СПОСОБ ОСВОЕНИЯ МНОГОПЛАСТОВЫХ ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С НИЗКОПРОНИЦАЕМЫМИ КОЛЛЕКТОРАМИ
METHOD FOR DEVELOPING MULTI-LAYER GAS DEPOSITS FIELDS WITH LOW-PERMEABILITY RESERVOIRS

Изобретение относится к способам добычи газа из скважин на нескольких горизонтах и может быть использовано в газодобывающей промышленности при разработке многопластовых газовых месторождений сложенных низкопроницаемыми коллекторами и разделенных породами-флюидоупорами.
Из уровня техники известен способ разработки многопластовых газовых месторождений [RU 2377396, МПК Е21В 43/14, опубликовано 27.12.2009], включающий строительство раздельных сеток добывающих скважин на каждый объект разработки, подключение скважин, эксплуатирующих разные объекты разработки, к единой трубопроводной сети. Разработку месторождения начинают с эксплуатации нижних залежей газа, имеющих более высокое начальное пластовое давление, а вышезалегающие залежи включают в разработку, когда текущее устьевое давление скважин, дренирующих нижние залежи, снизится до начального устьевого давления скважин, дренирующих вышезалегающие залежи.
Недостатком способа является то, что он применим только для сеноманских отложений, где проницаемость насыщенных газом коллекторов очень высока. Сосредоточенные в туроне запасы газа являются трудноизвлекаемыми, в первую очередь потому, что проницаемость насыщенных газом горных пород в десятки раз ниже, чем в сеномане, поэтому притоки газа незначительны, и его разработка с использованием традиционных для сеномана вертикальных и наклонно-направленных скважин нецелесообразна из-за относительно низких дебитов, которые не превышают 30-50 тыс. м в сутки, что ниже уровня рентабельности.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признан способ освоения и разработки многопластового месторождения с низкими фильтрационно-емкостными коллекторами [RU 2560763, МПК Е21В 43/00, опубликовано 03.09.2014]. Способ включает бурение наклонно-направленной скважины с восходящим окончанием, спуск эксплуатационной колонны, снабженной хвостовиком, после чего осуществляют оборудование восходящего участка эксплуатационной колонны фильтром, изолируют глухую часть обсадной колонны от фильтровой пакерующим устройством с муфтой ступенчатого цементирования. При этом в скважине вскрытие участков продуктивных пластов производят с заданным зенитным углом - сначала по нисходящей, а затем по восходящей траектории. Этим достигают максимальную протяженность вскрытия продуктивного горизонта, максимальную скорость газового потока и осуществляют совместную эксплуатацию продуктивных горизонтов.
Недостатком известного технического решения является то, что способ предусматривает двойное вскрытие продуктивного горизонта посредством бурения скважины с примерно равными нисходящим и восходящим участками профиля, что с учетом высокой вертикальной и латеральной изменчивости туронских отложений в условиях малых вертикальных глубин не позволяет максимально эффективно расположить ствол скважины в продуктивном разрезе.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности освоения многопластовых газовых месторождений с низкопроницаемыми коллекторами.
Указанная задача решена тем, что способ освоения многопластовых газовых месторождений с низкопроницаемыми коллекторами включает бурение наклонно-направленной скважины с восходящим окончанием ствола, спуск эксплуатационной колонны, снабженной хвостовиком, оборудование нисходящего и восходящего участка эксплуатационной колонны фильтрами, установкой пакерующего устройства с муфтой ступенчатого цементирования для разобщения фильтровых и «глухих» частей обсадной колонны. Отличает способ от известных аналогов то, что профиль скважины предварительно разбивают на шесть зон в соответствии с ожидаемым геологическим строением целевых пластов. При бурении в первой зоне обеспечивают максимальную интенсивность набора зенитного угла профиля скважины, во второй зоне осуществляют максимально возможное выполаживание профиля скважины и удержание зенитного угла до входа в третью зону, в третьей и четвертой зоне, после подтверждения пересечения подошвы верхнего целевого пласта, выполняют постепенный сброс зенитного угла профиля скважины на 4-5 град и его стабилизацию до входа в пятую зону, в пятой зоне осуществляют разворот профиля скважины, с дальнейшим набором зенитного угла в шестой зоне до точки пересечения забоем скважины кровли коллекторов в верхнем целевом пласте, при этом разворот профиля в пятой зоне осуществляют, начиная с кровли коллектора, расположенного в подошве нижнего целевого пласта, с углублением в него, но не достигая при этом его нижней стратиграфической границы.
Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытыми выше отличительными признаками способа, является повышение эффективности совместной эксплуатации продуктивных горизонтов многопластовых газовых месторождений, сложенных низкопроницаемыми коллекторами, разделенных породами-флюидоупорами, за счет расположения профиля скважины в продуктивном разрезе с учетом высокой вертикальной и латеральной изменчивости пластов в условиях малых вертикальных глубин. Дополнительным положительным результатом является повышение продуктивности скважин и создание условий для эффективного выноса скапливаемой жидкости на дневную поверхность, за счет набора зенитного угла в шестой зоне профиля скважины.
Изобретение поясняется чертежом, где на фигуре представлен профиль скважины, разделенный на шесть зон в соответствии с ожидаемым геологическим строением целевых пластов.
Способ освоения многопластовых месторождений с низкопроницаемыми коллекторами осуществляют следующим образом.
Первоначально профиль скважины условно разделяют на шесть зон 1, 2, 3, 4, 5 и 6 в соответствии с ожидаемым геологическим строением целевых пластов. При бурении в зоне 1 обеспечивают максимально возможную интенсивность набора зенитного угла профиля скважины до достижения зоны 2 в точке 7, начинающейся на стратиграфической границе 8 кровле верхнего целевого пласта 9 с высокими фильтрационно-емкостными свойствами расположенного между точками 7 и 10. В зоне 2, в интервале между точками 7 и 10 осуществляют выполаживание профиля скважины, увеличивая зенитный угол, при этом, допускается изменение угла в пределах от 1 до 2°. В зоне 3, в интервале между точками 10 и 11, на стратиграфической границе 12 соответствующей кровле интервалу непроницаемых пород (флюидоупоров) 13, и в зоне 4, в интервале между точками 11 и 14, на стратиграфической границе 15 кровле нижнего целевого пласта 16, состоящего из коллекторов с ухудшенными фильтрационно-емкостными свойствами, осуществляют, соответственно, сброс зенитного угла в пределах от 1 до 2° и стабилизацию профиля скважины, корректируя тем самым проходку по непроницаемым и слабопроницаемым породам. В зоне 5 в интервале между точками 14 и 17, содержащей целевой коллектор, осуществляют разворот профиля скважины (дуга между точками 14-17), с дальнейшим набором зенитного угла в зоне 6 до точки 18 кровли коллектора верхнего целевого пласта 9, при этом разворот профиля в зоне 5 осуществляют начиная с кровли 19 целевого коллектора с углублением в него, но не достигая при этом его нижней стратиграфической границы 20.
На последнем этапе осуществляют спуск эксплуатационной колонны либо хвостовика, оборудованные фильтрами в нисходящий и восходящий участки скважины, устанавливают пакерующие устройства с муфтой ступенчатого цементирования для разобщения фильтровых и «глухих» частей обсадной колонны, после чего начинают освоение скважины. Пример реализации способа.
Перед началом бурения, основываясь на имеющейся информации о геологическом строении разреза, осуществлялось предварительное моделирование расположения ствола скважины в целевом разрезе с учетом геологических и технологических ограничений: глубины залегания кровли верхнего целевого пласта, суммарной вертикальной толщины целевых пластов, проектной длинны профиля скважины, величины угла атаки на кровлю целевого пласта, а также условия расположения нижней точки профиля (разворота) скважины в продуктивных отложениях. Производилось бурение наклонно-направленной скважины с восходящим окончанием профиля. В процессе бурения, для контроля и корректировки траектории ствола скважины в пластах, использовалась актуальная геолого-геофизическая информация, полученная различными известными способами. Вскрытие продуктивных пластов осуществлялось по максимально эффективной траектории, состоящей из пологого нисходящего участка и крутого восходящего. В скважину была спущена обсадная колонная оборудованная системами фильтрации газа (фильтрами). В соответствии с фактическим геологическим строением разреза в районе скважины, и с целью изоляции глинистых интервалов, фильтровые части обсадной колонны были разобщены «глухой» обсадной колонной. Для разобщения продуктивной и непродуктивной части разреза в кровле целевого пласта были установлены пакерующие устройства с муфтой ступенчатого цементирования. С целью снижения пагубного влияния на продуктивные отложения фильтратов буровых растворов на водной основе, при первичном вскрытии целевых пластов был применен раствор на углеводородной основе. Применение заявляемого способа позволило увеличить дебит скважины на 20%.
Повышение эффективности освоения многопластовых газовых месторождений с низкопроницаемыми коллекторами в заявляемом способе достигается за счет создания профиля скважины, состоящего из пологого нисходящего участка и крутого восходящего участка, позволяющего оптимально расположить ствол скважины в продуктивных отложениях, что обеспечивает возможность совместной эксплуатации нескольких пластов с различными свойствами, вынос скапливаемой на забое и в зоне перегиба жидкости, а также увеличивается потенциал системы пластов за счет их двойного вскрытия.