Бурение на депрессия

Бурение на депрессии

Бурение на депрессии (БНД)

Максимизация запасов продуктивного пласта

Цель — вызвать контролируемый приток на поверхность, создавая депрессию на пласт при помощи специализированного оборудования.

Снижение негативного воздействия промывочной жидкости на продуктивный пласт (снижение скин-эффекта в призабойной зоне скважины), бурение трещиноватых коллекторов без необходимости кальматирования продуктивных зон, увеличение КИН и сроков продуктивности скважин. Данная технология также позволяет повышать МСП при бурении, повышать ресурс породо-разрушающего инструмента, сокращать риски дифференциальных прихватов, производить добычу в процессе бурения при необходимости.

Бурение на депрессии и на репрессии

В условиях высочайшей конкуренции на мировом нефтегазовом рынке для России чрезвычайно важно обеспечение максимальной продуктивности добывающих скважин (в т.ч. и на поздних стадиях эксплуатации). Очевидно, что достичь этого можно лишь применением технологий, в каждом отдельном случае являющихся оптимальными для сохранности естественной проницаемости пластов. С точки зрения соотношения величины давления, создаваемого в колоннах, к аналогичному давлению в пластах таких технологий две – бурение на депрессии и на репрессии.

Бурение на репрессии и его недостатки

Бурение на репрессии представляет собой исторически традиционный метод, при котором внутреннее давление в коллекторе превышает пластовое гидростатическое. В этом случае вскрытие пласта происходит за счет циркуляции бурового раствора средней плотности 1,2 – 1,3 т/м3. Подобное бурение на репрессии достаточно эффективно (в т.ч. и на скважинах незначительной глубины и в неустойчивых грунтах), однако быстро понижает дебит. Спустя 15-20 лет продуктивность добычи, в зависимости от ряда дополнительных характеристик месторождения, снижается от 5 до 60 раз, и даже текущие и капитальные ремонты восстановить хотя бы 50%-ную первоначальную отдачу оказываются не в состоянии. Причина этого – в возникновении явления кольматации и, как следствие, быстром падении под репрессивным воздействием скважинного ПЗП (проницаемости забойного пласта), независимо от используемого инструментария и типа бурового оборудования.

Бурение на депрессии и его преимущества

По этой причине подавляющее число ведущих мировых и российских нефтегазовых компаний везде, где допустимо применение иной технологии, используют бурение на депрессии. Кардинальное ее отличие состоит не в повышенном, а пониженном (по отношению к пласту) создаваемом давлении в шахте – что не только вызывает приток флюидов с той же степенью эффективности, но и сохраняет естественные для породы коллекторные характеристики проницаемости на протяжении гораздо более долгого времени.

Таким образом, с точки зрения не только долговечности эксплуатации, но и экологической безопасности бурение на депрессии для скважин значительно целесообразней – что полностью подтверждается и мировым опытом. При этом эффективность данного метода одинакова на всех разновидностях скважин – и вертикальных, и наклонно направленных, и горизонтальных.

Условия применения бурения на депрессии

К сожалению, неустойчивость некоторых призабойных зон приводит к малому предельно допустимому скелетному напряжению, в связи с чем разрешенный уровень депрессии может колебаться в самых широких пределах, а в отдельных случаях – и вовсе являться недопустимым. Последнее относится, прежде всего, к уже истощенным крупным месторождениям (особенно газоконденсатным и газовым), где падение пластового давления к первоначальному уровню доходит до 3-4 раз. Тем не менее, использование технологии депрессивного бурения возможно и на них – но лишь с учетом величины коэффициента аномального давления пластов (kа) в зависимости от глубины.

Наука и технологии // Разведка и разработка

Бурение скважин на депрессии и репресии

Бурение скважин на депрессии (UBD)- это технология бурения с отрицательным дифференциальным давлением в системе скважина-пласт, когда пластовое давление превышает давление столба жидкости в скважине.

