Оптимизация строительства горизонтальных скважин в условиях динамического истощения пласта

Объект: Горизонтальные скважины. Газоконденсатное месторождение. Западно-Сибирская НГП, Россия

Цель работы: Предотвращение осложнений и снижение времени строительства горизонтальных секций

Проблематика: на месторождении пробурено 4 горизонтальных скважины со средним сроком бурения горизонтальной части – 90 суток. Большое количество осложнений: поглощения, прихват бурильного инструмента. Потеря ствола и перебуривание секции под хвостовик.

Описание работы:

Работа проводилась в 3 этапа:

  • Построение 4D-геомеханической модели;

Было сделано предположение о влиянии на устойчивость ствола истощения пласта за счет разработки соседнего участка. Выполнено 4Д-моделирование, то есть прогноз горно-геологических условий и безопасного окна бурения с учетом снижения давлений в пласте. Прогноз показал узкое окно безопасного бурения в пласте.

Рис. 1 РУСС для проектной и оптимальной траектории 

  • Оптимизация строительства скважины на этапе планирования;

Понимание безопасного окна бурения и его зависимость от направления бурения позволили определить наиболее безопасный азимут бурения горизонтальной части и оптимальный удельный вес бурового раствора.

Рис. 2  Изменение траектории ГС с проектной на оптимальную

Определены типы рисков геологических и технологических осложнений, а также интервалы их возникновения.

Определен объем возможного обвального шлама, выданы рекомендации по очистке ствола в виде карты промывок.

  • Геомеханическое сопровождение строительства скважины

В процессе бурения проводился 24/7-мониторинг бурения, при сопровождении обновлялись параметры безопасного окна бурения, по результатам которого производилась выдача рекомендаций по операционным параметрам бурения и УВБР.

Результат: 


Было оптимизировано и пробурено без осложнений 2 ГС. Среднее время бурения горизонтальной части – 18 суток, сокращение бурения горизонтальной части в 5 раз.

 

 

При реализации данного проекта выполнено:

Wellbore stability

Based on the obtained parameters of the geomechanical model for the planned well trajectory, the Wellbore Stability Calculation (WBS) is performed

Overpressure forecast

Currently, near-surface hydrocarbon reserves are being depleted. The development of deeper reservoirs faces several difficulties, both technical and geological in nature. One of the reasons leading to emergency situations is the presence of abnormally high formation pressure

Well's trajectories and construction optimization

According to the results of the Wellbore Stability wall Evaluation, the well design and trajectory are optimized. This is a complex iterative process, since changing one parameter requires revising others

Well's geomechanical modeling

1D - or borehole modeling is the base for geomechanical modeling. The 1D geomechanical model is a numerical representation of the Mechanical Earth Model (MEM) of the rock along the well trajectory. Such a model should reliably describe the behavior of the rock mass in terms of deformation and destruction

3D-Geomechanics

3D - geomechanical modeling allows you to fully take into account the change in the geological section along the lateral and the influence of tectonics. As a result of the simulation, the mechanical properties, pressures and stress-strain state at each point of the volume under study are determined. The model is built from the day surface to the horizons lying under the developed reservoirs

4D-Geomechanics

4D - geomechanical modeling - is the construction of a dynamic model - the necessary parameters are modeled not only in terms of the volume of the rock mass, but also in time

Core studies

The study of the core makes it possible to determine the physical and chemical properties of the rock, its permeability, the presence of oil or gas, as well as predict production conditions and assess the economic value of the deposit.