Устойчивость интервала срезки в открытом горизонтальном стволе при строительстве многозабойных скважин с большим отходом

   Введение. В условиях истощения традиционных залежей углеводородов при длительной эксплуатации месторождений все большее внимание в отрасли уделяется работе с трудноизвлекаемыми запасами. Ключевыми технологиями их разработки являются строительство горизонтальных скважин и проведение гидравлического разрыва пласта, в том числе и многостадийного (МГРП). Однако в случае маломощных пластов-коллекторов, где проведение МГРП затруднено ввиду высоких рисков прорыва трещины в зону газонефтяного контакт (ГНК) или подстилающую воду, актуальным становится строительство многоствольных скважин. Это позволяет увеличить зону дренирования и повышает дебит скважин до экономически рентабельного уровня. Помимо стабильного состояния самих стволов ключевым моментом успешного строительства таких скважин становится устойчивость зоны сочленения.

   Цель. Оценка устойчивости интервала срезки в открытом горизонтальном стволе многоствольной скважины.

   Методы. В работе использовалось комплексное 3D геомеханическое моделирование напряженно-деформированного состояния горного массива вблизи зоны сочленения двух стволов при различных параметрах срезки: ориентации материнского ствола относительно горизонтальных напряжений, расположении бокового ствола относительно материнского (направление и интенсивность срезки), зенитный угол основного ствола, различных диаметрах стволов, различных значениях удельных весов бурового раствора и, соответственно, давлений в скважине выше и ниже пластового.

   Результаты. Результаты геомеханического моделирования, сопровождение бурения и оперативная выдача рекомендаций при подходе текущего забоя к зоне сочленения позволили скорректировать плановые интервалы срезок в наиболее безопасные (в терминах устойчивости) как для перемычки между стволами, так и для стенок скважин. Безаварийное бурение и длительная устойчивость зоны сочленения в ходе дальнейшей добычи подтвердила корректность проведенного анализа.

   Заключение. При строительстве многоствольных скважин комплексное трехмерное моделирование устойчивости зоны сочленения с учетом результатов одномерного моделирования механических свойств, давлений и напряжений позволяет оптимизировать срезку бокового ствола и проводить как безаварийное строительство скважины, так и ее последующую эксплуатацию.

1. Aadnoy B.S., Edland C. Borehole stability of multilateral junctions. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2001, no. 30, pp. 245–255. doi: 10.1016/S0920-4105(01)00137-1

2. Aadnoy B.S., Froitland T.S. Stability of adjacent boreholes. Journal of Petroleum Science and Engineering. 1991, no. 6, pp. 37–43. doi: 10.1016/0920-4105(91)90022-F

3. