Проект ННС по С.Альметьевское площади глубинной Н=1926м., смещение А=926м

Разработанные способы и составы специальных жидкостей эффективны для изоляции частичных поглощений с раскрытостью поглощающих каналов не более 1,0 мм. Вместе с тем проблема разработки и быстрого внедрения новой технологии бурения и ремонта скважин в условиях интенсивных поглощений стоит очень остро. Это диктуется необходимостью расширения буровых работ на ПХГ, а также увеличением объемов разведочного бурения и повышением эффективности геологоразведочных работ с целью прироста запасов нефти и газа.

 

3.4. Проводка условно горизонтальных стволов скважин

Бурение условно горизонтальных стволов  в продуктивном пласте многократно превышает степень его вскрытия. В результате в несколько раз увеличивается дебит скважины и повышается коэффициент нефте- и газоотдачи пласта. Сооружение горизонтальных скважин рассматривается одновременно как один из эффективных способов увеличения извлечения углеводородов из залежи и как метод интенсификации притока газа из пласта. Несмотря на то что первые горизонтальные и многоствольные скважины были пробурены в России еще в начале 50-х годов прошлого века , проблема горизонтального вскрытия продуктивных пластов и сейчас стоит очень остро и является чрезвычайно актуальной. Это объясняется тем, что успешная проводка и заканчивание ГС зависит не только от наличия соответствующих техники и технологии бурения, применяемых при проводке наклонных и горизонтальных стволов, но и от решения геологических, газогидродинамических, экономических и других вопросов.

Технический проект, разрабатываемый индивидуально  на строительство каждой ГС, должен отвечать следующим требованиям : долговременной эксплуатации скважины; проведения необходимых исследований в процессе эксплуатации скважины; проведения ремонта в скважине; бурения имеющимся оборудованием.

Вместе  с тем, авторы работы в заключении своей статьи делают следующий вывод: «Выбор наиболее эффективной промывочной жидкости, технологии вскрытия и бурения продуктивного пласта остается одной из нерешенных проблем, над которой постоянно работают ученые и специалисты». При проектировании оптимальной технологии вскрытия продуктивного пласта отдельно стоит вопрос обоснования длины ствола скважины. До последнего времени считалось, что чем длиннее ствол, тем больше дебит. Однако результаты исследования ГС на Кущевском ПХГ, проведенные СевКавНИПИгазом, не под-твердили этого предположения. Характерным также является опыт бурения первых двух горизонтальных газовых скважин, пробуренных в конце 50-х – начале 60-х годов прошлого века в Ставропольском крае на Расшеватском месторождении. При освоении ГС были получены высокие дебиты газа, которые вскоре привели к накоплению в стволе песчано-глинистых пробок. Удалить пробки не удалось, и эксплуатация этих скважин не производилась. Во многих случаях, ввиду недостатка информации о притоке в ГС, невозможно определить оптимальный режим ихработы.

В работе показано, что 75 % притока в ГС, обсаженную зацементированными хвостовиками, приходится только на 30 % протяженности перфорированного интервала. В результате геофизических исследований скважин (ГИС), проведенных аппаратурно-методическим комплексом «Горизонт» в горизонтальном стволе на скв. 3514 Бавлинской площади, также отмечено уменьшение коэффициента нефтенасыщенности карбонатных пород Турнейского яруса при приближении к забою. На основании обработки методами математической статистики результатов эксплуатации 75 горизонтальных скважин на нефтяных месторождениях Татарстана выявлено наличие связи между начальным дебитом Qг.с, длиной горизонтального участка ствола L, депрессией на пласт Δp, толщиной вскрыто го интервала hвс, расстоянием до водонефтяного контакта и числом пересечений продуктивных отложений. Эмпирическая зависимость Qг.с = f(L, Δp, hвс, Qв.с) имеет вид Qг.с = 0,00979L – 0,03354Δp + 0,2514hвс +2,858 lnQв.с – 0,10, где Qв.с – средний дебит ближайшей вертикальной скважины. Из анализа формулы следует, что увеличение депрессии на пласт приводит к уменьшению дебита ГС при прочих равных условиях. Поэтому необходимо искать оптимальное соотношение между длиной горизонтального ствола и депрессией на пласт.

