Решение проблем связанных с выносом

Решение проблем связанных с
выносом механических примесей и
осложнениями при бурении скважин
Проблемы, связанные связанные
с нестабильностью стенок ствола
скважины, такие как прихваты,
затяжки, потеря бурового раство
ра, потеря бурильного инстру
мента в скважине. Все это приво
дит к длительным простоям и
дополнительным дорогостоящим
операциям при бурении скважин.
Особое внимание должно уде
ляться при бурении скважин на
пласты с Аномально Высоким
Пластовым Давлением (АВПД);
незнание точного значения кото
рого зачастую приводит к прояв
лениям во время бурения, выбро
су на устье углеводородов или
воды, что может повлечь за собой
потерю скважины, буровой, а так
же и человечеcких жизней.
Помимо того, что углеводоро
ды, содержащие механические
примеси, сами нуждаются в
очистке, его даже незначитель
ное присутствие во время эксп
луатации скважины так же вле
чет чрезмерный износ дорогосто
ящего внутрискважинного обору
дования. Зачастую скважины
требуют отчистки, это связанно с
падением дебита за счет пересы
пания интервалов перфорации
механическими примесями. Всё
это сопряжено со значительными
денежными затратами и потерей
времени и продукции.
Определение направления и геометрии трещины при проведении ГРП.
Для решения этих проблем
предлагается:
Построение Геомеханической
модели или Механической
Модели Пластов (ММП) для
определения Эластических и
Прочностных свойств пород,
построения и калибровки
профилей основных горных
напряжений и их направле
ний (горное давление, текто
нические напряжения), моде
лирование и проверка профи
ля пластовых давлений.
Построение Модели и Прогноз
Устойчивости Стенки Сква
жины (на основе ММП) для
определения основных меха
низмов деформации горных
пород по разрезу, расчета
минимальной депрессии для
предотвращения разрушения
стенки скважины по причине
напряжений сдвига, расчета
максимального давления на
забое для предотвращения
гидроразрыва пласта и потерь
бурового раствора, разработ
ки рекомендации по макси
мально допустимой эквива
лентной циркуляционной
плотности (ЭЦП) бурового
раствора, определения основ
ных зон нестабильности зон
возможных потерь раствора и
рекомендации по предотвра
щению и контролю связанных
с ними осложнений при
бурении.
Определение Чувствитель
ности Устойчивости Стенок
Скважины к перепаду давле
ния на забое, изменению тра
ектории и неопределености
основных параметров ММП,
определение наиболее устой
чивого направления скважи
ны (зенитного угла и откло
нения по вертикали), опреде
ления направления скважины
для наилучшей скорости
проходки.
Основываясь на ММП и геоме
ханической модели рассчиты
вается устойчивость пород
коллектора в зависимости от
типа и способа заканчивания
забоя скважины. Это позволя
ет правильно выбрать как сам
тип заканчивания, так и пара
метры эксплуатации: безопас
ная депрессия, скорость отда
чи, и прочее. Вместе с этим
производится оценка устойчи
вости для различной стадии
эксплуатации и истощения
продуктивного горизонта
Используя результаты ММП,
определяется направление и
геометрия, расчитывается
оптимальный график закачки
и давление распространения
ГРП для удержания трещины
в продуктивном пласте (для
добывающей скважины),
предотвращения ее распрост
ранения в водонасыщенную
зону и определения предела
роста трещины во избежании
получения преждевременной
остановки закачки проппанта
(screenout). Предварительно
определяется эволюция
изменения направления
напряжений в прискважен
ной зоне с падением пласто
вого давления. Это позволяет
определить наилучшее нап
равление перфорации перед
проведением ГРП, и рассчи
тать когда трещина начнет
закрываться и терять свою
эффективность.
Пример одного из проектов
DCS была поставлена задача
определения причин большого
процентного содержания песка в
продукции из тонкослоистого
песчанноглинистого разреза
(мощность некоторых пластов
составляла около 30 см). Иссле
дование на основе данных аку
стического каротажа не обнару
жило тенденцию повышения
выноса песка из мощного
продуктивного интервала при
депрессии, необходимой для
рентабельной добычи нефти из
этого интервала. Построенный на
основании акустических данных
график предела прочности пород
при неограниченном сжатии
указывал, что все породы продук
тивной зоны находятся в услови
ях давления ниже критического
для их разрушения, что входило
в противоречие с историей выно
са твердой фазы при истощении
залежи. При более детальном
рассмотрении оказалось, что изу
чавшиеся акустические данные
по месторождению не выявляли
горизонтов рыхлых пород
мощностью ниже разрешающей
способности метода (около 1 м).
DCS провел лабораторные иссле
дования керна скважин для
замера механических свойств
пород, учитываемых в моделиро
вании напряжений и прогнозе
выноса твердой фазы. Лаборатор
ные данные показали большой
разброс прочностей пород на
сжатие, причем были и породы,
риск разрушения которых был
достаточно велик.
www.slb.com/oilfield
© 2006 Schlumberger. Все права защищены.
DCS предпринял еще один
шаг – на тонкослоистых интер
валах он применил скважинный
сканер FMI (Fullbore Formation
MicroImager). При помощи спе
циализированной методики была
получена кривая пористости с
разрешением около 5 мм. Скан
имидж FMI и данные лаборатор
ных исследований выявили
тонкослоистое строение коллек
тора, были выделены более
рыхлые разности, из которых
происходил вынос песка.
Определение тонскослоистости
по FMI
Соединив лабораторные дан
ные с информацией, полученной
по каротажным, промысловым и
буровым данным, была
построена геомеханическая
модель, в которую вошло все
необходимое для проведения
оценки поведения пласта в
будущем при различных
депрессиях и изменении пласто
вого давления в процессе эксплу
атации пласта.
DCS предоставил компании
детальную геомеханическую
модель месторождения. Сделан
ные выводы обеспечили лучшее
понимание проблем, связанных с
выносом песка, и дали представ
ление о том, что будет происхо
дить в будущем, что в свою
очередь, стало основой для пла
нирования режимов эксплуа
тации скважины для избежания
проблем.