Аннотация
В последнее время, на фоне возрастающего спроса на углеводороды и сокращения легкодоступных запасов, количество проводимых исследований и геолого-технических мероприятий возрастает в геометрической прогрессии. Все это ведет к перестроению экономической политики компании, в частности, к переходу к более эффективным способам проведения различных промысловых операций и менее ресурсозатратным способам организации добычи.
Целью данной работы является оптимизация гидродинамических исследований при освоении скважины свабированием.
В процессе работы был произведен анализ текущего состояния и технологии проведения ГДИ на месторождениях Самарской области. Выявлены проблемы, решение которых позволит разрешить и оптимизировать текущую процедуру проведения исследований.
Для решения проблемных сторон был проанализирован зарубежный и отечественный опыт в данной области. Предложены пути реализации и адаптации данного опыта на месторождениях Самарской области. Также предложен альтернативный способ проведения исследования — технология собственного конструирования, которая позволяет наиболее рентабельно и технологически эффективно осуществлять операции на скважине, оптимизировав имеющиеся финансовые и трудовые ресурсы.
Ключевые слова: свабирование, ГДИ, ГДИС, гидродинамические исследования скважин, освоение скважины.
Abstract Nowadays, the structure of hydrocarbon reserves in companies has significantly changed. The depletion of unique and large deposits are occurring, and the number of hard-to-recover reserves are increasing. In this situation company fully change economic strategy. Last time, demand for hydrocarbons is extremely growing, the number of operation and geological and technical activities is increasing exponentially. These facts lead to a restructuring of the company’s economic policy, in particular, to a transition to more efficient methods of conducting various field operations and less resource-intensive methods of organizing production.
The aim of this work is to optimize operation of well test analysis during well completion by swabbing.
During the work, an analysis of the current situation in was made and technology which use for well testing at the fields of the Samara region was research. All problems are identified, the solution of its will allow to resolve and optimize the current research procedure.
To solve all problems which was declare in the work was analyzed foreign and local technology and experience. Finally, an alternative method, which was made by own, allows to provide the most cost-effective and technologically efficient operation of the well, optimizing the available financial and labor resources.
Key words: WTA, well test, swab, swabbing, well completion,
Введение
В последнее десятилетие структура запасов углеводородов претерпела значительные изменения. Произошло истощение залежей легкой нефти, большинство месторождений перешли на последнюю стадию разработки. В связи с чем, особое внимание, в последнее время, отводится проводимым на скважинах геолого-техническим мероприятиям (ГТМ), которые являются основным способом наиболее рентабельно и экономически эффективно вернуть в работу скважины, вывести из бездействия, сохранить или приумножить дебиты. Составление программы ГТМ напрямую зависит от качества проведенных прежде геофизических и гидродинамических исследований скважин, количество которых, по очевидным причинам, с каждым днем неуклонно растет. На фоне данной тенденции актуальным является оптимизация проведения исследований, с целью избавления от нежелательных затрат и увеличения эффективности работ.
Цель данной работы является оптимизация проведения гидродинамических исследований скважин (ГДИС) при освоении скважины свабированием.
В работе представлена информация о текущей ситуации при проведении ГДИС, возможные пути улучшения эффективности исследований и экономической рентабельности данного процесса.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить ряд определенных задач:
1) Провести анализ текущего состояния и технологии проведения ГДИ
2) Выявить проблематику и пути решения проблем
3) Оценить мировой и отечественный опыт применения методов и технологий в данной области
4) Рассчитать экономическую рентабельность внедрения нового решения 5) Сделать итоговый вывод о целесообразности проведения оптимизации с учетом имеющихся достижений
1. Текущее состояния гидродинамических исследований в Самарской области
Большинство месторождений углеводородов в мире находятся на завершающей стадии разработки. На фоне наблюдаемого роста спроса на углеводороды и нестабильную ситуацию на политической арене, которая, в свою очередь, ведет к изменению рыночной стоимости углеводородов на мировом рынке, основной задачей всех нефтегазовых компаний является поддержания, а в некоторых случаях и увеличение, уровней добычи. Увеличение количества разведочных работ и геолого-технических мероприятий, приобщение изначально нецелевых объектов, внедрение совместной эксплуатации нескольких продуктивных интервалов, пластовое давление которых значительно уменьшилось от начального и не позволяют проводить фонтанную эксплуатацию, свабирование является основным методом освоения скважины. Процесс компрессирования при ГТМ ПНЛГ невозможен, ввиду нахождения выше по разрезу продуктивного, ранее вскрытого интервала, а применения технологии гибкой насосно-компрессорной трубы (ГНКТ) является весьма дорогостоящим.
В результате анализа имеющихся данных, в последние годы операции свабирования проводились в большом количестве. (Рисунок 1). Принимая во внимание, что освоение свабирование применяется не только при приобщении выше/ниже лежащих интервалов, но и также при после ремонтно-изоляционных работ, оптимизации процесса освоения скважины остается актульной.

Рис.1.– Статистика успешно проведенных операций ГТМ ПНЛГ

На основании анализа бизнес-плана компании (Таблица 1) на ближайшие два года, количество операций перевода и приобщения будет составлять более 60-ти, что еще раз подтверждает необходимость проведения оценки эффективности работ и возможно оптимизации процесса.

Таблица 1
Количество запланированных ГТМ ПНЛГ на 2020-2021 согласно бизнес-плана

2. Процесс освоения скважины свабированием
Основной элемент системы – сваб (поршень), имеющий одну или несколько манжет, которые функционируют, как обратный клапан. Уровень жидкости в нефтяной скважине понижается за счет этой комплектующей. Процесс представляет собой специфический дренаж, направленный на освоение нефтеносной области. Сваб оборудован обратным клапаном, грузовыми штангами и манжетами для уплотнения. Технология заключается в том, что сваб помещают в пространство насосно-компрессорных труб. Он погружается в жидкость за счет конструктивных особенностей. При вынимании сваба обратный клапан закрывается, а столб жидкости, который
включает в себя несколько технологических операций. (Рисунок 2). В ходе анализа данного процесса было выявлено несколько факторов, которые влияют на качество и эффективность проведения операции. Во-первых, это необходимость в дополнительной спуско-подъемной операции, из-за необходимости смены компоновок при переездах партий. Во-вторых, невозможность контроля процесса регистрации давления. Иногда происходит, что прибор дает сбой и замер давления не осуществляется или процедура прерывается. Также, проблематикой является потеря информации, которая может быть получена из гидродинамических исследований. К такой информации относится проницаемость (К), скин-фактор (S), коэффициент продуктивности (Кпр). Данные параметры невозможно точно оценить, ввиду отсутствия времени и точки начала притока, другими словами, давление, при котором отсутствует момент начала роста давления неизвестно.

Рис.2.– Технология проведения свабирования скважин

3. Опыт применения технологии ГДИ на месторождениях
Для решения имеющихся проблем и задач по данной тематике на первом этапе был проведен анализ опыта применения технологий гидродинамических исследований скважин, которые применяются на месторождениях в мире и в отечественной практике.
Одним из распространенным методом освоения скважины на месторождениях Россий является освоение с предварительным использованием устройства автоматической подвески глубинных приборов* или, как его называют в промысловой практике, автоотцеп [1]. Он предназначен для спуска на проволоке в колонну НКТ (для среды, не содержащей коррозионных элементов и соединений) глубинных приборов или другого оборудования, подвески его в НКТ на выбранной глубине и отсоединения от проволоки, на которой проводился спуск. Извлечение УАПГП из скважины производится спускаемым на проволоке цанговым ловителем, входящим в комплект поставки.
Вторым альтернативным решением, заслуживающим внимания, является запатентованная технология с онлайн регистрацией данных. Данная компоновка позволяет полностью решить все имеющиеся проблемы. Однако является очень трудоемкой. Геофизический кабель, одним концом соединён с датчиком давления на более, закреплен на колонне НКТ, герметично выведен через кабельный ввод планшайбы на барабан и подключен к регистратору каротажного подъемника.
Третьей компоновкой является новейшая технология освоения сважины и дальнейшего исследования компании Schlumberger – технология Music. Данная компоновка позволяет решить все имеющиеся проблемы на месторождении, однако является очень дорогостоящей. Также она требует дополнительное привлечение подрядной организации, а данный факт еще больше снижает экономическую рентабельность, принимая во внимание большое количество малодебитного фонда.
1. Внедрение собственной компоновки ГДИ.
Для решения имеющихся проблема была предпринята попытка внедрения собственной компоновки для исследований с целью получения совокупных желаемых результатов.
На рисунке 3 представлен концепт предлагаемой компоновки для исследования ГДИС. Данная компоновка включает в себя несколько принципиальных решений, позволяющих получить успешных результат ГДИС и контроль за операцией в режиме реального времени. Конструктивной особенностью компоновки является применение датчика давления, который состоит из термометра и манометра. Данный прибор крепиться в верхней части сваба, работает с каротажными станциями, снабженными одножильным каротажным кабелем длиной до 5000м. Также отличительной особенностью прибора является использование перфорированной НКТ в непосредственной близости с забоем для гидродинамического сообщения прибора и пласта, а также изливала скважинной продукции из НКТ для облегчения поднятия колонны.