При выводе формулы дебита вертикально-горизонтальной скважины В.Д. Лысенко предполагает «считать, что потери давления на трение по стволу скважины пренебрежимо малы и забойное давление в пределах ее вертикальной и горизонтальной частей одинаковое». Не обсуждая спорность высказанного предположения, приведем другую работу, где показано, что эти потери могут значительно влиять на работу скважины и форму индикаторных кривых. В настоящее время ведутся интенсивные поиски аналитического описания дебитов и давлений горизонтальных газовых и газоконденсатных скважин. Так, в работах РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, ВНИИгаза получены достаточно простые приближенные формулы при соответствующих допущениях о схематизации

притока и линейности закона фильтрации, а также наиболее точные, детальные трехмерные численные модели фильтрации газа.

Особое  положение, характеризующееся сочетанием аналитических подходов, занимает работа З.С. Алиева и В.В. Шеремета . Здесь трехмерная задача притока газа к горизонтальному стволу сводится к ряду двухмерных плоских задач. Идея метода стоит в том, что приток газа считается происходящим в плоскостях, перпендикулярных к оси горизонтального ствола при двучленном законе фильтрации. В этом случае решение плоской задачи для прямоугольника с отверстием выполняется аналитически путем замены истинной области фильтрации фиктивной, в которой суммарное сопротивление пласта эквивалентно истинному сопротивлению. Полученное в результате интегрирования плоской за-

дачи уравнение  притока газа к горизонтальному  стволу при нелинейном законе фильтрации решается совместно с уравнением, описывающим потери давления при движении газа в горизонтальном стволе.

В отличие  от уравнений, описывающих стационарное движение газа в замкнутых трубах, в горизонтальном стволе скважины учитываются не только гидравлические потери давления, связанные с силами трениями, но и потери, связанные с действиями инерционных сил, обусловленных изменением массы и скорости движения газа вдоль горизонтального ствола. В настоящей работе модель З.С. Алиева и В.В. Шеремета дополнена рядом реальных условий, ограничивающих допустимую длину горизонтального ствола скважины. Решены следующие задачи1: оптимизация длины горизонтального ствола с целью получения максимальных дебитов при допустимых депрессиях, не вызывающих разрушение коллектора; определение гидродинамически оптимальной длины горизонтального ствола с учетом движения газа в вертикальном стволе скважины;

определение влияния неоднородности пластов  на производительность горизонтальных скважин.

Проведены исследования эффективности горизонтальной скважины для различных значений коэффициента анизотропии ν в интервале изменения длины горизонтального ствола от 100 до 500 м. В качестве критерия эффективности выбран параметр С, равный отношению дебита горизонтальной скважины к дебиту вертикальной при одинаковых параметрах пласта и значениях давлений на забое в начале вертикального ствола. Результаты показывают наличие области параметров (L, ν), при которых горизонтальная скважина менее производительна,

чем вертикальная в соответствующих условиях. Так  при ν = 0,01 и L = 500 м, при ν = 0,1 и L = 240 м, при ν = 0,5 и L = 110 м коэффициент С = 1. По мере увеличения коэффициента анизотропии, что соответствует возрастанию вертикальной проницаемости, эффективность горизонтальной скважины растет. В то же время наблюдается тенденция стабилизации коэффициента С при возрастании длины горизонтального ствола, что объясняется нелинейностью изменения давления вдоль горизонтального участка из-за потерь на трение и реакцей на изменение массы и скорости при движении газа по стволу горизонтального участка скважины. В рассмотренном модельном примере ограниченность относительного эффекта горизонтальной скважины просматривается даже без учета других реальных ограничений, связанных с возможностью разрушения коллектора.

В следующем  модельном примере определяются оптимальные длины горизонтального ствола в условиях ограниченной устойчивости коллектора. Коэффициент анизотропии здесь принят равным 0,7. В качестве ограничивающего условия принимаем предельный градиент давления grad p на стенке горизонтального ствола. Учитывая данные в работе классификации коллекторов по устойчивости к разрушению, приведем результаты расчетов, выполненных для коллектора, устойчивость которого соответствует значению предельного градиента grad p = 5 M Па/ м.

Примем: Δp(Li) – депрессия на стенке горизонтального ствола при 0 < Li < L; δp = Δp(L) – минимальное значение депрессии, соответствующее концу горизонтального ствола. Дебиты горизонтальной скважины рассчитывались в двумерной области параметров (δp, L). В результате область (δp, L) разделяется на три характерные части, в одной из которых происходит разрушение коллектора, а две другие разделены по значению достигаемого дебита. Так, центральная область эффективных дебитов определяется неравенством: 0,8Qmax ≤ Q ≤ Qmax,

где Qmax – максимальное значение дебита, достигнут в рассматриваемом диапазоне параметров (δp, L).

