Технологические решения для строительства скважин на месторождениях высоковязких сланцевых углеводородов

Рассмотрены основные технологические процессы сооружения скважин для добычи высоковязких углеводородов из продуктивных низкопористых коллекторов с высокими термобарическими условиями, к которым относятся и сланцевые залежи баженовской свиты. По результатам обзора и анализа существующих решений в области освоения таких залежей обосновано и предложено следующее: сооружение разветвленных многозабойных по азимуту скважин с горизонтальным окончанием, осуществление селективного многостадийного гидроразрыва в продуктивном пласте; использование при вскрытии пласта технологических жидкостей на нефтяной основе, а для разобщения — тампонажных материалов, продукт твердения которых представлен термически стойкими гидратными фазами (гидроосновными гидросиликатами). Разветвленные скважины имеют горизонтальное окончание большой протяженности (порядка 1 000 метров и более). Эффективно работает только часть горизонтального участка, что является основанием для разработки и применения стадийного как по времени, так и по простиранию, метода гидроразрыва пласта. На уровне изобретения разработаны способ и устройство для проведения многостадийного селективного гидроразрыва пласта в скважинах с горизонтальным окончанием. В статье изложен способ его осуществления, проведено сравнение с уже имеющимися. Особое внимание уделено необходимости использования при первичном вскрытии пласта растворов на углеводородной основе, а для разобщения — тампонажных растворов из композиционных материалов, продукт твердения которых представляет камень, сформированный низкоосновным гидросиликатом кальция.

1. Орлов, С. В. Новая нефть. Технологическое развитие меняет нефтяную карту мира / С. В. Орлов. – Текст : электронный // Сибирская нефть : онлайн-журнал. – 2020. – № 8/175. – С. 8–14. – URL: https://www.gazprom-neft.ru/press-center/sibneft-online/archive/2020-october/.

2. Щёлокова, Д. В. Нетрадиционные углеводороды как источник неисчерпаемости топливно-энергетических ресурсов / Д. В. Щёлокова. – Текст : непосредственный // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2016. – № 1 (103). – С. 120–126.

3. Сооружение скважин на месторождениях с аномально высокими термобарическими условиями / В. П. Овчинников, О. В. Рожкова, П. В. Овчинников [и др.]. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2020. – 234 с. – Текст : непосредственный.

4. Гурари, Ф. Г. Клиноформы — особый тип литостратонов / Ф. Г. Гурари. – Текст : непосредственный // Геология и геофизика. – 1994. – № 4. – С. 21–22.

5. Геология нефти и газа Западной Сибири / А. Э. Конторович, И. И. Нестеров, Ф. К. Салманов [и др.]. – Москва : Недра, 1975. – 680 c. – Текст : непосредственный.

6. Осыка, A. B. Условия формирования аномальных разрезов баженовской свиты на Тевлинско-Русскинском месторождении / А. В. Осыка. – Текст : электронный // Вестник недропользователя Ханты-Мансийского автономного округа. – 2003. – № 11. – URL: http://www.oilnews.ru/11-11/usloviya-formirovaniya-anomalnyx-razrezov-bazhenovskoj-svity-natevlinsko-russkinskom-mestorozhdenii/.

7. Зубков, М. Ю. Клиноформенное строение неокома и «аномальных» разрезов баженовской свиты в пределах Кальчинского месторождения (по данным сейсморазведки и тектонофизического моделирования) / М. Ю. Зубков, Я. А. Пориейстер – Текст : непосредственный // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО : VIII научно-практическая конференция. Сборник докладов. – 2005. – Вып. 8, Т. 2. – С. 305–318.

8. Салмин, М. В. Уточнение литогенетической модели формирования аномального разреза баженовской свиты / М. В. Салмин. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2005. – № 12. – С. 26–28.

9. Фаттахов, М. М. Классификатор многозабойных и многоствольных скважин / М. М. Фаттахов. – Текст : непосредственный // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2015. – № 4. – С. 22–24.

10. Сооружение многоствольных (многозабойных) скважин с горизонтальным окончанием / Д. Л. Бакиров, В. П. Овчинников, М. М. Фаттахов [и др.]. – Текст : непосредственный // Бурение и нефть. – 2020. – № 10. – С. 28–33.

11. Развитие технологий заканчивания скважин с горизонтальным и многозабойным окончаниями в ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» / М. М. Фаттахов, Д. Л. Бакиров, А. Ю. Сенцов [и др.]. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 8. – С. 25–27.

12. Повалихин, А. С. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин / А. С. Повалихин, А. Г. Калинин, С. Н. Бастриков ; под общей редакцией А. Г. Калинина. – Москва : ЦентрЛитНефтеГаз, 2011. – 645 с.

