Перспективи за наклонено-насочено сондиране в находищата на въглеводороди в българия добромир Нецов



Дата30.04.2017
Размер175.35 Kb.
ГОДИШНИК НА МИННО-ГЕОЛОЖКИЯ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. ИВАН РИЛСКИ”, Том 57, Св. I, Геология и геофизика, 2014

ANNUAL OF THE UNIVERSITY OF MINING AND GEOLOGY “ST. IVAN RILSKI”, Vol. 57, Part I, Geology and Geophysics, 2014



ПЕРСПЕКТИВИ ЗА НАКЛОНЕНО-НАСОЧЕНО СОНДИРАНЕ В НАХОДИЩАТА НА ВЪГЛЕВОДОРОДИ В БЪЛГАРИЯ
Добромир Нецов
Минно-геоложки университет „Св.Иван Рилски“, 1700 София, necov_21@yahoo.com
РЕЗЮМЕ. Сондирането за течни полезни изкопаеми, в частност въглеводороди, в България датира от преди повече от 50 години. Натрупаният сондажен фонд през целия този период (повече от 3000 сондажа) ни дава подробна характеристика на откритите и разработени нефтени, газови и кондензатни находища, техните структури, режими на работа и запаси. Тъй като всички те са в последен етап на разработка, с намаляващ добив и увеличаващо се водно съдържание интерес и предизвикателство е да се приложат методите на наклонено-насоченото сондиране на места, в които има останали недренирани участъци от продуктивните хоризонти и така от една страна, да се върнат вложенията за отклоняване на сондаж, а от друга – да се удължи експлоатацията на конкретното находище. Тези методи са отдавна прилагани навсякъде по света и са се доказали като икономически ефективни. Вземайки предвид наличната геоложка, геофизична, технологична и техническа информация можем да определим перспективните от икономически гледна точка сондажи за находищата Долни Дъбник, Горни Дъбник, Долни Луковит, Тюленово и др. Тя включва дълбочини и мощност на интересуващите ни хоризонти, пластови налягания и поведението им през годините на експлоатация, качества на скалите-колектори, режими на работа на сондажите, технологичното изпълнение на отклоненията и техническите средства за постигането му и, разбира се, методите за повторно предизвикване на приток в сондажа и въвеждането му в работа.
PERSPECTIVES FOR DIRECTIONAL DRILLING IN HYDROCARBON FIELDS IN BULGARIA

Dobromir Netsov

University of Mining and Geology “St. Ivan Rilski”, 1700 Sofia, necov_21@yahoo.com
ABSTRACT. Drilling for hydrocarbons (oil, gas and condensate) in Bulgaria has a history for more than 50 years. Тhe drilled wells (more than 3000) during this period give us full characteristics of the discoveries and exploration of our oil, gas and condensate fields, their structures, working regimes and reserves. Due to the fact that they are all in their last stage of development, with constantly decreasing production and increasing water content, it is rather interesting and challenging to apply the methods of horizontal and directional drilling in such areas of the fields that are not fully extracted yet. Success in these operations could mean that on one hand we would return the investments we give for directional drilling and on the other hand – we prolong the life of the field. This is widely used all over the world with very good economic effect. Having all the geological, geophysical, technological and technical information in mind we can determine the economically perspective wells in some of our Bulgarian fields – Dolni Dabnik, Gorni Dabnik, Dolni Lukovit, Tulenovo etc. This information should contain debts and widths of pay zones, layer pressures and their behavior during the years of extraction, rock characteristics, well working regimes, technological execution of the directional well and the technical means for its realization and last, but not least the methods for making secondary flow in the well and extracting it.


