов повышения нефтеотдачи последние несколько лет приобретает все большее распространение. Программы горизонтального бурения внедряются в большинстве нефтяных компаний, ведущих добычу в России.

Главным преимуществом горизонтальной скважины перед более традиционными и наклонными является возможность получения большего дебита и, соответствено эфективности капвложений. Но, как и любой другой производственный метод, бурение горизонтальных скважин наряду с преимуществами имеет и негативные аспекты.

Технологии, используемые при буре­нии и закачивании горизонтальных скважин, появились еще в первой половине XX века, причем многие из них были изобретены именно в нашей стра­не. Принято считать, что самая первая нефтяная скважина с горизонтальным участком пробурена в 1937 году на Ярегском месторождении в Республике Коми. В России была построена и первая многоствольная горизонтальная сква­жина — это достижение принадлежит башкирскому НГДУ «Ишимбайнефть». В целом с конца 40-х гг. прошлого века го­ризонтальные скважины бурились на многих нефтегазовых месторождениях СССР, однако на протяжении нескольких десятилетий их количество было незна­чительным — не более одного-двух де­сятков в год. По-настоящему активное внедрение технологий, позволяющих бу­рить горизонтальные скважины, при­шлось в России на первую половину 90-х — на этот период приходится.

Изначально бурение горизонтальных стволов применялось при разработке за­лежей в условиях наличия пластовой воды в непосредственной близости от кромки пласта. Это служило причиной быстрого об­воднения обычных вертикальных скважин; горизонтальные же скважины, проведен­ные вдоль кромки пласта, оказались способны обеспечивать более длительный пе­риод безводной эксплуатации при лучших возможностях по отбору нефти и газа.

Вторым этапом в развитии технологий горизонтального бурения становится пе­реход к разработке более глубоких ачимовских и юрских залежей, расположенных на глубинах 2-4тыс. м. Коллекторские свойства пластов этих залежей гораздо ниже, чему расположенных горизонтов.

ПРОВЕДЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН СТАНОВИТСЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ОПЕРАЦИЕЙ БЛАГОДАРЯ ТАКИМ СОВРЕМЕННЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ, КАК ВЕРХНИЙ ПРИВОД БУРОВОЙ УСТАНОВКИ, КОЛТЮБИНГ, УСОВЕРШЕНСТВО­ВАННЫЕ БУРОВЫЕ РАСТВОРЫ.

НО В ОТЛИЧИЕ ОТ РАБОТЫ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ, ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ БУРЕНИЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ НЕСКОЛЬКО БОЛЕЕ СЛОЖНУЮ ПРОЦЕДУРУ, ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ КОТОРОЙ СЛЕДУЕТ УЧИТЫВАТЬ РЯД СПЕЦИФИЧЕСКИХ И РИСКОВ

Горизонтальное бурение представляет собой более сложное производство и характеризуется рядом специфических особенностей.

Первая из них — связанные с повреждением забойной зоны, что негативно сказывается на дебите скважины. Одним из ос­новных способов минимизации этих ри­сков является бурение на депрессии, ко­торое препятствует повреждению пласта.

Другая особенность, которую необхо­димо учитывать при принятии решения о строительстве горизонтальных скважин, — это анизотропия пласта (соотношение его горизонтальной и вертикальной про­ницаемости). При высокой анизотропии эффективность горизонтальных скважин оказывается заметно ниже вертикаль­ных. В связи с этим в горизонтальных стволах стали проводить операции по ГРП, которые позволяют повысить верти­кальную сообщаемость пласта, снизить степень его неоднородности по вертика­ли, что напрямую отражается на эффек­тивности скважины. По этой причине про­цедура гидроразрыва в последние годы стала если не неотъемлемым этапом при заканчивании горизонтальной скважи­ны, то по крайней мере получила доволь­но широкое распространение.

Другой особенностью горизонтального бурения является применение специаль­ного оборудования. В частности, немалую роль при бурении горизонтальных участков играют системы геонавигации и связан­ные с ними системы измерений. В мало­мощном пласте толщиной в несколько ме­тров велика опасность «выйти» за его пределы.

ГЛАВНОЕ, ЧТО ОПРЕДЕЛЯЕТ ДОПУСТИМОСТЬ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО БУРЕНИЯ, ЭТО ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА КОНКРЕТНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Технологическая сложность горизон­тального бурения по сравнению с верти­кальным или даже наклонно-направлен­ным определяет и более высокую сто­имость метода. Строительство одной го­ризонтальной скважины обходится не­фтяной компании дороже на 20-30%, а в некоторых случаях, если имеют место участки большой горизонтальной протя­женности, и на 50%. Но если при этом кратно повышается дебит и, соответ­ственно, окупаемость, то такие расходы, несомненно, имеют смысл.

Другим специфическим и до конца не решенным к настоящему времени вопро­сом является исследование и оценка эф­фективности горизонтальных скважин. Чтобы определить степень эффективности работы любой, в том числе горизонталь­ной скважины, необходимо проведение сложных и затратных исследований. При этом на горизонтальных участках физиче­ски невозможно воспользоваться каро­тажными приборами, которые в верти­кальных скважинах просто опускаются вниз на кабеле. Для этих целей существуют специальные устройства — например, за­бойные тракторы, которые позволяют проводить телеметрию в ГС. В итоге в среднем проведение телеметрии на скважине с длиной горизонтального ствола в 3-4 км обходится в 3-6 млн рублей, что сопостави­мо со стоимостью проведения ГРП. Высо­кая цена служит одной из основных причин малого количества проводимых исследо­ваний, и в таких условиях объективные оценки эффективности невозможны.

Перспективы есть

Как уже отмечалось, объемы горизон­тального бурения в России на протяже­нии последних нескольких лет демон­стрировали уверенный рост, и в 2007 году этот показатель достиг своего исто­рического максимума (см. «Динамика го­ризонтального бурения»).

Негативные явления, связанные с экономическим кризисом, по всей вероятности начнут оказывать влияние на программы горизонтального бурения. Вполне возможно, что в ближайшее время развитие данного направление сбавит темпы. Но, даже учитывая неизбежные проблемы с финансированием развития промыслов, в силу высокой эффективности метода, нефтяники высоко оценивают дальнейшие перспективы применения горизонтальных скважин. Благодаря соблюдению всех геологических и технологических условий на каждом отдельном участке, нефтегазовые компании могут получить значительный прирост прибыли. А, значит, интерес к внедрению и развитию этих технологий будет только расти, что служит основной причиной уверенности в будущих перспективах горизонтального бурения в России.