Введение к работе
Актуальность проблемы
В сложных горло - геологических и природно - климатических условиях Западно - Сибирского региона основой разработки месторождений является кустовой метод их разбуривания наклонно направленными, а начиная с 90-х годов, и горизонтальными скважинами. Эффективность данного метода обусловлена снижением затрат на подготовительные работы к бурению, строительство скважин и обустройство месторождений и, особенно важно, уменьшением площади задействованных территорий и снижением техногенного воздействия на окружающую природную сре-
ДУ-
В специфических условиях Западной Сибири изыскания оптимальных методов разбуривания месторождений представляются серьезной технико-экономической проблемой. В связи с этим при разработке проектов организации буровых работ и обустройства месторождений возникает необходимость в рациональном размещении кустовых площадок на месторождении, в определении совокупности скважин, разбуриваемых с каждого куста, в проектировании положения устьев скважин на кустовой площадке, контроле и оценке фактических траекторий скважин с целью предотвращения пересечения их стволов, приводящего к непоправимым экологическим нарушениям.
Для заданного числа забоев скважин, определенных схемой разработки месторождения, существует множество вариантов расположения устьев скважин на поверхности. В первую очередь местонахождение устьев определяется выбранным вариантом размещения кустовых площадок на местности с указанием скважин, бурящихся с каждой из них. Особенностью этой задачи является значительное влияние на результат ее решения технологических факторов, пренебрежение которыми может привести к нарушению ранее обоснованного варианта схемы разбуривания месторождений.
Одним из путей повышения эффективности кустового способа раз-бурпвания месторождений является совершенствование проектирования размещения кустовых площадок и устьев скважин на них в соответствии с технологическими особенностями бурения скважин и реальными условиями местности.
Цель работы
Целью настоящей работы является разработка методического обеспечения для проектирования схем размещения устьев скважин на месторождениях Западной Сибири, отвечающего требованиям безопасности строительства скважин при снижении затрат на их сооружение и ускорении ввода в эксплуатацию.
Основные задачи исследований
-
Разработка и обоснование требований к схеме кустования месторождений, построение аналитической модели куста, разработка методики и алгоритма нахождения наилучшего местоположения кустовых площадок и совокупности скважин, разбуриваемых с каждой из них.
-
Определение критериев оптимальности схем размещения устьев скважин на кустовой площадке. Исследование влияния схем расстановки устьев скважин на показатели, характеризующие вариант размещения их на месторождении.
-
Разработка методики и программы проектирования оптимальной схемы расстановки устьев скважин на кустовой площадке.
-
Разработка методики оценки фактической траектории стволов наклонно направленных и горизонтальных скважин.
Методы исследования
При решении поставленной проблемы привлекались методы теории множеств, принятия решений, теории статистических решений; использовались расчетные и фактические данные по буровым предприятиям Главтюменнефтсгаза. Сургутнефтегаза за 1979 - 1997 гг. и методические разработки, выполненные в СибНИИНП,ТФ СургутНИПИнефть.
Научная новизна
-
Для решения задачи проектирования рациональной схемы кустования впервые предложен метод, имитирующий аналитическое покрытие схемы разработки месторождения образом куста скважин: кустовой площадки и совокупности скважин, бурящихся с нее.
-
Разработан алгоритм, сочетающий экономико - технологические ограничения и возможности бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин при проектировании рациональных схем разбури-вания месторождений, удовлетворяющих требованиям к схемам кустования.
-
Сформулирована многокритериальная задача размещения устьев скважин на месторождении, которая, дала возможность оценить и сравнить различные варианты при проектировании, повышая степень обоснованности и качество принимаемых решений в области бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин при кустовом методе их строительства.
-
Определены дополнительные критерии оценки фактических траекторий стволов для анализа выполнения проектных решений разбури-вания месторождений, работы компоновок низа бурильной колонны и эксплуатационного оборудования.
Практическая ценность и реализация результатов работы в промышленности
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планами СибНИИНП по «Программе работ по технико - экономической оценке перехода в Главтюменнефтегазе на строительство кустов скважин по вариантам 4x5+50 и 5x5+50 с расчетом показателей до 1985 года», «Программе научных исследований и разработок по комплексному использованию природных ресурсов и развитию производительных сил Сибири на 12 пятилетку» (программа «Сибирь»).
Проведенный комплекс исследовании и полученные результаты позволили достигнуть сокращения продолжительности строительства скважин куста, снижения объемов незавершенного производства, увеличения добычи нефти из новых скважин.
Использование разработанных методов и предложенных рекомендаций, позволяет оперативно проектировать и оценивать варианты размещения устьев скважин на отдельных участках и месторождении в целом.
В соответствии с определенными принципами рационального размещения устьев скважин на местности выполнено кустование ряда месторождений, в том числе Южно - Конитлорского, Сахалинского, Сынье-ганского ОАО "Сургутнефтегаз". Экономический эффект составил около 33 млрд. рублей.
На основе предложенной методики разработана программа автоматизированного анализа траекторий стволов по инклинометрическим замерам и проведена оценка выполнения проектных решений для наклонно направленных и горизонтальных скважин Лянторского, Быстринско-го, Конитлорского, Федоровского месторождений.
На основе статистического анализа разработаны рекомендации для регламента по строительству горизонтальных скважин на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз».
Апробация работы
Основные положения диссертации были доложены на научно - технических конференциях СибНИИНП (1981 -1985гг.), на 6 Всесоюзной школе- семинаре по применению методов прикладной математики и средств вычислительной техники в бурении и нефтедобыче (Геленджик, 1988г), на технической конференции ОАО «Сургутнефтегаз» по «Состоянию и пути совершенствования техники и технологии строительства скважин» (Сургут, 1997г.). Публикации
Основные положения диссертации опубликованы в 12 научных статьях.
Объем и структура работы