Проблема негерметичности эксплуатационной колонны (ЭК) добывающих и нагнетательных скважин на Самотлорском месторождении с каждым годом приобретает все большую актуальность, поскольку нарушения герметичности колонн ведут к росту обводненности добываемой продукции, эксплуатация скважины становится нерентабельной. В пределах деятельности ОАО «ТНК-Нижневартовск» был собран и проанализирован весь материал по скважинам, характеризующимся нарушениями герметичности ЭК. Всего было проанализировано 1203 заключения (файлов) по определению технического состояния ЭК, из которых 637 соответствовали поставленной задаче (по 467 скважинам), что и составило основу дальнейшей работы. С целью выяснения воздействия на внешнюю часть ЭК (со стороны пластов месторождения) была произведена привязка всех интервалов негерметичности к пластам по глубинам в абсолютных отметках. С помощью программного комплекса ROXAR была проведена первичная визуальная оценка траекторий стволов скважин и местоположений негерметичности ЭК в пределах разреза месторождения (рис. 1).
Рис. 1. Расположение интервалов негерметичности ЭК относительно кровли пласта АВ1(3)
Распределение интервалов негерметичности показало, что максимальная концентрация – 75,2% (479 интервалов) негерметичности ЭК была расположена в интервале от –1300 до –1700 м (абс. отметка), что соответствует пластам Покурской свиты. Для анализа расположения негерметичностей в пределах мощного водоносного комплекса, которым является Покурская свита (21 пласт различной мощности от 1,5 до 24 м водоносных коллекторов), возникла необходимость детальной привязки интервалов к стратиграфическому комплексу [1]. Была собрана информация по разведочным скважинам и выполнена корреляция в 26 скважинах, равномерно расположенных в пределах деятельности ОАО «ТНК-Нижневартовск». За основу трендовой поверхности была выбрана структурная карта кровли пласта АВ1(3), которая включала весь комплекс исследований, проведенных на месторождении. В результате проведенных работ была построена геологическая модель Покурской свиты (рис. 2), позволившая увидеть распределение негерметичностей внутри Покурской свиты (табл. 1).
Рис. 2. Геологическая модель Покурской свиты
Таблица 1
Распределение негерметичностей Покурской свиты
Анализ показал, что фонд скважин с негерметичностью по объектам разработки распределяется в аналогичной пропорции к эксплуатационному фонду скважин соответствующих объектов (рис. 3).
Рис. 3. Распределение негерметичных скважин по объектам
Для оценки влияния углов наклона построены трехмерные проекции стволов скважин в интервалах негерметичности с помощью программного комплекса ROXAR. На рисунке 4 приведен пример проекций по скважине № 16547, показывающий место возможного контакта колонн и оборудования, спускаемого в скважину в виде прямолинейных траекторий.
Рис. 4. Влияние зенитного угла в скважине № 16547
В результате в 180 рассмотренных скважин причинами негерметичности ЭК в
49% случаев является влияние зенитного угла (участки с явно выраженными касаниями стволов скважин и прямолинейных траекторий в районе интервала негерметичности ЭК),
в 6% – влияние азимутального угла, в 45 % – другие причины [1, 2].
На основании проведенного анализа предлагается осуществлять процесс бурения преимущественно с пологими траекториями, исключая пересечения прямолинейных траекторий и эксплуатационных колонн ниже глубин 1000 м. В зонах со значительными запасами следует предусмотреть спуск колонны диаметром 168 мм. В интервалах максимальной кривизны, а, следовательно, и максимального износа, рекомендуется применять стали высокой прочности марки «Е» или «К».
Выводы и рекомендации
1. Анализом установлено, что максимальная концентрация 75,2% (479 интервалов) негерметичности ЭК выявлена в интервале 1300–1700 м по пластам Покурской свиты.
2. Основным фактором, приводящим к негерметичности ЭК месторождения, явилось воздействие оборудования, спускаемого в скважину, которое на изгибах колонны касается друг друга, это определено только с помощью модуля IRP RMS (ROXAR).
3. Для предупреждения негерметичностей эксплуатационных колонн скважин рекомендуется организовать мониторинг действующих скважин и учет результатов работ при бурении новых скважин.
Рецензенты:
Грачёв С.И., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Институт геологии и нефтегазодобычи, ФГБОУ ТюмГНГУ, г. Тюмень;
Стрекалов А.В., д.т.н., профессор кафедры «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», Институт геологии и нефтегазодобычи, ФГБОУ ТюмГНГУ, г. Тюмень.