Въведение
Сондирането за течни полезни изкопаеми, в частност въглеводороди, в България датира от преди повече от 50 години. Натрупаният сондажен фонд през целия този период (повече от 3000 сондажа) дава подробна характеристика на откритите и разработени нефтени, газови и кондензатни находища, техните структури, режими на работа и запаси. Тъй като всички те са в последен етап на разработка, с намаляващ добив и увеличаващо се водно съдържание, интерес и предизвикателство е да се приложат методите на наклонено-насоченото сондиране на места, в които има останали недренирани участъци от продуктивните хоризонти и така, от една страна, да се върнат вложенията за отклоняване на сондаж, а от друга – да се удължи експлоатацията на конкретното находище. Тези методи са отдавна прилагани навсякъде по света и са се доказали като икономически ефективни.
Вземайки предвид наличната геоложка, геофизична, технологична и техническа информация може да се определият перспективните от икономически гледна точка сондажи за находищата Долни Дъбник, Горни Дъбник, Долни Луковит, Тюленово и др. Тя включва: дълбочини и дебелина на перспективните хоризонти; пластови налягания и поведението им през годините на експлоатация; качества на скалите-колектори; режими на работа на сондажите; технологично изпълнение на отклоненията и техническите средства за постигането му и методи за повторно предизвикване на приток в сондажа и въвеждането му в работа.

Анализ на наличната информация
След предварителна подробна оценка на находищата Горни и Долни Дъбник са избрани 3 сондажа, подходящи за отклонение – означени условно Р-1, Р-2 Долни Дъбник и Р-3 Горни Дъбник. Разгледани са координатите на характерните точки за зарязване нов ствол за всеки от тях – дълбочина и дебелина на продуктивен хоризонт, точка на отклоняване, точка на обсаждане, забой, интензивност на изкривяване, пластови налягания и т.н. Въглеводородите в тези находища се намират в скалите на Среден Триас – Аниз (Т2а) и затова трябва да се знае първоначално какъв е общият геоложки разрез на всеки от сондажите под точката на зарязване (условно спрямо кота ротор – 5 m). Този разрез е даден за всеки от трите сондажа в табл. 1, 2 и 3.
Таблица 1.

Разрез под точката на отклоняване за сондаж Р-1 Долни Дъбник

Формация

Дълбочина, m

Дебелина, m

Литология

от

до

Каспичанска свита (K1b)

2300

2514

214

Варовици и доломити

Плевенска свита (J2cf+J3)

2514

2742

228

Варовици

Озировска свита (J1-J2)

2742

2816

74

Аргилити, алевролити и органогенни варовици

Горнодъбнишка свита (T3r)

2816

2909

93

Аргилити пъстроцветни с прослойки от пясъчници и пласт от ахидрити

Горнодъбнишка свита (T3n)

2909

3027

118

Аргилити пъс­троцветни, към основата сиви и варовити

Преславска свита (T3k2-3)

3027

3114

87

Доломити тъм­носиви, глинести и анхидрити бели до сивобели в редуване

Русиновделска свита (T3k2-3)

3114

3220

106

Варовици, доломитизирни варовици и доломити

Митровска свита (T21+T3k1)

3220

3355

135

Аргилити и варовици

Долнодъбнишки член на Дойрен-ска свита (T2a)

3355

3550

195

Доломити поресто-кавернозни и напукани

И за трите сондажа Анизът е представен от порести, кавернозни и напукани доломити с доказана промишлена нефтогазоносност, като за находище Долни Дъбник дебелината им е около 150 m, а за Горни Дъбник – около 60 m. При зарязан нов ствол във всеки от сондажите трябва да се прегледат направените кавернограми преди обсаждане с 5 3/4“ обсадна колона (Грозев и Георгиев, 2008; Фонд на Дирекция „Проучване“, 2008). На фиг. 1, 2 и 3 са дадени сегашните конструкции след прокарването и завършването на сондажитеа на фиг. 4, 5 и 6 - съответните инклинограми, които ни ориентират къде да бъдат точките на отклоненията им (Фонд на Дирекция „Проучване“, 2008).


