Геология
Карачаганак: вехи успеха
Более пятнадцати лет назад первостепенная задача КПО состояла в том, чтобы вывести производство на качественно новый уровень.
В ходе освоения одного из сложнейших в мире с геологической точки зрения месторождений были внедрены передовые технологии добычи и переработки углеводородного сырья.
В результате, были модернизированы существующие мощности и введен в строй целый ряд новых объектов. Это установки комплексной переработки углеводородов, электростанция мощностью 160 мегаватт и газопровод «Карачаганак-Уральск». Впервые в Казахстане, здесь были пробурены сложнейшие скважины, включая самые глубокие многоствольные скважины. И именно здесь был осуществлен инновационный проект по закачке серосодержащего газа в пласт. Эта технология уже доказала свою эффективность. Благодаря ее применению, повышается уровень добычи углеводородного сырья, что приносит существенную прибыль Республике Казахстан.
За последние 5-6 лет бурение вышло на более высокий уровень. Если раньше бурение субгоризонтальной скважины занимало 6 месяцев, то сейчас время бурения сократилось до примерно 90 дней (3 месяцев).
Бурение надпродуктивной зоны занимало 3 месяца; оставшееся время уходило на бурение в продуктивном горизонте 8½” ствола скважины с набором угла отклонения в субгоризонтальной секции и завершающий этап бурения скважины в 57/8” или 6” секциях. Сейчас бурение надпродуктивной зоны сократилось до 1.5 месяцев; время бурения в продуктивном горизонте осталось прежним. Таким образом, для повышения качества буровых операций было необходимо оптимизировать время бурения в продуктивной зоне, особенно в наклонной секции.
Для этого необходимо сократить количество спусков КНБК (компоновки низа бурильной колонны) с ГЗД при бурении наклонной секции ствола скважины. Ранее попытки пробурить 8½” наклонную секцию за один спуск с использованием РУС (роторной управляемой системы) с отклонением долота при взаимодействии со стенкой скважины и РУС с позиционированием долота за счет внутреннего угла перекоса были безуспешными. Бурение 8½” наклонных секций новых скважин со спуском нескольких компоновок, включающих ГЗД (гидравлический забойный двигатель) проходило успешно, однако при забуривании боковых стволов не удавалось пробурить 6” наклонную секцию, используя РУС.
Сегодня на КНГКМ внедрена система РУС Гибрид, объединяющая РУС с отклонением долота при взаимодействии со стенкой скважины и РУС с позиционированием долота за счет внутреннего угла перекоса (PowerDrive Archer 475 (PDA 475) компании «Шлюмберже»). Данную РУС решено было использовать для забуривания бокового ствола в 6” секции пробуренного ранее ствола скважины.
Использование системы PDA 475 позволяет бурить секции скважины диаметром от 57/8” до 6¾” с интенсивностью искривления ствола 18°/100 фут методом вращения. Такое "прибавление в семействе" РУС универсально, так как позволяет бурить скважины как с высокой интенсивностью искривления ствола, так и с низкой; использование системы PDA 475 так же позволяет осуществлять бурение таких сложных пластов, прохождение которых было затруднительным с использованием стандартных РУС.
Использование PDA позволяет бурить скважины такого профиля, который мог быть пробурен только с применением ГЗД. При этом повышаются качественные характеристики ствола скважины, а механическая скорость проходки (МСП) равняется той, которая достигается при использовании стандартной РУС. Использование данного "гибрида" является наилучшим выбором, так как позволяет забуривать наклонно-направленные боковые стволы, как в открытых секциях, так и в секциях с установленным скважинным отклонителем даже при низком угле наклона. Использование данной системы позволило ОСО КПО пробурить данный боковой ствол всего за один спуск КНБК. В результате были сэкономлены средства, выделенные на несколько спусков.
Было изготовлено особое конусообразное долото ИСМ для обеспечения наибольшего набора угла и для снижения вибрации КНБК.
Система PDA 4.75 была выбрана для бурения бокового ствола скважины 9813 (в 6” секции) для достижения следующих целей:
- Пробурить секцию набора кривизны и наклонную секцию в продуктивном пласте за один спуск долота (длина секций – 1362 м, ИНК – 6°), сэкономив таким образом и время бурения, и его стоимость.
- Обеспечить более ровную поверхность ствола скважины в наклонной секции по сравнению с поверхностью, пробуренной с использованием ГЗД. Это, в свою очередь, позволит облегчить спуск и установку нижней части НКТ с подземным оборудованием.
- Увеличить площадь продуктивного пласта
Преимуществами использования системы PDA 475 как средства повышения качества буровых операций при бурении наклонных секций являются:
- Сокращение расходов на бурение секций набора кривизны по сравнению с расходами на бурение с использованием ГЗД (отпадает необходимость ориентирования передней части инструмента, большее количество часов работы на забое).
- Более высокая ИНК, позволяющая достичь более глубокой глубины зарезки бокового ствола и увеличить площадь продуктивного пласта по сравнению с бурением с применением стандартной РУС.
- Более ровная поверхность ствола скважины в наклонной секции, что позволяет облегчить спуск и установку обсадных колонн и НКТ и снизить риски.
- Возможность бурения субгоризонтальных наклонных секций и боковых секций за один спуск.