В этих условиях фильтрат бурового раствора, жидкость глушения и тд не попадают в продуктивный пласт, что не приводит к ухудшения коллекторских свойств пласта.

При создании депрессии на пласт в скважину будет поступать пластовый флюид (газ, нефть, вода) с различным дебитом.

Дебит флюида зависит от значения депрессии и коллекторских свойств пласта.

Обычно продуктивность пласта определяют в результате проведения комплексных газогидродинамических, гидрогеологических и геофизических исследований после его вскрытия и в законченной бурением скважине.

Бурение скважин на депрессии позволяет:

— минимизировать загрязнение пласта, в тч призабойной зону пласта;

— обеспечить одновременное повышение коэффициента извлечения нефти (КИН) и притока, в связи с минимизацией повреждения коллекторов;

— увеличить показатель проходки на долото и увеличить механическую скорости бурения, в связи со снижением угнетающего давления на забой скважины;

— снизить отрицательное воздействие бурового раствора на его коллекторские свойства.

Технология депрессивного бурения позволяет эффективно поддерживать (регулировать) заданное дифференциальное давление в системе скважина — пласт, что снижает вероятность поглощения промывочной жидкости, флюидопроявления, осыпей, обвалов и других осложнений ствола скважины.

Агента при использовании этой технологии применяют:

— раствор низкой плотности, к примеру, воду или нефть;

— аэрированные растворы, газифицированные воздухом, азотом, природным газом или даже отходящие газы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

При использовании технологии бурения на депрессии дебит скважины вырастает в разы.

Эффективность этой технологии снижает ее высокая стоимость.

Бурение на депрессии не всегда допустимо.

Ознакомьтесь так же:  Как вылечить гайморит каланхоэ

Допустимая депрессия на стенки скважины при бурении не должна превышать 10-15 % эффективных скелетных напряжений (разность между горным и поровым давлением пород).

При освоении скважин допустимая депрессии определяется из условия обеспечения устойчивости призабойной зоны пласта и сохранности цементного кольца за обсадной колонной.

Депрессия в 10-15 % эффективных скелетных напряжений пренебрежимо мала, в других случаях — велика или даже недопустимо велика.

К примеру, на истощенных месторождениях (особенно газоконденсатным и газовым), где падение пластового давления к первоначальному уровню доходит до 4 раз, использование этой технологии возможно с учетом величины коэффициента аномального давления пластов (kа) в зависимости от глубины.

для kа = 0,5 — 1,0 минимальная глубина составит примерно 1 км, для kа = 1,5 — не менее 2,5 км, kа = 2,0 — более 4 км.

В настоящее время наиболее распространено бурение на репрессии, когда давление столба жидкости в скважине превышает пластовое давление .

Вскрытие пласта происходит за счет циркуляции бурового раствора средней плотности 1,2 — 1,3 т/м 3 .

Бурение на репрессии эффективно на скважинах незначительной глубины и в неустойчивых грунтах.

Недостатком является относительно быстрое снижение дебита.

За 20 лет продуктивность добычи может снижаться в интервале 5 — 60 раз из-за быстрого падения скважинной проницаемости забойного пласта (ПЗП ).

Это происходит при кольматации (закупоривании), независимо от используемого инструмента и типа бурового оборудования.

Бурение скважин на депрессии

Технологию бурения скважин на депрессии можно считать относительно новым направлением, однако оно уже успело завоевать популярность в профессиональных кругах. По некоторым данным уже в начале 2000-х годов с применением этой технологии бурилось около 25% всех нефтяных скважин в мире.

По своей сути бурение скважин на депрессии представляет собой технологию бурения с отрицательным дифференциальным давлением в системе скважина-пласт, то есть в ситуации, когда пластовое давление превышает давление столба жидкости в скважине. За счет подобных условий фильтрат бурового раствора не попадает в продуктивный пласт, тем самым не оказывается связанного с подобным проникновением ухудшения коллекторских свойств пласта. Обратная ситуация на языке профессионалов бурового дела именуется репрессией и сегодня остается наиболее распространенным вариантом работы.