Наличните данни за съвременните технологично и техническо състояния на сондажите – време и дебити на последните добиви, резултати от промишлени изпитвания, проходимост на вертикалния ствол и т.н. дават възможност да се пристъпи към избиране на мястото на споменатите по-горе характерни точки на профила, който ще се зарязва. Географските координати на устията на трите сондажа са показани в сравнителна таблица (табл. 4) между по-старата и все още използвана у нас ГКС (Геодезична кооординатна система) и по-новата WGS-84 (World Geodetic System).
След това трябва да се определят две характерни точки от новия ствол – точка на обсаждане и на забой. Първата от тях е важна по две причини: 1) след достигането й сондажът трябва да се обсади и по-нататък да се прокара с олекотена промивна течност, поради наличието на анома-
Таблица 2.

Разрез под точката на отклоняване за сондаж Р-2 Долни Дъбник

Формация

Дълбочина, m

Дебелина, m

Литология

от

до

Каспичанска свита (K1b)

2300

2468

168

Варовици и доломити

Плевенска свита (J2cf+J3)

2468

2690

222

Варовици

Озировска свита (J1-J2)

2690

2766

76

Аргилити, алевролити и органогенни варовици

Горнодъбнишка свита (T3r)

2766

2876

110

Аргилити пъстроцветни с про­слойки от пя­съчници и пласт от анхидрити

Горнодъбнишка свита (T3n)

2876

2996

120

Аргилити пъстроцветни, към основата сиви и варовити

Преславска свита (T3k2-3)

2996

3087

91

Доломити тъм­носиви, глинести и анхидрити бели до сивобели в редуване

Русиновделска свита (T3k2-3)

3087

3176

89

Варовици, доломитизирани варовици и доломити

Митровска свита (T21+T3k1)

3176

3283

107

Аргилити и варовици

Долнодъбнишки член на Дойренска свита (T2a)

3283

3389

106

Доломити поресто-кавернозни и напукани

Таблица 3.



Разрез под точката на отклоняване за сондаж Р-3 Горни Дъбник

Формация

Дълбочина, m

Дебелина, m

Литология

от

до

Плевенска свита (J2cf+J3)

2650

2742

92

Варовици

Озировска свита (J1-J2)

2742

2782

40

Аргилити, алевролити и органогенни варовици

Козлодуйска свита (T3n+r)

2782

3134

352

Аргилити пъстроцветни, на места сиви и варовити, с прослойки от пясъчници

Преславска свита (T3k2-3)

3134

3223

89

Доломити тъмносиви, глинести и анхидрити бели до сивобли в редуване

Русиновделска свита (T3k2-3)

3223

3303

80

Варовици, доломитизирани варовици и доломити

Митровска свита (T21+T3k1)

3303

3392

89

Аргилити и варовици

Долнодъбнишки член на Дойренска свита (T2a)

3392

3448

56

Доломити поресто-кавернозни и напукани


Фиг. 1. Конструкция на сондаж Р-1 Долни Дъбник

Фиг. 2. Конструкция на сондаж Р-2 Долни Дъбник

Фиг. 3. Конструкция на сондаж Р-3 Горни Дъбник


Фиг. 4. Инклинограма за сондаж Р-1 Долни Дъбник

Фиг. 5. Инклинограма за сондаж Р-2 Долни Дъбник

Фиг. 6. Инклинограма за сондаж Р-3 Горни Дъбник
лно ниско пластово налягане в продуктивния хоризонт вследствие дългогодишната експлоатация и 2) риск от замърсяване на хоризонта. Тази точка е най-добре да бъде. Това трябва да стане на не повече от 10 m над горнището на Средния Триас – Аниз. Така избраните за 3-те сондажа точки на обсаждане с координатите си са дадени в Табл. 5.
Таблица 4.

Координати на устията на сондажите с проектирано отклонение

Сондаж

ГКС/1950

WGS-84

Р-1 Долни Дъбник

Х=4 811 895,98

Y=5 293 666,27



X=4 809 852,437

Y= 293 634,682



Р-2 Долни Дъбник

X=4 810 899,58

Y=5 294 746,10



X=4 808 856,413

Y= 294 714,072



Р-3 Горни Дъбник

X=4 813 743,56

Y=5 287 826,10



X=4 811 699,385

Y= 287 796,834


Таблица 5.