Предельные  значения длин, выше которых происходит разрушение коллектора, образуют непрерывную зависимость от величины δp, которая при увеличении L стремится к 0. В следующем модельном примере в основе определения оптимальных параметров горизонтальной скважины заложен комплекс реальных ограничений: не разрушение коллектора; предельно допустимая депрессия; пропускная способность вертикального ствола и внутри промысловой системы сбора газа; уравнение движения газа в вертикальном стволе учитывающие скоростной напор, связанный с движением газа на

ствол скважины, и силу тяжести, создаваемую столбом  газа. Уравнение математической модели движения газа в пласте, горизонтальном и вертикальном стволах скважины решается совместно с принятой системой ограничений. В результате находится допустимая область параметров (δp, L) и распределение дебита Q(δp, L) рассматриваемой области. Двумерная диаграмма распределения дебита горизонтальной скважины дает возможность выбора оптимальных параметров δp, L, обеспечивающих желаемую производительность скважин.

В настоящей  работе представлено важное для практики приложение математической модели притока газа к горизонтальной скважине в условиях проводки горизонтального ствола в неоднородных коллекторах. Допустимость такого приложения вытекает из дискретности численной математической модели вдоль длины горизонтального ствола. Предполагается разбиение длины горизонтального ствола на интервалы, вскрывающие коллектора с различными характеристиками продуктивности. Для апробации модели притока горизонтальной скважины, вскрывшей неоднородные коллектора, приняты условия, близкие к реальным.

Горизонтальный  ствол проведен в устойчивом коллекторе низкой проницаемости до пересечения со слабоустойчивым коллектором, проницаемость которого оценивается в 20 раз выше. Длина ствола в низко проницаемом коллекторе составила 400 м. Проектная длина ствола в высокопроницаемом

коллекторе 100 м. Предельный градиент в последнем  предполагается равным 1 МПа/ м. На устье  вертикального ствола определено ограничение py ≥ 4 МПа. По данным исследований определены коэффициенты фильтрационного сопротивления для низко проницаемого пласта, уточнены гидравлические параметры вертикального ствола. Расчеты дебита скважины, вскрывшей оба коллектора, проводились в вариантах проектной длины последнего, высокопродуктивного участка. Для каждой из варьирующих длин отыскивалось предельно допустимое (в пределах исходных ограничений) значение δp на конце последнего участка ствола.

 

4 Мероприятия по технике безопасности, противопожарной защите и охране труда при бурении горизонтальных скважин под город

            Все работы в нефтяной и газовой промышленности производятся в соответствии с правилами, разработанными научно-техническим центром Гостехнадзора с участием ведущих специалистов нефтяной и газовой промышленности и геологоразведочных организаций. Правила содержат организационные, технические и технологические требования, выполнение которых является обязательным, для обеспечения безаварийной работы и создания здоровых и безопасных условий труда.

На основании  этих правил и типовых инструкций на предприятиях, с учетом местных  условий разработаны производственные инструкции по профессиям и видам  работ.

Согласно  Конституции РФ, дети до 14 летнего  возраста к работе не допускаются, подростки  до 18 лет имеют льготы и могут  быть приняты на работу только после  медицинского освидетельствования. Трудовое законодательство установило ряд специальных  правил по охране труда женщин. Основными  направлениями государственной  политики в области охраны труда  является:

.Обеспечение  приоритета сохранения жизни  и здоровья работников.

.Принятие  и реализация федеральных законов  и иных нормативно-правовых актов  Российской Федерации об охране  труда.

.Государственное  управление охраны труда.

.Государственный  надзор и контроль за соблюдением  требований охраны труда.

.Расследование  и учёт несчастных случаев  на производстве.

.Установление  компенсаций за тяжёлую работу  и за работу с вредными и  опасными условиями труда.

Главными  задачами охраны труда нефтегазодобывающего предприятия являются:

.Выявление  и устранение производственных  опасностей.

.Ликвидация  причин производственных несчастных  случаев и профессиональных заболеваний.

.Оздоровление  условий труда.

.Предупреждение  взрывов пожаров и аварий и  т.д.

Обязанности по обеспечению безопасных условий  и охраны труда в организации  возлагается на работодателя. Работодатель обязан обеспечить:

Безопасность  работников при эксплуатации зданий и сооружений;

Применение  средств индивидуальной защиты;

Соблюдение  режима труда и отдыха работников;

Приобретение  и выдача за счёт собственных средств: спец. одежду, спец. обувь и другие средства индивидуальной защиты;

Обучение  безопасным методам и приёмам  выполнения работ по охране труда;

Информирование  работников об условиях и охране труда  на рабочих местах.

К производственным опасностям и к вредным производственным факторам на нефтегазодобывающем предприятии  относятся: