Научная статья на тему 'Горизонтальные скважины и гидроразрыв в повышении эффективности разработки нефтяных месторождений на примере НГДУ «Азнакаевскнефть» ПАО «Татнефть»'

Горизонтальные скважины и гидроразрыв в повышении эффективности разработки нефтяных месторождений на примере НГДУ «Азнакаевскнефть» ПАО «Татнефть» Текст научной статьи по специальности «Геология»

CC BY
325
50
Поделиться
Журнал
Георесурсы
GeoRef
Область наук
Ключевые слова
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ СКВАЖИНЫ / ГИДРОРАЗРЫВ / НИЗКОПРОНИЦАЕМОЙ КОЛЛЕКТОР / СТАРЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ / HORIZONTAL WELLS / HYDRAULIC FRACTURING / OIL RECOVERY / LOW-PERMEABILITY RESERVOIR

Аннотация научной статьи по геологии, автор научной работы — Таипова Венера Асгатовна, Шайдуллин Айдар Анварович, Шамсутдинов Марат Фанисович

Применение технологий бурения горизонтальных скважин и гидравлического разрыва пласта позволяет повысить коэффициент извлечения нефти по старым месторождениям и поддерживать разработку объектов на рентабельном уровне. Особенно важно применять системы разработки с ГС на месторождениях с высокой геологической неоднородностью, расчлененностью, наличием многочисленных зон замещения продуктивных пластов, зон выклинивания, участки тонких коллекторов. К таким сложным объектам относятся терригенные отложения бобриковского горизонта залежей №2, 3, 33 и карбонатные отложения кизеловского горизонта залежей №281, 292 Ромашкинского месторождения. Горизонтальные технологии с целью вовлечения запасов отложений бобриковского горизонта активно применяются с 2015 года. Пробурено более 40 скважин со средним приростом более 15 т/сут, это один из основных факторов роста добычи по залежам верхних горизонтов. В 2016г на кизеловский горизонт построена горизонтальная скважина № 3745Г с входным дебитом 10,9 т/сут, что в 7 раз выше дебита вертикальных скважин. Согласно стратегии НГДУ прогнозируется бурение 55-60 горизонтальных скважин и проведение 20-30 процессов ГРП в ГС ежегодно до 2025 года.

Похожие темы научных работ по геологии , автор научной работы — Таипова Венера Асгатовна, Шайдуллин Айдар Анварович, Шамсутдинов Марат Фанисович,

Role of Horizontal Wells and Hydraulic Fracturing in Increasing the Efficiency of Oilfield Development Using the Example of Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC

At a late stage of development, with deterioration in the structure of reserves, the use of advanced technologies and development principles helps to maintain the level of oil production and fully develop reserves. Technologies such as drilling horizontal wells and hydraulic fracturing are undoubtedly technologies with a wide range of applicability at various sites and in different mining conditions. It is especially important to use development systems with horizontal wells in fields with high geological heterogeneity, stratification, presence of numerous replacement zones of reservoirs, zones of wedging, sections of thin reservoirs. Such complex objects include terrigenous sediments of the Bobrikovian horizon of deposits No. 2,3,33 and carbonate sediments of the Kizelian horizon of deposits No 281, 292 of the Romashkino field. Horizontal technologies for the purpose of involving reservoirs of the Bobrikovian horizon have been actively used since 2015. More than 40 wells with an average increase of more than 15 tons per day have been drilled, this is one of the main factors of production growth in the upper horizons. In 2016, a horizontal well No. 3745G with an input rate of 10.9 tons per day was built on the Kizelian horizon, which is 7 times higher than the production rate of vertical wells. Main results and achievements of Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC in the field of horizontal drilling and hydraulic fracturing are considered. According to the strategy of Oil and Gas Production Department, it is projected to drill 55-60 horizontal wells and carry out 20-30 fracturing processes in horizontal wells every year until 2025.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Горизонтальные скважины и гидроразрыв в повышении эффективности разработки нефтяных месторождений на примере НГДУ «Азнакаевскнефть» ПАО «Татнефть»»

УДК 622.243.2

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ СКВАЖИНЫ И ГИДРОРАЗРЫВ В ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ НГДУ «АЗНАКАЕВСКНЕФТЬ» ПАО «ТАТНЕФТЬ»

В.А. Таипова, А.А. Шайдуллин, М.Ф. Шамсутдинов*

НГДУ «Азнакаевскнефть»ПАО «Татнефть», Азнакаево, Россия

Применение технологий бурения горизонтальных скважин и гидравлического разрыва пласта позволяет повысить коэффициент извлечения нефти по старым месторождениям и поддерживать разработку объектов на рентабельном уровне. Особенно важно применять системы разработки с ГС на месторождениях с высокой геологической неоднородностью, расчлененностью, наличием многочисленных зон замещения продуктивных пластов, зон выклинивания, участки тонких коллекторов. К таким сложным объектам относятся терригенные отложения бобриковского горизонта залежей N»2, 3, 33 и карбонатные отложения кизеловского горизонта залежей №281, 292 Ромашкинского месторождения. Горизонтальные технологии с целью вовлечения запасов отложений бобриковского горизонта активно применяются с 2015 года. Пробурено более 40 скважин со средним приростом более 15 т/сут, это один из основных факторов роста добычи по залежам верхних горизонтов. В 2016г на кизеловский горизонт построена горизонтальная скважина № 3745Г с входным дебитом 10,9 т/сут, что в 7 раз выше дебита вертикальных скважин. Согласно стратегии НГДУ прогнозируется бурение 55-60 горизонтальных скважин и проведение 20-30 процессов ГРП в ГС ежегодно до 2025 года.

Ключевые слова: горизонтальные скважины, гидроразрыв, низкопроницаемой коллектор, старые месторождения

DOI: https://doi.org/10.18599/grs.19.3.8

Для цитирования: Таипова В.А., Шайдуллин А.А., Шамсутдинов М.Ф. Горизонтальные скважины и ГРП в повышении эффективности разработки нефтяных месторождений на примере НГДУ «Азнакаевскнефть». Георесурсы. 2017. Т. 19. № 3. Ч. 1. С. 198-203. DOI: https://doi.Org/10.18599/grs.19.3.8

Наиболее рациональным направлением повышения КИН трудноизвлекаемых запасов является переход на принципиально новые системы разработки месторождений. Горизонтальные скважины, имея большую площадь вскрытия пласта, снижают фильтрационное сопротивление и являются эффективным методом не только повышения производительности скважин, но и величины нефтеотдачи продуктивных пластов.

Особенно важно применять системы разработки с ГС на месторождениях с высокой геологической неоднородностью, расчлененностью, наличием многочисленных зон замещения продуктивных пластов, зон выклинивания, участки тонких коллекторов.

К таким сложным объектам относятся терригенные отложения бобриковского горизонта залежей №2, 3, 33 и карбонатные отложения кизеловского горизонта залежей №281, 292 Ромашкинского месторождения. Рост годовой добычи по отложениям бобриковского горизонта обеспечен за счёт бурения горизонтальных скважин. При одном из самых высоких годовых темпах в компании (11,9% годовых), эффективность выполняемых ГТМ позволяет сдерживать обводненность добываемой продукции. КИН проектный 0,359, фактический 0,260 (Рис. 1, 2).

Горизонтальные технологии с целью вовлечения запасов отложений бобриковского горизонта активно применяются с 2015 года. Пробурено более 40 скважин со средним приростом более 15 т/сут, это один из основных факторов роста добычи по залежам верхних горизонтов (Рис. 3, табл. 1).

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Темп от ТИЗ 6,4 7,1 7,4 7,7 8,1 8,8 10,4 11,9

Обвод.,% 81,5 82,4 83,1 83,6 84,6 84,8 84,5 84,8

Отобрано от НИЗ,% 47,6 51,3 54,9 58,4 61,7 65,1 68,7 72,4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 1. Динамика показателей разработки по бобриковскому горизонту Ромашкинского месторождения НГДУ «Азнакаевскнефть»

*Ответственный автор: Марат Фанисович Шамсутдинов E-mail: azn.60r21@tatneft.ru

Рис. 2. Выкопировка карты разработки залежи №3 Ромашкинского месторождения

Рис. 3. Применение горизонтального бурения на объектах бобриковского горизонта

2015 2016 2017

Кол-во Добыча, тонн Кол-во Добыча, тонн Кол-во Добыча, тонн

Бурение горизонтальных скважин по бобриковскому горизонту 6 18720 18 55414 17 22854

Зарезка БС, БГС по бориковскому горизонту 3 1898 28 38668 6 5926

Бурение горизонтальных скважин на карбонатные отложения 0 0 2 1815 14 20042

Табл. 1. Динамика бурения, зарезки БС, БГС на бобриковский, кизеловский, данково-лебедянский горизонты

Увеличение объёмов бурения по карбонатным коллекторам в 2015-2016гг. позволило нарастить добычу. Рост добычи в 2016г. составил 30% (Рис. 4).

Залежи карбонатных коллекторов НГДУ «Азнакаевск-нефть» имеют небольшие размеры по площади и малую нефтенасыщенную толщину (4-6 метров). Разработка подобных коллекторов традиционными методами малоэффективна, в текущих экономических условиях нерентабельна.

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Темп от ТИЗ 1,9 1,7 1,6 1,9 1,7 1,8 2,0 2,6

Обвод.,% 78,5 76,9 78,4 78,5 80,0 78,5 76,9 73,8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Отобрано от НИЗ,% 42,2 43,2 44,1 45,1 46,0 46,9 48,0 49,3

Рис. 4. Динамика показателей разработки по карбонатным отложениям Ромашкин ского месторождения НГДУ «Азнакаевскнефть»

В 2016 г. на кизеловский горизонт построена горизонтальная скважина № 3745Г с входным дебитом 10,9 т/сут, что в 7 раз выше дебита вертикальных скважин. Строительство скважин на кизеловский горизонт залежей №281, 292 активно развивается. В 2017 г. прогнозируется пробурить 15 горизонтальных скважин на карбонатные отложения (Рис. 5). Введено 10 скважин с текущим дебитом 6,5 т/сут. Однако даже вскрытие карбонатного коллектора горизонтальным стволом не всегда обеспечивает экономически оправданный дебит.

Из-за природной малопродуктив-ности карбонатных отложений необходимым условием интенсификации является проведение ОПЗ для создания зон кавернозности по стволу, каверн накопителей. В последнее время широко применятся проведение ОПЗ СКО с использованием гидромониторной насадки. Суть технологии заключается в гидромониторной обработке при помощи колтюбинга по всей длине ствола с поинтервальной закачкой кислоты. Обработка горизонтальных стволов за счет «вырезания» в породе

Рис. 5. Применение горизонтального бурения на объектах кизеловского горизонта

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ ННН^Ь :

дополнительных нефтеподводящих каналов (трещин) позволяет повысить эффективность кислотных ОПЗ. Кроме того периодические кислотные обработки с постоянной подачей через «трубки» без подъема ГНО должны позволить поддерживать дебит в процессе эксплуатации.

При текущей выработанности запасов большое внимание уделяется поиску нефти в транзитных горизонтах. К таким отложениям относится алексинский горизонт. Внимание к данным отложениям было недостаточным по причине крайне сложного геологического строения: шнурковые, руковообразные формы залежи, часто представлены линзами и редкого нефтепроявления во время бурения. Характерна литологическая неоднородность и замещение. При отборе керна признаки нефтенасыщен-ности были выявлены только в одной из 18 скважин.

После оконтуривания залежи выбрано местоположение пяти горизонтальных скважин малого диаметра (МДГС) две из которых пробурены в текущем году. По результатам освоения скважина бесприточная. После проведенного ГРП получен приток. Текущий дебит жидкости - 10 м3/сут, Qн=6,1 т/сут, Обв.=31%. По результатам продолжено дальнейшее разбуривание участка скв. №18318Г с проведением ГРП (Рис. 6).

Процесс строительства горизонтальных скважин постоянно развивается. Одним из направлений является развитие наддолотных модулей российского производства, которое позволит отказаться от проведения окончательного каротажа. В горизонтальной скважине №6110Г Восточно-Лениногорской площади применена технология КВБ (LWD) каротаж в процессе бурения компании «ВНИИГИС-ЗТК». В составе КНБК использовался над-долотный модуль (НДМ) с датчиком ГК, и забойная телесистема (ЗТС) с датчиками ИК, ГК, ННК. Вовлечённым интервалом обеспечен текущий дебит 40 т/сут (Рис. 7).