13. Изменения фильтрационных свойств в породах-коллекторах при бурении / О. Н. Павельева, Ю. Н. Павельева, Л. А. Паршукова, В. П. Овчинников. – Текст : непосредственный // Недропользование XXI век. – 2020. – № 1 (83). – С. 64–69.

14. Причины осложнений при спуске обсадных колонн в скважину на Унтыгейском месторождении / В. П. Овчинников, Н. А. Аксенова, О. В. Рожкова, А. Е. Орлова. – Текст : непосредственный // Бурение и нефть. – 2019. – № 4. – С. 22–25.

15. Овчинников, В. П. Вскрытие месторождений высоковязких нефтей / В. П. Овчинников, О. В. Рожкова. – Текст : непосредственный // Нефть и газ : технологии и инновации : материалы Национальной научно-практической конференции (Тюмень, 19–20 ноября 2020 г.). В 3 томах. Том 1 / Отв. ред. Н. В. Гумерова. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2020. – С. 97–99.

16. Сабитов, Р. М. Проведение поинтервального ГРП с использованием технологии растворимых шаров в качестве потокоотклонителей / Р. М. Сабитов, А. Н. Багаев. – Текст : непосредственный // Экспозиция Нефть Газ. – 2017. – № 3 (56). – С. 34–38.

17. Постнов, А. А. Точечная стимуляция при многоэтапном разрыве пласта / А. А. Постнов, А. С. Оганов. – Текст : непосредственный // Нефть, газ и бизнес. – 2015. – № 6. – С. 24–27.

18. Совершенствование технологии освоения месторождений высоковязких нефтей / В. П. Овчинников, О. В. Рожкова, П. В. Овчинников, Н. М. Шамсутдинов. – Текст : непосредственный // Интегрированное научное сопровождение нефтегазовых активов : опыт, инновации, перспективы : сборник научных трудов (по материалам Международной научно-практической конференции) / Отв. ред. К. А. Мещеряков ; Филиал ООО «ЛУКОЙЛИнжиниринг» «ПермНИПИнефть». – Пермь – 2019. – С. 280–282.

19. Оборудование забоев скважин продуктивных интервалов высоковязких нефтей / В. П. Овчинников, О. В. Рожкова, П. В. Овчинников, Н. М. Шамсутдинов. – Текст : непосредственный // Достижения, проблемы и перспективы развития нефтегазовой отрасли : материалы IV Международной научно-практической конференции (Альметьевск, 16–18 октября 2019 г.). – Альметьевск : Альметьевский государственный нефтяной институт, 2019. – С. 82–84.

20. Ямбаев, М. Ф. Основные особенности термогазового метода увеличения нефтеотдачи применительно к условиям сложнопостроенных коллекторов (на основе численного моделирования) : специальность 25.00.17 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ямбаев Марат Фаргатович. – Москва, 2006. – 153 с. – Текст : непосредственный.

21. Булатов, А. И. Тампонажные шлаковые цементы и растворы для крепления скважин / А. И. Булатов, Д. Ф. Новохатский. – Москва : Недра, 1975. – 224 с. – Текст : непосредственный.

22. Рожков, С. Ю. Влияние объема концентрации фибры на прочностные показатели цементного камня при дисперсном армировании / С. Ю. Рожков, В. П. Овчинников, О. В. Рожкова. – Текст : непосредственный // Булатовские чтения. – 2020. – Т. 3. – С. 306–310.

23. Тихонов, М. А. Совершенствование фиброармированных тампонажных материалов : специальность 25.00.15 «Технология бурения и освоения скважин» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Тихонов Михаил Алексеевич. – Уфа, 2013. – 174 с. – Текст : непосредственный.

24. Исследование фазовых преобразований тампонажного камня для формирования долговечной крепи скважин с термогазовым воздействием на пласт / Д. Л. Бакиров, В. П. Овчинников, В. А. Бурдыга [и др.]. – Текст : непосредственный // Нефтепромысловое дело. – DOI 10.30713/0207-2351-2020-10(622)-27-31. – 2020. – № 10 (622). – С. 27–31.

25. Агзамов, Ф. А. Исследования влияния армирующих добавок на расширение в облегченных цементах / Ф. А. Агзамов, А. А. Бекбаев. – Текст : непосредственный // Нефтегазовое дело. – 2016. – Т. 14, № 1. – С. 11–19.

26. Агзамов, Ф. А. Влияние фиброармирования на свойства тампонажных материалов / Ф. А. Агзамов, М. А. Тихонов, Н. Х. Каримов. – Текст : непосредственный // Территория Нефтегаз. – 2013. – № 4. – С. 26–31.