Итак, как стало понятно из предыдущего абзаца, одним из основных преимуществ бурения скважин на депрессии является минимальное загрязнение пласта и призабойной зоны в частности. Кроме того, использование данной технологии позволяет обеспечить одновременное повышение коэффициента извлечения нефти и притока, поскольку негативное воздействие и связанное с ним повреждение коллекторов минимально, а получение информации о коллекторе в ходе проведения работ обретает дополнительные возможности.

Благодаря применению технологии бурения с отрицательным дифференциальным давлением удается достичь увеличения показателя проходки на долото и увеличения механической скорости бурения, поскольку угнетающее давление на забой скважины при использовании данной технологии ниже. А вскрытие таким образом продуктивного пласта, как уже указывалось выше, снижает отрицательное воздействие бурового раствора на его коллекторские свойства.

В качестве агента в данной технологии выступает раствор низкой плотности, в роли которого может быть как вода, так и нефть. Кроме того, нередко применяются аэрированные растворы, где в качестве газа для аэрации используется воздух, азот, природный газ или даже отходящие газы ДВС.

К сожалению, вместе с повышением дебита скважин в разы в результате использования технологии бурения на депрессии, существенно вырастает и показатель финансовых затрат на проведение работ. Высокая стоимость реализации описываемой технологии является одним из ключевых факторов, который влияет на окончательный выбор способа проведения работ. На сегодняшний день известны случаи применения технологии с хорошими показателями рентабельности, однако оценивать целесообразность использования данного метода можно исключительно на основе конкретных условий разрабатываемого месторождения.

Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:

Petroleum Engineers

Подходы к бурению на депрессии

Здравствуйте уважаемые форумчане!

Предлагаю здесь обсудить вопросы, связанные с бурением на депрессии.

На сегодня существуют следующие подходы:

1. Бурение с использованием растворов на нефтяной основе (дизтопливо+вода+присадки)

2. Бурение на нефти

3. Бурение с применением полых стеклянных микросфер

4. Бурение на аэрированных жидкостях

5. Бурение без выхода циркуляции, например на воде (что за зверь такой пару раз встречал такую формулировку в отчетах, но как это работает не понятно)

Пока напишу про пункт 5.

Есть такое, даже было, что несколько раз планировали так бурить, но обходилось). Может применяться там, где сильно просажено пластовое давление и имеются катастрофические поглощения. Поэтому проще (дешевле) на этих участках заменить раствор пресной водой и бурить проблемный интервал без циркуляции. Если это продуктивный целевой пласт, то верхние пласты уже изолированы колонной и вопрос в проявлениями верхних пластов закрыт. Если промежуточный, то надо смотреть что там с верхними пластами, достаточно ли будет давления, создавеномго пресной водой для предотвращения проявлений верхних (скорее всего нет), поэтому приходится думать о дополнительных колоннах, что делает скважину более дорогой. В общем применять или нет, решить вам, в некоторых случаях это разумное решение.

А без циркуляции весь шлам как на поверхность попадает?

А что, конкретно вы хотите обсудить, вот самое последнее что развивается в бурении на депрессии- пневмоударный способ бурения с продувкой аэрированными жидкостямию, стоит посмотреть видео по буровым работам с прменением буровых установок RD-20 http://www.youtube.com/watch?v=h9pQF63Xv5Y и сразу становится понятно, что коммереческие скорости бурению имеют лучшие показатели по сравнению с бурением в России, когда только монтаж буровой (наши буровые компании) занимает не менее пяти суток.

А что, конкретно вы хотите обсудить, вот самое последнее что развивается в бурении на депрессии- пневмоударный способ бурения с продувкой аэрированными жидкостямию, стоит посмотреть видео по буровым работам с прменением буровых установок RD-20 http://www.youtube.com/watch?v=h9pQF63Xv5Y и сразу становится понятно, что коммереческие скорости бурению имеют лучшие показатели по сравнению с бурением в России, когда только монтаж буровой (наши буровые компании) занимает не менее пяти суток.