Невозможно достичь значимых показателей, без постоянного поиска технологий позволяющих вовлекать запасы тех или иных горизонтов с учетом выработан-ности и фильтрационно-емкостных характеристик

пласта-коллектора. Не являются исключением и паший-ские отложения Ромашкинского месторождения. Начиная с 2012 года с целью выработки запасов нефти из промытых зон терригенного девона пробурено 12 горизонтальных скважин, с начальным средним дебитом нефти 12 т/сут. В 2016 г. на участке Азнакаевской площади, пробурена горизонтальная скв № 4619Г, дебит нефти которой в 2-5 раз выше соседних вертикальных скважин. С целью выработки трудно-извлекаемых запасов нефти пробурено 48 горизонтальных скважин со средним дебитом нефти 10 т/сут (Рис. 8).

Возросший в настоящее время интерес к ГРП объясняется тем, что его можно рассматривать как элемент системы разработки запасов низкопроницаемых коллекторов (доля которых значительно выросла). Гидравлический разрыв пласта оказывает воздействие не только на приза-бойную зону, но и на отдаленные участки пласта, и тем самым способствует повышению нефтеотдачи. Кроме того, метод ГРП является наиболее мощным методом обработки призабойной зоны (ОПЗ), который способен создать в пласте искусственные каналы достаточно большой протяженностью.

ГРП в России в последние годы возрождается на новой технологической и технической базе. Причина связана в основном с тем, что для многих объектов разработки с низкопроницаемыми коллекторами, просто отсутствуют альтернативные способы. Только ГРП позволяет интенсифицировать малопродуктивные скважины, подключая к разработке слабодренируемые зоны пласта. Безусловно, это касается и горизонтальных скважин, в которых не вся часть горизонтального ствола вовлечена в работу ввиду значительной неоднородности пластов по латерали. С 2012 года на терригенные отложения девона пробурено более 70 скважин. С целью наиболее полного вовлечения запасов всей длины ствола проводится процессы ГРП.

Осуществление ГРП проводится в двух вариантах в зависимости от способа заканчивания скважины при строительстве: 1) общим фильтром при спуске ФСЩ,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 6. Вовлечение в разработку запасов алексинского горизонта

Рис. 7. Каротаж в процессе бурения скв.№6110ГВосточно-Лениногорской площади

Рис. 8. Бурение горизонтальных скважин, как способ (технология) выработки запасов промытых зон (ВНЗ) и трудно-извлекаемых запасов (ТрИЗ) терригенного девона

2) поинтервально при спуске цементируемого хвостовика. Результаты работ по ГРП в ГС терригенного девона представлены в рисунке 9.

Верхняя пачка пластов терригенного девона представляет собой сложные коллектора, представленные переслаиванием глин и песчаников как по по латерали, так и по простиранию. Строительство горизонтальных

скважин с последующим проведением ГРП позволяет эффективно разрабатывать данные пласты. Примером невозможности извлечения запасов из высокозаглинизи-рованных коллекторов без комплексирования технологий ГС И ГРП является скв.№8264Г Павловской площади. На скважине был перфорирован носок длиной 30м. По данным ГИС пласт в данном интервале представлен

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

ШШШШшхнЬ'

Спущен хвостовик-фильтр Спущен цементируемый хвостовик

I До ГРП ■ После ГРП Рис. 9. Эффективность ГРП по горизонтальным скважинам терригенного девона

Рис. 10. Пример проведения ГРП в глинистом коллекторе в горизонтальном стволе

глинами, при освоении был бесприточным. Дебит нефти после ГРП составил 11,8 т/сут. с постепенным снижением дебита, в декабре 2016 года было принято решение о проведении ГРП второго интервала. Прирост составил 28 т/сут (Рис. 10).

На поздней стадии разработки с ухудшением структуры запасов применение передовых технологий и принципов разработки позволит поддерживать уровень нефтедобычи и полноценно вырабатывать запасы. Такие технологии как бурение горизонтальных скважин и гидравлический разрыв пласта, несомненно, являются технологиями с широким спектром применимости на различных объектах и в различных условиях разработки месторождений.

