Михеев Михаил Александрович. Основные проблемы при строительстве глубоких скважин на месторождениях северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции

УДК 622.245.7

Основные проблемы при строительстве глубоких скважин

на месторождениях северной части

Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции

Михеев М.А.

Ухта, Ухтинский государственный технический университет

В настоящее время в процессе нефтегазодобычи на территории Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции наблюдается постепенное снижение дебитов месторождений, разбуренных ранее, вследствие ряда факторов. К таковым можно отнести, в первую очередь, истощение нефтяных и газовых залежей, достаточно продолжительный период эксплуатации скважин, не всегда оптимально выбранные конструкции и профили, а также неоптимальные режимы эксплуатации месторождений. Последнее зачастую приводит к снижению нефтеотдачи пластов и, как следствие, еще более ухудшает ситуацию. Для интенсификации притока пластового флюида проводится ряд мероприятий, таких как строительство новых скважин, бурение боковых стволов в продуктивных горизонтах, а также воздействие на пласт путем закачки технологической жидкости для поддержания пластовых давлений, гидроразрыва пластов и т.п. К сожалению, данные меры приводят лишь к частичному решению проблемы, а с учетом хищнической эксплуатации месторождений в последние десятилетия 20-го века и общего снижения культуры производства вследствие потерь в кадровом составе буровых и нефтегазодобывающих предприятий, эффективность их значительно снижается.

Естественным выходом из сложившейся ситуации является разведка и ввод в эксплуатацию новых месторождений. С этой целью сейчас проводятся работы по доразведке и увеличению эксплуатационного фонда скважин на месторождениях, расположенных к северу от ранее найденных, вплоть до побережья Ледовитого океана. К таковым, в частности, можно отнести Южно-Хильчаюское, Инзырейское, Тобойско-Мядсейское и другие месторождения с прилегающими к ним площадями. Данные месторождения в настоящее время активно эксплуатируются. При этом идет постоянная разведка и, при положительных результатах, ввод с эксплуатацию новых площадей, таких, как Россихинская, Восточно-Перевозная и т.д. Информация об открытых в настоящее время месторождениях в северной части Тимано-Печорской провинции представлена на рис. 1. При этом строительство скважин на них сопряжено с рядом трудностей.

1. Климатические условия.

Большая часть месторождений расположена к северу от Полярного круга, что подразумевает низкую температуру и значительную высоту снежного покрова зимой и заболоченность местности в теплое время года. Также отмечаются сильные ветра, особенно при работе на побережье, что усложняет ведение работ и угрожает жизни людей. В сочетании с вышеназванными условиями, происходящие на побережье приливно-отливные явления представляют угрозу людям и технике в любое время года.

2. Удаленность месторождений от коммуникаций.

В настоящее время сеть дорог к северу от Харьягинского месторождения практически отсутствует. Завоз оборудования, инструмента, химических реагентов в объеме, необходимом для строительства скважин, возможен только в зимнее время. После закрытия зимников транспортное и пассажирское сообщение с большей частью месторождений возможно только с помощью вертолетов. Следствием этого является необходимость единовременного завоза, логистические трудности, длительные простои значительного количества техники и т.д.

3. Экологические проблемы.

Районы Крайнего Севера крайне уязвимы для техногенного воздействия. К таковым относятся, в первую очередь, повреждения растительного покрова, неизбежно происходящее при строительно-монтажных работах. Также значительную проблему представляют разливы нефти и технологических жидкостей, в первую очередь, отработанного бурового раствора. При этом до сих пор существует практика откачки амбаров непосредственно в тундру, что приводит к загрязнению обширных территорий. Ситуация с нефтепродуктами стоит менее остро, поскольку, в случае соблюдения технологии бурения и испытания скважин, их объемы незначительны, тогда как объемы технологических жидкостей могут достигать нескольких сотен, а в ряде случаев и тысяч кубометров. Кроме того, на поверхность попадает значительное количество выбуренной породы, которая может представлять опасность для окружающей среды как своей химической агрессивностью, так и за счет повышенного радиационного фона. При этом возможность применения безамбарной схемы бурения внедрена быть не может из-за невозможности вывоза отходов вследствие отсутствия дорог. Особенно данная проблема проявляется на побережье, где существует опасность попадания стоков в океан.

Рис.1 Карта размещения структур северной части Тимано-Печорской провинции.

4. Бытовые проблемы.

В настоящее время остро стоит проблема обеспечения нормальной жизнедеятельности работающих на месторождениях людей, в первую очередь, питьевой водой. Как правило, в качестве источника воды для хозяйственно-бытового водоснабжения используются реки и озера, в ряде случаев бурятся водные скважины. При бурении на побережье вследствие отсутствия доступных источников может наблюдаться переход к нормированному потреблению воды, или строительство опреснительных установок.

5. Сложности при монтаже и дальнейшей эксплуатации.

Известно, что в процессе монтажа оборудования перед строительством скважины необходим завоз большого количества песка для отсыпки. При этом завоз, как правило, производится с карьеров, расположенных на значительном расстоянии и возможен только в зимнее время. При этом возникают проблемы, в первую очередь, удорожания и контроля качества. Так, при строительстве скважин на Россихинском месторождении при отсыпке использовался песок с высоким содержанием глины. В результате, летом при движении по отсыпке тонула гусеничная техника. Кроме того, буровая установка периодически оседала, что приводило к необходимости постоянных работ по ее центровке. Климатические условия и отсутствие круглогодичных дорог требуют производить завоз с учетом запаса, что приводит, естественно, к удорожанию скважины.

6. Особенности геологического строения.

С точки зрения горно-геологических условий бурения, Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция является одним из самых сложных районов на территории РФ. Связано это как с большой глубиной залегания основных нефтегазоносных пластов, приуроченных, как правило, к девонским, и, реже, к силурийским отложениям, так и с особенностью формирования слоя осадочных пород. При этом, как правило, при бурении скважин глубиной свыше трех тысяч метров могут наблюдаться практически все возможные осложнения, а именно:

- Многолетнемерзлые породы и связанные с ними осложнения встречаются на всех месторождениях, расположенных за Полярным кругом. Тем не менее, в процессе бурения они проблем, как правило, не представляют, что связано как с хорошо отработанной технологией бурения в интервалах их залегания, так и с относительно низкой льдистостью. Несколько большая проблема наблюдается в процессе долговременной эксплуатации скважин, когда оттаивание пород вызывает оседание грунта вблизи устья скважин.

- Нарушения устойчивости стенок скважин чаще всего связаны с глинистыми породами, которые представлены, во-первых, массивами активных глин, и, во-вторых, большим количеством литифицированных глинистых пород, в первую очередь, аргиллитов и мергелей. При этом наблюдаются как интенсивная наработка бурового раствора, так и активное взаимодействие его с породами, а также, на больших глубинах, нарушение устойчивости вследствие высокого горного давления. Достаточно часто наблюдаются также нарушения устойчивости, связанные с неправильным выбором конструкций скважин и их профилей. Возникают проблемы и при разбуривании слабосцементированных песков в верхней части разреза, но они носят эпизодический характер.

- Поглощения бурового раствора имеют место при бурении практически на всех площадях и варьируются от фильтрации до катастрофических поглощений и бурения без выхода циркуляции. Связано это, как правило, с тектоническими нарушениями, а также превышением допустимого давления на пласт при бурении в органогенных известняках. Значительно реже встречаются значительные поглощения, связанные с выщелачиванием пород и образованием карстовых пустот. Подобные проблемы могут быть встречены в восточной части Тимано-Печорской провинции, к примеру, на Воргамусюрской площади.

- Агрессии при бурении наблюдаются практически всех типов. Наиболее часто встречается бактериальная агрессия, связанная с длительным сроком бурения скважин и использованием в больших объемах органических материалов и реагентов. Отмечаются агрессии, связанные с разбуриванием ангидритсодержащих пород. Последние присутствуют на всех площадях, причем по мере приближения к Ледовитому океану мощность пластов увеличивается. К примеру, при бурении на Восточно-Перевозной площади отмечены залежи ангидритов, превышающие триста метров, с содержанием ангидрита до ста процентов. Реже встречаются залежи галита и бишофита.

7. Транспортировка углеводородного сырья.

Вновь разбуриваемые площади, как правило, расположены в стороне от трубопроводов. Таким образом, если зимой возможен вывоз нефти с помощью автотранспорта, то в летнее время скважины или вынуждены ставить на консервацию, или тянуть к ним отдельную нитку нефтепровода, что заметно удорожает работы по разработке месторождения.

Таким образом, можно отметить, что при строительстве скважин наблюдается целый комплекс проблем, включающих в себя экономическую, экологическую, технико-технологическую и социальную составляющие. Работы по успешному освоению и последующей эксплуатации новых месторождений углеводородного сырья могут быть успешны только при их комплексном решении.

Комментарии: 55, последний от 09/06/2017. © Copyright Михеев Михаил Александрович (miheev_ma@mail.ru) Размещен: 08/02/2014, изменен: 08/02/2014. 10k. Статистика. Статья: Естествознание Иллюстрации/приложения: 1 шт.		Оценка: *5.796** Ваша оценка:
Аннотация: Ну, в общем, это не художественная литература. Это просто обзорная статья, вышедшая не так давно и предназначенная для широкого круга читателей. Здесь выкладываю потому, что имел обвинение от одного дятла, мол, не умею писать ничего серьезного. Вот вам серьезное, господа, а получилось или нет - решать вам.

Михеев Михаил Александрович : другие произведения.

Основные проблемы при строительстве глубоких скважин на месторождениях северной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции