Оптимизация траекторий и конструкций скважин

По результатам Расчета Устойчивости Стенки Ствола скважины производится оптимизация конструкции и траектории скважин. Это комплексный итерационный процесс, так как изменение одного параметра требует пересмотра других.

В рамках оптимизации конструкции скважины можно определить:

  • Количество и глубину посадки колонн. На основании РУСС выделяются интервалы с едиными условиями бурения по удельному весу бурового раствора, и соответственно определяется минимально возможное количество колонн, глубина посадки башмаков. При этом безопасный диапазон удельного веса и ЭЦП определяются таким образом, чтобы в интервале одной секции градиент обрушения или пластовое давление не были выше давления поглощения.
  • Длину горизонтальной секции. С увеличением длины горизонтальной секции за счет потерь на трение возрастает ЭЦП. Максимально допустимое ЭЦП ограничивается градиентом поглощения, отсюда можно рассчитать максимальный горизонтальный отход.
  • Диаметры секций. Этот пункт связан с предыдущими. Уменьшая количество колонн, можно увеличить диаметры эксплуатационной колонны или хвостовика. Это в свою очередь меняет параметры гидравлики, например, скорость нарастания ЭЦП по длине ствола

    Возможные параметры оптимизации траектории:

  • Азимутальное направление бурения. В случае анизотропии главных горизонтальных напряжений риски осложнений при бурении горизонтальной секции сильно зависят от азимутального направления. Анализ чувствительности РУСС к азимуту позволяет определить направление с минимальными рисками.
  • Угол вскрытия слоистых структур. Наличие напластований в интервале секции набора угла существенно повышает риски осложнений. Произведя расчет устойчивости в зависимости от зенитного угла и понимая геологическую структуру, можно определить оптимальную траекторию прохождения данных интервалов с минимальным риском обрушения.
  • Положение скважины относительно разломов. Наличие разломов существенно влияет на напряженно-деформированное состояние, и как следствие на градиенты обрушения и поглощения. Учет тектоники в геомеханической модели позволяет спланировать траекторию скважины оптимальным с точки зрения безопасности бурения образом.

Оптимизация траектории и конструкции скважины может существенно снизить время строительства и риски геологических осложнений. Также возможно снижение металлоемкости и других затрат на строительство.

 

Результаты услуги «Оптимизация траекторий и конструкций скважин» используются для решения следующих задач:

Дизайн ГРП и МсГРП

Гидроразрыв пласта (ГРП) – создание высокопроводимой трещины в целевом пласте под действием подаваемой в него жидкости с проппантом с целью увеличения добычи флюидов (нефти, газа, конденсата и т.д.). Трещина образуется если давление нагнетания больше давления разрыва породы. После проведения ГРП дебит скважины, как правило, резко возрастает.

Расчет устойчивости стенки ствола

На основании полученных параметров геомеханической модели для плановой траектории скважины производится Расчет Устойчивости Стенки Ствола (РУСС)

Расчет параметров цементирования Разработка карт рисков бурения

Карта управления рисками бурения – документ, описывающий возможные риски в процессе бурения, СПО, крепления скважины и рекомендации по их контролю и устранению на базе геомеханического моделирования.

Сопровождение бурения

Цель геомеханического сопровождения - снижение неопределенности и предотвращение возникновения геологических осложнений непосредственно в процессе строительства скважины.

Скважинное
моделирование

1D – или скважинное моделирование является базовым для геомеханического моделирования. 1D – геомеханическая модель — это численное представление Механических Свойств, Давлений и Напряжений (МСДН) горной породы вдоль траектории скважины. Такая модель должна достоверно описывать поведение горного массива с точки зрения деформаций и разрушений.

3D – геомеханическое моделирование

3D – геомеханическое моделирование позволяет полноценно учесть изменение геологического разреза по латерали и влияние тектоники. В результате моделирования определяются механические свойства, давления и напряженно-деформированное состояние в каждой точке исследуемого объема. Модель строится от дневной поверхности до горизонтов, лежащих под разрабатываемыми пластами.

4D – геомеханическое моделирование

4D – геомеханическое моделирование – это построение динамической модели - необходимые параметры моделируются не только по объему горного массива, но и во времени.