Инновации в бурении для сложной геологии Куюмбинского месторождения

ГК «Инвестгеосервис» является одной из высокотехнологичных нефтесервисных компаний, осуществляющих полный цикл строительства нефтяных и газовых скважин любой сложности, конструкций и назначения (поисковые, разведочные, эксплуатационные), в том числе скважин с большим отходом от вертикали и многоствольных скважин, на необходимых для заказчика условиях. Компания ведет свою деятельность на территории Ямало-Ненецкого автономного округа, включая полуостров Ямал и Гыдан, Красноярского края, Республики Коми, преимущественно в сложных горно-геологических и климатических условиях.

Для работы на Куюмбинском месторождении ГК «Инвестгеосервис» мобилизовала БУ 6000/400 ЭК-БМЧ «Арктика» (2000 HP). В соответствии с техническими требованиями в рамках кустового основания требовалось пробурить несколько горизонтальных скважин глубиной по стволу до 4300 м.

Традиционная технология бурения под направление и кондуктор учитывает геологическую особенность месторождения – наличие системы трещин в верхних интервалах – и предполагает бурение без выхода циркуляции. Это обуславливает появление проблем с обеспечением водой, расход которой обычно составляет от 1,5 до 3 тыс. куб. м. В случае отсутствия или недостаточного дебита водозаборных скважин, нехватки емкостного парка проблема приводит к увеличению временно-зависимых затрат. Учитывая все факторы, компанией было принято решение по дополнительному обеспечению технического водоснабжения для традиционной технологии бурения (мобилизирован дополнительный емкостной парк и пробурены две водозаборные скважины) с одновременным проведением пробных опытно-промышленных работ, используя технологию бурения с продувкой воздухом, которая в данном регионе ранее не применялась.

Для бурения верхних интервалов эксплуатационных скважин с технологией продувки воздухом или пеной было принято решение применить мобильную буровую установку (МБУ), задействование которой могло решить две задачи – сократить срок строительства скважин за счет опережающего бурения верхних интервалов скважин во время монтажа тяжелого бурового станка «Арктика» и успешное прохождение верхних трещиноватых пород. Одновременно с этим разработана и применена схема монтажа БУ «Арктика» на позициях третьей–пятой скважин кустового бурения с последующей движкой станка на пробуренные верхние интервалы скважин.

Для технического обеспечения бурения с технологией продувки воздухом и пеной потребовались компрессоры высокого давления, холодильная установка, пневмоударник, дивертор, долото для пневмоударного бурения.

Конструкция скважины:

Бурение начиналось с углубления до 7-10 метров с использованием ковшебура для последующего монтажа дивертора.

Компоновка для бурения под направление:

Из-под направления бурение производилось пневмоударником 394мм с параметрами бурения: нагрузка 2-3 т, 20 об/м, продувкой воздухом с расходом Q-76м³/м. Механическая скорость достигала 20 -100 м/ч.

Однако в процессе пробного применения данного метода при углублении ниже 150 метров появилось осложнение в виде осыпей и обвалов. Применение пневмоударника и продувка воздухом в слабосцементированных породах спровоцировало эрозию и обрушение грунта, увеличило диаметр ствола и снизило скорость потока воздуха, что в конечном итоге привело к невозможности проведения работ по данной технологии. В результате бурение было продолжено по традиционной технологии на воде с полным поглощением, с использованием заранее пробуренных двух водозаборных скважин и дополнительного емкостного парка.

Вместе с тем опыт применения пневмоударного инструмента и газообразных, пенных агентов показал положительный результат по механической скорости бурения относительно традиционного способа бурения, с учетом применения технологии с одновременной обсадкой в интервалах, склонных к обрушению и осыпанию.

Для реализации поставленной задачи компания проработала технологию применения системы бурения и одновременного обсаживания скважин. Система бурения с обсадкой позволяет спускать обсадную колонну в неустойчивых породах с помощью погружного пневмоударника и обеспечивает возможность извлекать долото после спуска обсадных труб. Система применяется для работы в различных породах с рыхлыми пластами, лежащими поверх твердых включений (например, валуны или крупная галька) или чередующихся пород, а также слабосцементированных пород.

Основной частью системы является пилотное долото и забивной башмак. Забивной башмак приваривается к нижнему концу обсадной колонны. На нем имеется выступ, который обеспечивает зацепление с пилотным долотом, что обеспечивает проходку скважины долотом совместно с обсадной трубой.

Опробованная ГК «Инвестгеосервис» технология сегодня очень актуальна. Не на каждой кустовой площадке в пределах Куюмбинского месторождения, являющегося частью Юрубчено-Тохомской зоны, есть беспрепятственный доступ к воде, иногда близлежащие источники воды труднодоступны. Применение системы пневмобурения с одновременной обсадкой решает несколько задач: позволяет обеспечить стабилизацию ствола скважины в склонных к обрушению и осыпанию интервалах, изолировать ствол скважины от взаимодействия с газообразными агентами в процессе бурения, гарантировать геометрию кольцевого пространства для выноса шлама, добиться существенного сокращения водопотребления в процессе строительства скважин.

На сегодняшний день ГК «Инвестгеосервис» успешно пробурены и сданы заказчику 8 эксплуатационных скважин с горизонтальным окончанием. В настоящий момент ГК «Инвестгеосервис» осуществляет мобилизацию еще 4 буровых установки и всего в Юрубчено-Тохомской зоне будет работать одновременно 5 буровых установок компании.