Рис.3. – Концепт компановки для проведения ГДИС

Основным преимуществом данной компоновки над текущей ситуацией — отсутствие необходимости в использовании двух партий. Все работы проводятся одной «универсальной». Процесс освоение скважины новой компоновкой представлен на рисунке 4.

Рис.4.– Технология освоения скважины предлагаемой компоновкой

После монтажа обвязки, партия производит спуск компоновки для свабирования. Осуществляется снижение уровня и «вызов» притока. На следующем этапе производится доспуск сваба с прибором до целевого интервала у забоя, где монтирована перфорированная НКТ. С этого момента начинается запись давления и мониторинг процесса в режиме online, что позволяет видеть и контролировать ход исследования. После проведения исследования, начинается интерпретация результатов и параллельно с ним производится подъем сваба,
однако осуществить это прямым методом технически невозможно, ввиду большой нагрузки на кабель, которая превышает его прочность на разрыв. Поэтому, при увеличении нагрузки, благодаря каротажному кабельному
Рисунок 5 – Сравнительная схема текущей ситуации и новой компоновки свабирования

Рис.5. – Сравнительная схема текущей ситуации и новой компоновки свабирования

наконечнику, происходит разъединение кабеля от остальной части компоновки. (НКБ служит для механического и электрического соединения геофизических скважинных приборов к жилам каротажного геофизического кабеля, срезные элементы гарантируют отсоединение каротажного кабеля с заданным усилием). Далее, осуществляется подъем кабеля, демонтаж обвязки и подъем всей колонны. При сравнении (Рисунок 2) можно заметить, что новая компоновка позволяет, как уже отмечалось ранее, оптимизировать рабочее время, за счет исключения лишних технологических операций при исследовании.
В ходе экономической оценки рентабильности проекта было выявлено, что внедрение предложенной компоновки являет наиболее перспективной и целесообразной (Рисунок 6). После внедрения технологии экономия денежных средств составит более 2,5 млн рублей (по сравнению с текущей ситуацией). Срок окупаемости инвестиций около 3,5 месяцев.

Рис.6. – Экономические показатели проекта

Заключение
В ходе проделанной работы был проанализирован процесс освоения скважины на территории Самарской области и выявлен ряд проблем, решение которых позволит использовать более качественно и целесообразнее имеющиеся ресурсы. На основании данного анализа было принято решение о конструировании собственной универсальной компоновки освоения, которая позволяет производить исследования с онлайн регистрацией данных в реальном времени, является достаточно эргономичной и простой в использовании. Оценка экономической рентабельности внедрения проекта подтвердила возможность выгодного использования данного прототипа.
Список используемых источников информации:
1. Зарипов Р.Р., Хакимов В.С., Адиев А.Р. Способ освоения сквжаин и ипытания пластов в процессе свабирования, патент на изобретение от 20.12.2008 Бюл №35
2. Компания Slumberger, Muzic Wireless Well telemetry, URL :https://www.slb.com/ reservoir-characterization/ reservoir-testing/ muzic-wireless-telemetry (дата обращения 11.02.2020)
3. Манометр свабирования скважин Мангуст СБ, БашГеоПрибор. URL: www.bashgp.com (дата обращения 11.02.2020)
4. Устройство автоматической подвески глубинных приборов. Паспорт по эксплуатации. URL: www.tehsmart.ru (дата обращения 10.02.2020)