Координати на точката на обсаждане на новия зарязан ствол за разглежданите сондажи

Сондаж

ГКС/1950

WGS-84

Р-1 Долни Дъбник

Х=4 811 610,001

Y=5 293 330,000



X=4 809 566,576

Y= 293 298,539



Р-2 Долни Дъбник

X=4 810 675,000

Y=5 295 040,000



X=4 808 631,916

Y= 295 007,853



Р-3 Горни Дъбник

X=4 813 725,000

Y=5 287 750,000



X=4 811 680,834

Y= 287 720,764


В табл.6 са дадени координатите на втората характерна точка за трите сондажа – забоят. Избрани са по технологични и технически съображения – площ на дрениране, технически възможности за изпълнение, безаварийни операции и т.н. Допустимите отклонения при достигането на тези точки са съответно до 30 m за първата и до 50 m за втората.


Таблица 6.

Координати на точката забой на новия зарязан ствол на разглежданите сондажи

Сондаж

ГКС/1950

WGS-84

Р-1 Долни Дъбник

Х=4 811 615,000

Y=5 293 205,000



X=4 809 571,576

Y= 293 173,588



Р-2 Долни Дъбник

X=4 810 655,000

Y=5 295 075,000



X=4 808 611,924

Y= 295 042,839



Р-3 Горни Дъбник

X=4 813 710,000

Y=5 287 735,000



X=4 811 665,840

Y= 287 705,769


Важен параметър на всеки зарязан нов ствол е и т.нар. зенитен ъгълъгълът между вертикалната ос, минаваща през началната точка на отклонение и линията по посока на профила. В процеса на изпълнение на отклоняването, обикновено стойността на зенитния ъгъл се разминава с проектираната по различни причини и затова е нужно периодично да се контролира и да се правят необходимите корекции, ако профилът се отклонява от координатите на точките за обсаждане и забой (Грозев и Георгиев, 2008).


С изключение на продуктивния хоризонт, по цялата дълбочина на стволовете на сондажите пластовите налягания са нормалните хидростатични. В скалите на Аниза, където са и Горно- и Долнодъбнишкият нефтени залежи, последните замери показват съответно около 302 kg/cm2 и 280 kg/cm2. Следователно имаме около 20 kg/cm2 по-ниско за находище Горни Дъбник и около 40 kg/cm2 по-ниско за находище Долни Дъбник. И двата залежа са от масивен тип, вместени са в карбонатен и силно напукан колектор и режимът им на работа е еластично-водонапорен. Така водонапорната система частично компенсира спадането на пластовото налягане, вследствие дългогодишната експлоатация.
Предвижданият способ на експлоатация и за 3-те сондажа, след извършване на отклоненията, е дълбочинно-помпен, т.е. чрез компресорни тръби и дълбочинни центробежни помпи.

