БУРЕНИЕ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА ДЛЯ ОСВОЕНИЯ БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ В.В. Кульчицкий, д.т.н., А.В. Щебетов, к.т.н., В.В. Айгунян (Межрегиональное НТО нефтяников. - презентация

1 БУРЕНИЕ СКВАЖИН МАЛОГО ДИАМЕТРА ДЛЯ ОСВОЕНИЯ БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ В.В. Кульчицкий, д.т.н., А.В. Щебетов, к.т.н., В.В. Айгунян (Межрегиональное НТО нефтяников и газовиков им. акад. И.М. Губкина)

2 Ведущие страны мира по извлекаемым запасам сланцевой нефти, млрд барр. Добыча трудноизвлекаемых запасов нефти (ТРИЗН) в мире составляет 19,4%, в России – 0,2%. В недрах Российской Федерации сосредоточены самые большие в мире извлекаемые запасы сланцевой нефти 10,3 млрд т или 76 млрд баррелей. Ухудшение структуры сырьевой базы ставит нефтяные компании перед необходимостью разработки ТРИЗН, в т.ч. сланцевой нефти баженовской свиты Западно- Сибирской нефтегазовой провинции.

3 Структура технически извлекаемых запасов нефти и себестоимость их добычи Доля трудноизвлекаемых запасов в сырьевой базе нефтедобычи РФ постоянно растёт (Рис. 3). При этом около 65% всех ТРИЗН приходится на месторождения Западной Сибири и Республики Коми. Однако степень их вовлечённости в разработку достаточно низка. В ХМАО рентабельными считаются лишь 64% запасов, остальные же не осваиваются из-за высокой налоговой нагрузки.

4 Динамика запасов нефти в России В ХМАО под ТРИЗН подпадают 386 залежей на 96 месторождениях с суммарными начальными извлекаемыми запасами 1,8 млрд т. Территория распространения баженовской свиты на Западно- Сибирской низменности составляет более 1 млн км 2. Геологические запасы нефти в баженовских отложениях оцениваются до млрд т

5 Динамика бурения скважин и добычи нефти (на примере месторождения Eagle Ford, США ) Общая площадь 51,2 тыс. км 2 (Техаса). Продуктивный пласт нижнего мела м. Площадь нефтяной части 9,2 тыс. кв. км, толщина пласта м. Доказанные запасы 171 млн. т нефти и 239 млрд. м 3 газа. Добыто 66 млн. т нефти и газового конденсата, 82,6 млрд. м 3 газа. В течение второго года дебит нефти скважины снижается в 10 раз до 19 т/сут.

6 Трудноизвлекаемые запасы нефти баженовской свиты (экспертная оценка) Эксплуатация скважин производится на истощение, поскольку пласт баженовской свиты практически непроницаем, отсутствует возможность вытеснения нефти водой. После многоступенчатого гидроразрыва дебит скважин обычно составляет т/сут, но в течение первого года он снижается в 3-5 раз. Средний дебит скважины составляет не более 15 т/сут. со средним жизненным циклом 3 года. Для обеспечения выхода на добычу 1 млн. тонн в год потребуется построить 200 скважин, а затем поддерживать добывающий фонд скважин бурение до 50% от начального фонда. Следовательно, для вывода на годовую добычу 10 млн.т необходимо пробурить 2 тыс. скважин и поддерживать действующий фонд бурением до 1 тыс. скважин ежегодно.

7 Снижение затрат при строительстве скважин малого диаметра (баженовская свита) Сокращение расхода металла обсадных труб в 1,65 раза Снижение объема потребного бурового раствора для бурения под эксплуатационную колонну в 2,3 раза Сокращение расхода химреагентов до 2 раз Сокращение расхода цемента в 2 раза Уменьшение грузоподъемности буровой установки на крюке до 100 тонн Уменьшение времени на спуско-подъемные операции до 20 % Сокращение времени на повторный способ монтажа в 3,9 раза и передвижку в 1,4 раза при использовании буровой установки малой грузоподъемности Снижение общей стоимости строительства скважины до двух раз в сравнении с традиционной конструкцией

8 ПАРАМЕТРЫ ОБСАДНЫХ КОЛОНН (скважина малого диаметра) Выбор обсадных труб и расчет обсадных колонн на прочность проведены с учетом максимально ожидаемых избыточных наружных и внутренних давлений при полном замещении раствора пластовым флюидом или газожидкостной смесью, снижении уровня, с учетом осевых нагрузок на трубы и агрессивности флюида на стадиях строительства и эксплуатации скважин на основании "Инструкции по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин"

9 Сравнительный анализ стоимости традиционной скважины и СМД

10 Профили добычи сланцевой и традиционной нефти

11 Облегченная конструкция СМД Расчеты показали, что СМД сократит расход металла обсадных труб до 2 раз, снизит объем ствола скважины и потребного бурового раствора в 2,3 раза при значительном сокращении расхода химических реагентов для приготовления растворов. Общий вес бурильной колонны уменьшенного диаметра (до 89 мм вместо 127 мм) при облегченных вариантах конструкции снижается ориентировочно в 1,5 раза, поэтому для бурения СМД используются буровые установки грузоподъемностью на крюке до 100 т, в том числе мобильные.

12 Технические характеристики УЭЦН габарита 2А Для эксплуатации СМД требуется надёжное насосное оборудование малого диаметра, например установки электрических центробежных насосов (УЭЦН). В качестве решения проблемы механизированной добычи СМД предлагают УЭЦН габарита 2А для эксплуатационной колонны Ø 102 мм, прошедшие широкомасштабные испытания. Вентильные погружные электродвигатели в конструкции насоса позволяют обеспечить номинальную подачу 20÷200 м 3 /сут при максимальном КПД.

13 Расположение УЭЦН в субгоризонтальном боковом стволе

14 Заключение Бурение скважин малого диаметра позволит повысить экономическую привлекательность освоения баженовской свиты за счет сокращения времени строительства и ввода в эксплуатацию скважин при ощутимом снижении материально- технических и финансовых затрат. Технологическая реализуемость строительства СМД в промышленных масштабах подкрепляется десятилетним опытом строительства тысяч боковых стволов скважин, где в качестве технических колонн использовали эксплуатационные колонны старого ствола Ø 168 и 146 мм. Важным аргументом перехода на разработку залежей сланцевой нефти скважинами малого диаметра является готовность ООО «НОВОМЕТ-Пермь» разрабатывать и изготавливать УЭЦН для эксплуатационных колонн Ø мм.