Ознакомьтесь так же:  Teach аутизм

Предлагаю обсудить плюсы и минусы данных технологий, примеры положительных и отрицательных результатаов на конкретных месторождениях, стоимость и ограничения в использовании, как-то так.

Имеет смысл — бурение на аэрированных «чистых» жидкостях (вода + ПАВ + азот), «пенах» или ГЖС , при низком или аномально низком пластовом давлении .

И совсем не обязательно на депрессии .

Если планируется ГРП — смысл пропадает .

Имеет смысл — бурение на аэрированных «чистых» жидкостях (вода + ПАВ + азот), «пенах» или ГЖС , при низком или аномально низком пластовом давлении .

И совсем не обязательно на депрессии .

Коллеги! Предлагаю не отделываться общими фразами, а писать по существу вопроса!

Неужели на сайте отсутствуют профессионалы, занимающиеся бурением, кторым реально есть что сказать?

Поясню: скажем у меня месторождение с трещиноватым коллектором, коэффициент аномальности 0,87 от гидростатики.

Растворы на нефтяной основе 0,7 д/т+0,3 вода (присадки несущественно) = 0,7*0.86+1*0,3=0,902. Даже на РНО получаем репрессию и поглощения по 1000 м3

700 м3 дизельного топливо — не хило в условиях автономки на каждую скважину, дальше — больше (пластовое будет падать)!

Бурение на чистой нефти (0,82) -говорят что у нее не стабильная реология и низкая вязкость — плохо выносится шлам (но я то не профи)

Бурение на аэрированных жидкостях — наши суровые буровики говорят «Баловство все это», без объяснений причин, хотя на Ближнем Востоке и в США вроде как бурят.

Бурение с использованием микросфер вроде есть, но на каких месторождениях опробировано (информации нет)!

1-2. Бурение на нефти я не слышал чтобы кто-то применял, а бурение растворами на нефтяной основе это как мне видится более дешевая замена синтетическим растворам. Основное назначение данных смесей это избежать проблем при бурении некоторых глин и солей.

4. Аэрированные жидкости это как раз основной метод при бурении пластов с низким пластовым и большими поглощениями. Применяли при бурении скважин на истощенном трещиноватом месторождении + LCM. Ничего сверхестественного нету, просто были еще одни салазки с оборудование на кусте. Можно использовать не на всю скважину, а только на проблемных интервалах в stand-by режиме.

5. Тут может быть два вида — riserless бурение в offshore или бурение с поглощениями. Первое уже как-то обсуждалось на форуме. Про второе делают обычно не от хорошей жизни. Например если бурится карбонатный кавернозный коллектор то иногда это единственный метод. При этом можно создать даже давление побольше чтобы шлам уходил подальше в пласт. Бурили одну такую разведочную скважину (wildcat offshore) — одни проблемы и большой перерасход бюджета. Есть опасность получить well control event.

Mi-Swaco Megadril и Baroid Enviromul, растворы на углеводородной основе. В основе — масло ВМГЗ. Бурение скажин как с низкими давлениями на глубине 3000м по 125ата, так с нормальными на 3200 по 300ата. Сам я не буровик и не химик, но как геолог могу сказать, что преимущество этих растворов как мне видится по опыту, состоит в быстрой кольматации стенок скважины и пласта, и недопущение дальнейшей фильтрации в пласт. К примеру, увеличивая плотность раствора можно не переживать, что пласт начнет принимать. Но это для коллекторов-песчаников. Уренгой.

Имеет смысл — бурение на аэрированных «чистых» жидкостях (вода + ПАВ + азот), «пенах» или ГЖС , при низком или аномально низком пластовом давлении .

И совсем не обязательно на депрессии .

Коллеги! Предлагаю не отделываться общими фразами, а писать по существу вопроса!

Неужели на сайте отсутствуют профессионалы, занимающиеся бурением, кторым реально есть что сказать?

Поясню: скажем у меня месторождение с трещиноватым коллектором, коэффициент аномальности 0,87 от гидростатики.

Растворы на нефтяной основе 0,7 д/т+0,3 вода (присадки несущественно) = 0,7*0.86+1*0,3=0,902. Даже на РНО получаем репрессию и поглощения по 1000 м3

700 м3 дизельного топливо — не хило в условиях автономки на каждую скважину, дальше — больше (пластовое будет падать)!

Бурение на чистой нефти (0,82) -говорят что у нее не стабильная реология и низкая вязкость — плохо выносится шлам (но я то не профи)

Бурение на аэрированных жидкостях — наши суровые буровики говорят «Баловство все это», без объяснений причин, хотя на Ближнем Востоке и в США вроде как бурят.

Бурение с использованием микросфер вроде есть, но на каких месторождениях опробировано (информации нет)!

Советую прочесть документ

«Инструкция по вскрытию продуктивных пластов при отрицательном перепаде давления в системе «скважина-пласт» , г. Москва, 2004 год.

Бурение производится на технической нефти (дегазированной) с применением азотной установки.

В вашем случае надо работать с конструкцией скважины, так как вскрытие трещинных коллекторов(не желательно)на депрессии проводится из эксплуатационной колонны, что бы избежать осложнений в процессе бурения. Поглощения при вскрытии пласта на нефти не будет иметь ни какого значения для продуктивного пласта, но будет иметь значение в виде осложнений при бурении на таких глубинах.

15RosNeft.ru Добыча и транспортировка нефти

Nav view search

Бурение при условии депрессии в системе скважина-пласт с закачкой азота

В практике строительства горизонтальных скважин в условиях депрессии в Канаде и на западе США успешно используются специализированные промысловые установки-генераторы азота, обеспечивающие существенную экономию затрат в бурении. Как известно, метод бурения с депрессией предусматривает применение жидкой промывочной среды, с помощью которой в скважине создается гидростатическое давление, по своему уровню уступающее поровому давлению разбуриваемого пласта. Этим обеспечивается возможность поступления пластовых жидкостей на забой скважины и их выноса на поверхность потоком циркулирующего бурового раствора и выбуриваемой породы. Таким образом процесс бурения с депрессией минимизирует проникновение бурового раствора и частиц выбуриваемой породы в пласт.

Ознакомьтесь так же:  Слюни и сопли у грудничка

За последние годы в Канаде методом бурения с депрессией пробурено более 500 скважин. В большинстве случаев бурение скважин осуществлялось с закачкой сжатого воздуха, природного газа или азота. Посредством закачки газа обеспечивалось снижение плотности бурового раствора. Газ закачивается в систему циркуляции бурового раствора, после чего осуществляется его регенерация из скважины посредством четырех фазного сепаратора. На поверхности скважины производятся сепарация и измерение объемов бурового шлама, углеводородных жидкостей, бурового раствора и газов.

Бурение с депрессией большинства скважин осуществлялось с применением азота и только некоторые скважины бурились с закачкой природного газа или сжатого воздуха.

Закачка сжатого воздуха при бурении с депрессией обычно не практикуется, поскольку

наличие большой концентрации кислорода в сжатом воздухе в сочетании с углеводородными жидкостями и газами приводит к созданию легко воспламеняющейся и взрывоопасной смеси. Кроме того, концентрация кислорода в сжатом воздухе (-20,9%) может вызывать интенсивную коррозию, особенно в процессе бурения в условиях высоких температур и давлений.

Известны многие факты возникновения пожаров и взрывов в скважинах, причиной которых явилось применение сжатого воздуха при бурении.

15RosNeft.ru Добыча и транспортировка нефти

Nav view search

Понятие о бурении с депрессией на пласт

Из самого термина следует, что условия депрессии на пласт возникают каждый раз, когда эффективное циркуляционное давление бурового раствора, рабочей жидкости для заканчивания, интенсификации или ремонта скважины (гидростатическое давление столба жидкости плюс давление, развиваемое буровыми насосами при циркуляции или нагнетании жидкости, и сопутствующий перепад давления из-за сил трения) оказывается меньше, чем

эффективное поровое давление в продуктивном пласте.

За исключением случаев аномально высокого пластового давления, столб бурового раствора на водной основе создает избыточное противодавление на продуктивный пласт. При разбуривании горизонтов с аномально высокими пластовыми давлениями и использованием буровых растворов на водной или нефтяной основе условия депрессии на пласт создаются естественным путем. Такие условия характеризуются термином «бурение с притоком из скважины», если они возникают в ходе бурения. Этот метод успешно применялся при разбуривании таких формаций, как Austin Chalk в штате Техас и штате Луизиана, а также в Мексике, Китае, и в других регионах, где имеются продуктивные пласты с запасом энергоносителей и наличием сероводорода.

При достаточно низком пластовом давлении в скважине нельзя получить условия депрессии на пласт с использованием обычных буровых растворов на водной или нефтяной основе. В этих случаях для получения депрессии на пласт в циркулирующий буровой раствор вводится неконденсируемый газ, в результате чего понижается плотность бурового раствора. Этот метод часто называют «искусственным созданием условий депрессии на пласт». При вскрытии истощенных продуктивных пластов для достижения депрессии на пласт часто используется азот криогенного происхождения или полученный мембранным методом. Все более широкое распространение для получения условий депрессии на пласт получают рабочие агенты в виде пены, в основном потому, что стабильная пена имеет наиболее высокую выносную способность по сравнению с любой другой рабочей жидкостью при данной скорости подъема в кольцевом пространстве.

Все о нефти

Бурение «на депрессии»: что это за технология?

Метод бурения скважин «на депрессии» является одним из наиболее популярных, и это несмотря на то, что сама технология достаточно молодая. Еще в начале этого века по данной технологии осуществлялось бурение как минимум 20% всех скважин на планете, сегодня этот процент вырос еще больше.

Суть этого метода заключается в бурении с отрицательным дифференциальным давлением между пластом и самой скважиной. Данная технология позволяет осуществлять процесс бурения, в результате которого фильтрат бурового раствора фактически не проникает непосредственно в пласт, в итоге его коллекторские свойства не ухудшаются. Другими словами, при бурении «на депрессии» по минимуму загрязняется не только сам пласт, но и призабойное пространство.

Суть технологии и ее преимущества

Бурение скважин «на депрессии» начинается с проведения комплексных гидрогеологических, геофизических и газогидродинамических исследований. Данные процедуры осуществляются как перед началом бурения, так и после того, как скважина будет пробурена.

Для создания депрессии в пласт закачивается специальный пластовый флюид, это может быть как вода, так и газ или даже нефть. При этом закачка осуществляется с различным расходом, параметр этого показателя зависит от коллекторских свойств пластов и показателей депрессии.

У данного метода есть одно важное достоинство: такой тип бурения позволяет предотвратить загрязнение призабойного пространства и пласта. Однако у технологии есть и другие плюсы:

  • Снижение негативного воздействия бурового раствора на коллекторские свойства самого пласта;
  • Значительное повышение проходки и скорости бурения, т.к. такой метод позволяет снизить давление, которое возникает на забое скважины;
  • Увеличение коэффициента извлечения нефти (КИН) и дебита скважины за счет снижения повреждения коллекторов;
  • Данный метод делает возможным оперативно регулировать заданное дифференциальное давление между пластом и скважиной, в результате чего значительно снижается риск обвалов, размывов и других возможных осложнений.

Надо отметить, что у бурения скважин «на депрессии» есть и некоторые недостатки. Основным из них является стоимость бурения: она обычно значительно выше классического метода бурения «на репрессии». Именно поэтому для подобных методов бурения привлекаются только компании, которые обладают компетенциями в этой области и качественно выполняют работу. К одной из таких компаний относится «НафтаГаз» — один из лидеров в области бурения нефтяных скважин.

About the Author: admin