Проектни отклонения на избраните сондажи
Целта на зарязаните нови стволове на сондажите е достигане на недренирани участъци (целици) и изпомпване на остатъчния нефт. Отклонението на сондаж Р-1 Долни Дъбник ще започне от 2300 m. По конструкция експлоатационната колона Φ5¾“ е в интервал 0÷3329 m, като ще се среже на дълбочина 2350 m и секцията до устието ще се извади. Така ще остане техническата колона Φ11¾“ в интервала 0÷1712 m., а в интервала 1712÷2350 m ще има открит ствол с диаметър Φ10⅝“. Отклонението ще се зареже след поставяне на циментов мост в интервал 2300÷2350 m и ще се извърши на два етапа. Първият е на дълбочина от 2300 до 5 m над горнището на продуктивния хоризонт, със среден зенитен ъгъл 300, азимут 2380 и хоризонално изместване 500 m. След този етап трябва да се спусне обсадна колона Φ5¾“, циментирана до устието. Във втория етап отклонението трябва да достигне крайната дълбочина 3550 m, при среден зенитен ъгъл 300, азимут 2700 и хоризонтално изместване 125 m. Дълбочината 3550 m е избрана в съответствие с началния ВНК на залежа.
Аналогично, отклонението на сондаж Р-2 Долни Дъбник ще започне от 2300 m. Експлоатационната колона Φ5¾“ е в интервал 0÷3318 m. Тя отново ще се среже на дълбочина 2350 m и секцията до устието ще се извади. Тук ще остане техническата колона Φ8⅝“ в интервала 0÷1723 m, а в интервала 1723÷2350 m. Ще има открит ствол с диаметър Φ7½“. След поставяне на циментов мост в интервал 2300÷2350 m. ще се прокара новият ствол. Това също ще стане на два етапа. Първият - в интервала от 2300 до 5 m над горнището на продуктивния хоризонт, със среден зенитен ъгъл 150, азимут 1160 и хоризонтално изместване 300 m. След този етап трябва да се спусне Φ5¾“ обсадна колона, циментирана до устието. Във втория етап отклонението трябва да достигне 3389 m, при среден зенитен ъгъл 190, азимут 1160 и хоризонтално изместване 40 m (Грозев и Георгиев, 2008).
Целта на зарязването на нов ствол в сондаж Р-3 Горни Дъбник е да се достигне по-високо издигнат, обособен купол от Горнодъбнишкото нефтено находище, за да се добие нефт от него. Точката на отклонение на този сондаж е на дълбочина 2650 m, а както при предходните, експлоатационната обсадна колона Φ5¾“ ще се среже и извади от дълбочина 2700 m до устието. В сондажа остава техническа колона Φ8⅝“, която е скрита и е в интервал 1316÷2716 m. След поставяне на циментов мост на дълбочина 2650 m, може да се зареже новият ствол. Подобно и на другите проекти, отклонението ще е на два етапа. Първият – от 2650 m до горнището на Аниза (3390 m), със среден зенитен ъгъл 200, азимут 2330 и хоризонтално изместване 250 m, след което стволът ще се обсади. Вторият етап цели достигане на крайната дълбочина 3448 m, при среден зенитен ъгъл 200, азимут 2330 и хоризонтално изместване 20 m.
Преди изпълнението на проектите за отклонение на сондажите трябва да се подготви и програма за сондажно-геофизични изследвания и да се осигури информация за геоложки усложнения при зарязването (интервали на обрушване, поглъщане, подуване на скалите и т.н.), прогнозирани пластови температури и отделни планове за провеждане на повторни промишлени изпитвания. Част от тези данни са представени в табл. 7.
Таблица 7.

Данни за евентуални проблеми и СГИ по време на зарязването на новите стволове

Проблем/ Операция

Р-1 Долни Дъбник

Р-2 Долни Дъбник

Р-3 Горни Дъбник

СГИ

Детайлни изследвания

Детайлни изследвания

Детайлни изследвания

Обрушване

2740÷3355 m

2690÷3283 m

2742÷3390 m

Загуба на циркулация

3355÷3550 m

3283÷3390 m

3390÷3448 m

Проявления

3355÷3550 m

3283÷3390 m

3390÷3448 m



Заключение
Съвременните методи на наклонено-насоченото сондиране могат да променят изцяло научния подход към нефтените и газовите находища в България. Като се анализира информацията, натрупана за тях, може с голяма успеваемост да се зарежат нови стволове в тези сондажи, около които има недренирани участъци или които са аварирали още в периода на постоянен добив. По този начин ще се удължи срокът на експлоатация на нашите находищата.

Литература

Грозев, М. В., Ас. Георгиев. 2008. Планове за отклонения на сондажи от находища Долни Дъбник и Горни Дъбник. С., ПДНГ-АД.

Фонд на Дирекция „Проучване“ при ПДНГ-АД. 2008 г. „Инклинограми на сондажи от нефтените и газови находища в България“, С., ПДНГ-АД.

Статията е рецензирана от доц. д-р. Мартин Грозев и препоръчана за публикуване от кат. „Сондиране, добив и транспорт на нефт и газ”.







База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница