ЗАДАЧИ И ЗНАЧЕНИЕ БУРОВЫХ РАБОТ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в России в промышленной разработке находятся многиесотни нефтяных залежей и месторождений. Но качество разрабатываемых объектов существенно отличается от того, какое было 20-30 лет тому назад. Гигантские и крупнейшие нефтяные месторождения в значительной мере уже выработаны. Современные более высокие технические возможности разведки позволили открыть много малопродуктивных нефтяных залежей с трудноизвлекаемыми запасами нефти. Резко возросло число месторождений с теми или иными сложностями для извлечения запасов нефти, а именно: нефтегазовых и нефтегазоконденсатных, имеющих трещиноватые и трещиновато-поровые нефтяные пласты и содержащих маловязкую высокопарафинистую нефть, застывающую в поверхностных условиях при положительных температурах, и нефти повышенной и сверхвысокой вязкости. К тому же многие новые месторождения находятся в отдалённых необжитых районах с суровым климатом: север европейской части России, Западная и Восточная Сибирь, арктический шельф. История создания и развития нефтяной промышленности Западной Сибири начинается с 1932 года, когда академик И.М. Губкин высказал предположение о том, что на территории Западной Сибири могут быть выявлены залежи нефти и газа. Это была научная гипотеза, основанная на изучении общих геологических закономерностей. С 1937 года начинаются поисковые работы, в 1948 году объёмы работ начинают возрастать и концентрироваться в центральных районах Западно-Сибирской равнины. В результате было открыто в сентябре 1953 года первое месторождение газа - Берёзовское. Важнейшим событием после Березовского газового фонтана стало открытие весной 1960 года бригадой Урусова Шаимского нефтегазоносного района - в июле был получен фонтан высококачественной нефти дебитом более 300 тонн в сутки. Это была первая в Сибири большая настоящая нефть промышленного значения.

В условиях нынешней налоговой, да и в целом экономической системы России, обеспечить хотя бы элементарное выживание и сохранение накопленной производственной базы отечественной нефтедобывающей промышленности можно только путем максимального снижения себестоимости продукции и повышения рентабельности производства, т.е., иными словами, добычи нефти с минимальными затратами. При проектировании и анализе разработки нефтяных месторождений, нефтяных залежей и площадей применяется адаптивная математическая модель, которая на первом этапе проектирования является вероятностной, поскольку множество запроектированных, но ещё не пробуренных (несуществующих) скважин имеют общую вероятностную характеристику (среднее значение и функцию распределения: коэффициента продуктивности, эффективной толщины, дебита нефти, закачки воды и закономерности обводнения), но в дальнейшем по мере бурения, исследования и эксплуатации скважин модель становится адресной и всё более детерминированной, поскольку у конкретных скважин оказываются конкретные значения параметров (коэффициента продуктивности, эффективной толщины, эксплуатируемых запасов нефти, закономерности обводнения и суммарного отбора нефти). Важно, что эти две крайние модели, вероятностная и адресная детерминированная, представляется одними и теми же уравнениями разработки нефтяной залежи, у которых по мере разбуривания и эксплуатации залежи уточняются параметры (дебит нефти, начальные извлекаемые запасы нефти, показатель неравномерности вытеснения нефти и вытесняющего агента и др.). В разработке нефтяных месторождений в конечном счёте всё сводится к экономике: разработка должна быть экономически эффективной. Однако экономический взгляд должен быть не только на финише проектирования, но присутствовать в ходе всего проектирования и пронизывать все звенья системы разработки. При проектировании применяется критерий рациональности, который учитывает цену нефти и налоги, продуктивность нефтяных пластов, свойства фильтрующих флюидов, геометрию размещения добывающих и нагнетательных скважин и применяемые забойные давления, осуществляемые капитальные и текущие экономические затраты, плату за используемый банковский кредит и др.

ЗАДАЧИ И ЗНАЧЕНИЕ БУРОВЫХ РАБОТ

Цели и задачи бурения:

Нефть и газ добывают, пользуясь скважина­ми, основными процессами строительства которых являются бурение и крепление. Необходимо осуществлять качествен­ное строительство скважин во все возрастающих объемах при кратном снижении сроков их проводки, а также при уменьшении трудо- и энергоемкости и капитальных затрат. Бурение скважин — единственный метод результативной разработки, приращения добычи и запасов нефти и газа. Цикл сооружения нефтяных и газовых скважин до сдачи их в эксплуатацию состоит из следующих последовательных звеньев: строительство наземных сооружений; проходка ствола скважины, осуществление которой воз­можно только при выполнении параллельно протекающих работ двух видов — углубление забоя посредством локально­го разрушения горной породы и очистка ствола от разру­шенной (выбуренной) породы;разобщение пластов, состоящее из последовательных ра­бот двух видов — закрепление стенок ствола обсадными тру­бами, соединенными в обсадную колонну, и герметизация (це­ментирование, тампонирование) заколонного пространства;освоение скважины как эксплуатационного объекта.

Классификация скважин:

Скважины можно классифицировать по на­значению, профилю ствола и фильтра, степени совершенства и конструкции фильтра, количеству обсадных колонн, распо­ложению на поверхности земли и т.д.

По назначению различают скважины: опорные, парамет­рические, структурно-поисковые, разведочные, нефтяные, га­зовые, геотермальные, артезианские, нагнетательные, наблю­дательные, специальные.

По профилю ствола и фильтра скважины бывают: верти­кальные, наклонные, направленно-ориентированные, гори­зонтальные.

По степени совершенства выделяют скважины: сверхсо­вершенные, совершенные, несовершенные по степени вскрытия продуктивных пластов, несовершенные по характе­ру вскрытия продуктивных пластов.

По конструкции фильтра скважины классифицируют на: незакрепленные, закрепленные эксплуатационной колонной, закрепленные вставным щелевым или сетчатым фильтром, закрепленные гравийно-песчаным фильтром.

По количеству находящихся в скважине колонн выделяют скважины: одноколонные (только эксплуатационная колон­на), многоколонные (двух-, трех-, л-колонные).

По расположению на поверхности земли скважины разли­чают: расположенные на суше, шельфовые, морские.

Назначение структурно-поисковых скважин — установле­ние (уточнение) тектоники, стратиграфии, литологии разреза пород, оценка возможных продуктивных горизонтов.

Разведочные скважины служат для выявления продуктив­ных пластов, а также для оконтуривания разрабатываемых нефтяных и газовых месторождений. Добывающие (эксплуатационные) предназначены для до­бычи нефти и газа из земных недр. К этой категории отно­сят также нагнетательные, оценочные, наблюдательные и пье­зометрические скважины. Нагнетательные необходимы для закачки в пласт воды, га­за или пара с целью поддержания пластового давления или обработки призабойной зоны. Эти меры направлены на уд­линение периода фонтанного способа добычи нефти или по­вышение эффективности добычи. Назначение оценочных скважин — определение начальной водонефтенасыщенности и остаточной нефтенасыщенности пласта и проведение иных исследований. Контрольные и наблюдательные скважины служат для на­блюдения за объектом разработки, исследования характера продвижения пластовых флюидов и изменения газонефтенасыщенности пласта. Опорные скважины бурят для изучения геологического строения крупных регионов с целью установления общих за­кономерностей залегания горных пород и выявления возмож­ностей образования в этих породах месторождений нефти и газа.