Теория и опыт разработки месторождений природных газов - Вяхирев Р.И.
Скачать (прямая ссылка):
в эксплуатацию вовлекаются залежи, ранее считавшиеся промышленно нерентабельными из-за незначительных деби-тов скважин (забалансовые запасы);
появилась возможность эффективно эксплуатировать га-
392
зовые месторождения в плотных низкопроницаемых коллекторах;
становится рентабельной разработка низкопродуктивных, малорентабельных и неэкономических пластов при их освоении вертикальными скважинами, а также практически истощенных пластов. Последнее предстоит экспериментально подтвердить для Оренбургского месторождения.
Исследования, проведенные в течение последних лет, позволили разработать общие принципы применения горизонтальных скважин, основанные на критериях гидродинамической эффективности, включая энергосбережение.
В частности, было установлено (рис. 8.14):
1 ) наименьшие потери кинетической энергии фильтрующегося пластового флюида имеют место при прямолинейном расположении цепочки горизонтальных стволов в виде галереи (см. рис. 8.14, а);
2) наименьшие потери давления в приствольной зоне обеспечиваются путем направления горизонтального ствола перпендикулярно плоскости расположения трещин в пласте (см. рис. 8.14, б). В случае хаотического (или заранее неизвестного) расположения плоскости трещин этот принцип требует применять горизонтальные скважины со взаимно перпендикулярными направлениями горизонтальных стволов (рис. 8.14, ,);
3) при разработке месторождения должен, очевидно, соблюдаться и принцип равномерного дренирования залежи, требующий и соответствующего распределения горизонтальных скважин по площади (рис. 8.14, „);
4) разработанные принципы гидродинамической оптимизации длины горизонтального ствола являются важнейшими для определения систем размещения горизонтальных скважин по площади (рис. 8.14, %о);
5) принцип минимума потерь давления в горизонтальном и вертикальном стволах скважины реализуется путем бурения многозабойных скважин (рис. 8.14, е). В этом случае среднее падение давления в вертикальном стволе большого диаметра, приходящееся на один горизонтальный ствол, оказывается минимальным.
Гидродинамические принципы применения горизонтальных и многозабойных скважин:
принцип минимума потерь пластовой энергии флюида в пласте — прямолинейное (квазигалерейное) расположение скважин (см. рис. 8.1 4, а);
принцип минимума потерь пластовой энергии флюида в
393
е ж
Рис. 8.14. Общие принципы применения горизонтальных скважин:
а — минимум потерь давления в пласте (прямолинейное расположение); б, , — минимум потерь давления в приствольной зоне (при известной плоскости трещин); „ — равномерность дренирования и поля давления; %о — оптимальная длина горизонтального ствола (1опт = 500 м — промышленные запасы; 1опт = 700^1000 м — непромышленные запасы); е — минимум вертикальных стволов (однопластовая залежь); ж — минимум вертикальных стволов (многопластовая залежь)
приствольной зоне — направление стволов перпендикулярно трещинам (см. рис. 8.14, б, ,);
принцип равномерного дренирования залежи (см. рис. 8.14, „);
принцип гидродинамической оптимизации длины горизонтального ствола (см. рис. 8.14, %о);
принцип минимума потерь давления в горизонтальном и вертикальном стволах — реализуется путем бурения многозабойных скважин с вертикальным стволом большого диаметра (см. рис. 8.14, е);
принцип максимума газоотдачи промышленных и непромышленных запасов реализуется путем бурения разветвленных горизонтальных скважин, эксплуатируемых при предельном энергосберегающем режиме Q^.
395
Применение разветвленных горизонтальных скважин позволяет одновременно эксплуатировать промышленные и непромышленные залежи (рис. 8.14, ж).
Наиболее перспективной областью применения этих принципов являются:
низкопроницаемые коллекторы, запасы флюида в которых являются непромышленными, т.е. экономически невыгодными в случае применения вертикальных скважин. Применение горизонтальных скважин в этом случае позволяет перевести непромышленные запасы в категорию промышленных. Энергосберегающий дебит горизонтальной скважины при этом может превосходить дебит вертикальной при одном и том же устьевом давлении в десятки раз;
низкопроницаемые низкодебитные коллекторы, разработка которых вертикальными скважинами оказывается малорентабельной, а продукция неконкурентоспособной. В этом случае применение горизонтальных скважин позволяет увеличивать дебиты в 5—10 раз и и тем самым улучшить экономические показатели;
такие низкодебитные пласты, для которых дебит вертикальной скважины является малорентабельным даже в хорошо- или среднепроницаемых коллекторах;
неоднородные по простиранию и разрезу коллекторы. Применение горизонтальных скважин в этом случае значительно увеличивает вероятность вскрытия хорошо проницаемых и высокодебитных коллекторов;
коллекторы с подошвенной водой. Разработка коллекторов с подошвенной водой во многих случаях связана с подъемом конусов или языков воды, обводнением и выбытием скважин из эксплуатации. Применение горизонтальных скважин оказывается перспективным и для этих коллекторов, поскольку резко уменьшает градиенты давления в пласте, а тем самым и опасность конусообразования и обводнения.