Только применение данных технологий позволит повысить КИН по старым месторождениям и поддерживать разработку объектов на рентабельном уровне. Согласно стратегии НГДУ прогнозируется бурение 55-60 горизонтальных скважин и проведение 20-30 процессов ГРП в ГС ежегодно до 2025 года.

Сведения об авторах

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Венера Асгатовна Таипова - главный геолог НГДУ «Азнакаевскнефть» ПАО «Татнефть»

Россия, 423300, Республика Татарстан, Азнакаево, ул. Нефтяников, 22

Айдар Анварович Шайдуллин - начальник геологического отдела НГДУ «Азнакаевскнефть» ПАО «Татнефть»

Россия, 423300, Республика Татарстан, Азнакаево, ул. Нефтяников, 22

Марат Фанисович Шамсутдинов - зам. начальника геологического отдела НГДУ «Азнакаевскнефть» ПАО «Татнефть»

Россия, 423300, Республика Татарстан, Азнакаево, ул. Нефтяников, 22

Статья поступила в редакцию 21.07.2017;

Принята к публикации 10.08.2017;

Опубликована 30.08.2017

^^^Ш^ШШ^Л ЗС1ЕНТ1Р1С«ГОТЕСНН1СА1.,гаига«1.

IN ENGLISH

Role of Horizontal Wells and Hydraulic Fracturing in Increasing the Efficiency of Oilfield Development Using the Example of Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC

VA. Taipova, A.A. Shaidullin, M.F. Shamsutdinov*

Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC, Aznakaevo, Russia *Corresponding author: Marat F. Shamsutdinov, e-mail: azn.60r21@tatneft.ru

Abstract. At a late stage of development, with deterioration in the structure of reserves, the use of advanced technologies and development principles helps to maintain the level of oil production and fully develop reserves. Technologies such as drilling horizontal wells and hydraulic fracturing are undoubtedly technologies with a wide range of applicability at various sites and in different mining conditions. It is especially important to use development systems with horizontal wells in fields with high geological heterogeneity, stratification, presence of numerous replacement zones of reservoirs, zones of wedging, sections of thin reservoirs. Such complex objects include terrigenous sediments of the Bobrikovian horizon of deposits No. 2,3,33 and carbonate sediments of the Kizelian horizon of deposits No 281, 292 of the Romashkino field.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Horizontal technologies for the purpose of involving reservoirs of the Bobrikovian horizon have been actively used since 2015. More than 40 wells with an average increase of more than 15 tons per day have been drilled, this is one of the main factors of production growth in the upper horizons. In 2016, a horizontal well No. 3745G with an input rate of 10.9 tons per day was built on the Kizelian horizon, which is 7 times higher than the production rate of vertical wells.

Main results and achievements of Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC in the field of horizontal drilling and hydraulic fracturing are considered. According to the strategy of Oil and Gas Production Department, it is projected to drill 55-60 horizontal wells and carry out 20-30 fracturing processes in horizontal wells every year until 2025.

Keywords: horizontal wells, hydraulic fracturing, oil recovery, low-permeability reservoir

For citation: Taipova VA., Shaidullin A.A., Shamsutdinov M.F. Role Of Horizontal Wells and Hydraulic Fracturing in Increasing the Efficiency of Oilfield Development using the Example of Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC. Georesursy = Georesources. 2017. V. 19. No. 3. Part 1. Pp. 198-203. DOI: https://doi. org/10.18599/grs.19.3.8

About the Authors

Venera A. Taipova - Chief Geologist, Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC

Russia, 423300, Republic of Tatarstan, Aznakaevo, Neftyanikov St., 22

AidarA. Shaydullin - Head of the Geological Department, Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC

Russia, 423300, Republic of Tatarstan, Aznakaevo, Neftyanikov St., 22

Marat F. Shamsutdinov - Deputy Head of Geological Department, Oil and Gas Production Department «Aznakayevskneft» Tatneft PJSC

Russia, 423300, Republic of Tatarstan, Aznakaevo, Neftyanikov St., 22

Manuscript received 21 July 2017;

Accepted 10 August 2017; Published 30 August 2017

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ I

ШШШШяы

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.