«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

Оптимизация конструкций и траекторий проектных скважин по результатам построения 1D геомеханических моделей на примере месторождений Каспийского моря

УДК: 622.24.001:004(262.81)
DOI: 10.33285/1999-6934-2023-6(138)-29-35

Авторы:

¹ ПермНИПИнефть, Пермь, Россия

Ключевые слова: 1D геомеханическое моделирование, расчет устойчивости ствола скважины, осложнения при строительстве скважин, гидравлические расчеты, шельф Каспийского моря, горизонтальное бурение, конструкция скважины, юрские отложения

Аннотация:

При строительстве наклонно направленных и горизонтальных скважин на месторождениях, расположенных в пределах Казахстанского сектора Каспийского моря, отмечаются осложнения, связанные с устойчивостью стенок скважин, пробуренных в сложных горно-геологических условиях. Решение данной проблемы требует комплексного и своевременного подхода к строительству скважин. Целью данной работы является разработка одномерных (1D) геомеханических моделей для исследуемых месторождений с последующим расчетом устойчивости проектных скважин. В статье рассмотрена краткая характеристика месторождений (административное местоположение, тектонические особенности строения разреза, нефтегазоносность). Приведены результаты анализа событий пробуренных скважин. Отмечены осложнения в процессе бурения. Рассмотрена методика одномерного геомеханического моделирования, в том числе определение динамических и статических упругопрочностных характеристик пород, расчет порового давления, вертикального и горизонтального напряжений. Получены и проанализированы расчеты устойчивости скважин по результатам 1D геомеханического моделирования. С помощью имеющейся механической модели среды и с учетом геометрии профиля проектной скважины на основе стратиграфических разбивок выполнялся перенос данных геофизических исследований скважин с опорной скважины на проектную. Для полученных одномерных геомеханических моделей проведены инженерные гидравлические расчеты, включающие определение градиента начала поглощения бурового раствора, давлений обрушения и гидроразрыва пород при различных углах и азимутах бурения. Разработаны рекомендации для безаварийного строительства скважин на исследуемых месторождениях, в том числе по оптимизации конструкций и траекторий проектных скважин.

Список литературы:

1. World Stress Map. – URL: https://www.world-stress-map.org
2. Zoback M.D. Reservoir Geomechanics. – Cambridge University Press, 2007. – P. 127–137.
3. Байковский Д.И. Определение оптимального направления траектории бурения горизонтального ствола с учетом вектора главных горизонтальных напряжений для повышения эффективности гидравлического разрыва пласта // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2022. – № 6(132). – С. 40–48. – DOI: 10.33285/1999-6934-2022-6(132)-40-48
4. Маковей Н. Гидравлика бурения / пер. с рум. В.И. Балабана; ред. А.И. Литвинов. – М.: Недра, 1986. – 536 с.
5. Расчет устойчивости и оптимизация траекторий проектных скважин на основе 3D-геомеханического моделирования / П.И. Клыков, А.В. Наговицин, Г.В. Зверев, И.А. Петренко // Территория Нефтегаз. – 2023. – № 5-6. – С. 20–26.