«Onshore and offshore oil and gas well construction»

WELL DESIGN FOR SIMULTANEOUS PRODUCTION OF FLUIDS INCLINED TO TEMPERATURE PHASE TRANSITION

UDC: 622.323
DOI: 10.33285/0130-3872-2021-5(341)-56-61

Authors:

¹ Institute of the Earth's Crust SB RAS, Irkutsk, Russian Federation
² Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russian Federation
³ IF LLC "RN-Burenie", Irkutsk, Russian Federation
⁴ Irkutsk Scientific Center of the SB RAS, Irkutsk, Russian Federation
⁵ Tyumen Industrial University, Tyumen, Russian Federation
⁶ Gazprom Nedra, Tyumen, Russian Federation

Keywords: development, GaS, gas hydrate, phase transition, abnormally high reservoir pressure

Annotation:

Gas production on the territory of the Siberian platform is complicated by its phase transition to gas hydrate due to a decrease of the temperature as it rises in the tubing in the wellbore. This phenomenon occurs due to the gas pressure decrease in when the gasgoes up to the well mouth and also due to the presence of permafrost and low-temperature deposits in the section. When gas turns into a gas hydrate state, crystalline hydrates can form on the walls of the lifting and production strings, which seriously complicate further production from the well, and, therefore, entail additional financial and time costs for capital repairs. These factors significantly reduce the economic efficiency of gas fields’ development on the Siberian platform. To prevent the formation of gas hydrate, the authors of the paper considered a technology that allows heating the tubing at the expense of the simultaneous production of multicomponent production solutions - brine from the overlying brine-manifesting horizon with abnormally high reservoir pressure and relatively high temperature. The brine from this formation can also be used as a production source of bromine, lithium and magnesium salts and as a base for drilling mud or a fluid for hydraulic fracturing of a gas formation to stimulate its inflow. The brine is inert to gas formation rocks, so it does not negatively affect its productivity. The technology of simultaneous production can be effectively used in the fields in the south of the Siberian platform.

Bibliography:

1. Пат. 2064572 Рос. Федерация, МПК E21B 43/00, E21B 43/20. Способ разработки газоконденсатного или нефтегазоконденсатного месторождения / В.Н. Белоненко; патентообладатель НПП "Биотехинвест". - № 93033279/03; заявл. 25.06.1993; опубл. 27.07.1996.
2. Белонин М.Д., Славин В.И., Чилингар Д.В. Аномально высокие пластовые давления. Происхождение, прогноз, проблемы освоения залежей углеводородов / под ред. Н.С. Окновой. - СПб.: Недра, 2005. - 324 с.
3. Близнюков В.Ю. Научные основы управления разработкой рациональных конструкций глубоких и сверхглубоких скважин в сложных горно-геологических условиях: дис. … д-ра техн. наук: 25.00.15. - Ухта, 2007. - 529 с.
4. Боревский Л.В. Анализ влияния физических деформаций коллекторов на оценку эксплуатационных запасов подземных вод в глубоких водоносных горизонтах // Методы изучения и оценка ресурсов глубоких подземных вод / под ред. С.С. Бондаренко, Г.С. Вартаняна. - М.: Недра, 1986. - С. 374-394.
5. Вахромеев А.Г. Закономерности формирования и локализации месторождений промышленных рассолов в карбонатных каверново-трещинных резервуарах кембрия юга Сибирской платформы (по данным глубокого бурения, испытания скважин и полевой геофизики): моногр. - Иркутск: Изд-во ИрНИТУ, 2015. - 248 с.
6. Заявка № 2007108993 Рос. Федерация, МПК E21B 43/00. Способ вскрытия высоконапорных пластов, насыщенных крепкими рассолами / А.Г. Вахромеев. - № 2007108993/03; заявл. 12.03.2007; опубл. 20.09.2008, Бюл. № 26.
7. Пат. 2229587 Рос. Федерация, МПК E21B 43/00. Способ добычи жидкого полезного ископаемого, склонного к температурному фазовому переходу / А.Г. Вахромеев. - № 2002101184/03; заявл. 09.01.2002; опубл. 27.05.2004, Бюл. № 15.
8. Пат. 2740884 Рос. Федерация, МПК E21B 21/08, E21B 43/14. Способ одновременной добычи флюидов, склонных к температурному фазовому переходу / С.А. Сверкунов, А.Г. Вахромеев, А.С. Смирнов, И.В. Горлов; патентообладатель ФГБУН "Ин-т земной коры СО РАН". - № 2020120312; заявл. 15.06.2020; опубл. 21.01.2021, Бюл. № 3.
9. Бурение скважин на нефть и газ в коллекторах с АВПД в условиях межпластового перетока / А.Г. Вахромеев, С.А. Сверкунов, А.С. Смирнов [и др.] // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2020. - № 8 (332). - С. 18-25. - DOI: 10.33285/0130-3872-2020-8(332)-18-25
10. Бурение скважин на нефть и газ в условиях аномально проницаемых трещинных коллекторов с аномально высоким пластовым давлением флюидной системы / А.Г. Вахромеев, С.А. Сверкунов, А.С. Смирнов, И.В. Горлов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2019. - № 5. - С. 11-18. - DOI: 10.30713/0130-3872-2019-5-11-18
11. Пат. 2148159 Рос. Федерация, МПК E21B 43/20. Способ разработки совместно залегающих месторождений нефти и гидроминерального сырья / Р.Г. Галеев, Ш.Ф. Тахаутдинов, Р.С. Хисамов [и др.]; патентообладатель АО "Татнефть". - № 99124125/03; заявл. 22.11.1999; опубл. 27.04.2000, Бюл. № 12.
12. Заливин В.Г., Вахромеев А.Г. Аварийные ситуации в бурении на нефть и газ: учеб. пособие. - М.-Вологда: Инфра-Инженерия, 2018. - 508 с.
13. Кучерук Е.В., Люстих Т.Е. Прогнозирование и оценка аномальных пластовых давлений по материалам геофизических исследований. - М.: ВИНИТИ, 1986. - 128 с. - (Итоги науки и техники. Серия "Геологические и геохимические методы поисков полезных ископаемых. Методы разведки и оценка месторождений. Разведочная и промысловая геофизика". - Т. 7).
14. Лусиа Ф.Дж. Построение геолого-гидродинамической модели карбонатного коллектора: интегрированный подход. - М.-Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика"; Ижевский ин-т компьютер. исслед., 2010. - 384 с.
15. Первое в России успешное применение технологии гидроразрыва пласта без подъема ГНКТ на поверхность при проведении многотоннажных МГРП / В.А. Машорин, И.А. Сахипова, Е.А. Уфимцев [и др.] // Время колтюбинга. Время ГРП. - 2018. - № 3 (065). - С. 36-41.
16. Пат. 2034131 Рос. Федерация, МПК E21B 43/00, E21B 43/14, E21B 43/18. Способ разработки многопластового газового или газоконденсатного месторождения / Г.И. Облеков, В.В. Ремизов, М.Н. Середа [и др.]. - № 4944165/03; заявл. 05.04.1991; опубл. 30.04.1995.
17. Сапункова Л.В, Михеева Е.Д., Вахромеев А.Г. Условия локализации предельно насыщенных рассолов в разрезе галогенной гидрогеологической формации на примере перспективных участков Ангаро-Ленского месторождения // Геонауки - 2014: материалы Всерос. научно-техн. конф. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2014. - С. 63-68.
18. Пат. 2591325 Рос. Федерация, МПК E21B 36/00, E21B 37/00, F04D 13/10, F04F 5/14. Способ снижения теплообмена в скважине при разработке многопластового месторождения / Р.А. Саркаров, В.В. Селезнев, С.П. Сауленко [и др.]; патентообладатель ПАО "Газпром". - № 2015120447/03; заявл. 29.05.2015; опубл. 20.07.2016, Бюл. № 20.
19. Интеграция геолого-геофизических данных - путь к созданию достоверной модели Ковыктинского газоконденсатного месторождения / А.С. Смирнов, И.В. Горлов, Н.Н. Яицкий [и др.] // Геология нефти и газа. - 2016. - № 2. - С. 56-66.
20. Пат. 2523318 Рос. Федерация, МПК E21B 43/14. Способ разработки совместно залегающих углеводородов и гидроминерального сырья многопластового месторождения / В.Г. Темиров, Р.А. Саркаров, В.В. Селезнев; патентообладатель ПАО "Газпром". - № 2013109323/03; заявл. 01.03.2013; опубл. 20.07.2014, Бюл. № 20.
21. Пат. 2438008 Рос. Федерация, МПК E21B 43/14. Способ совместной эксплуатации нескольких объектов в добывающей скважине и устройство для его осуществления / В.Г. Темиров, Р.А. Саркаров, В.В. Селезнев; патентообладатель ПАО "Газпром". - № 2010137047/03; заявл. 03.09.2010; опубл. 27.12.2011, Бюл. № 36.
22. Якуцени В.П. Газогидраты - нетрадиционное газовое сырье, их образование, свойства, распространение и геологические ресурсы // Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2013. - Т. 8, № 4. - С. 12.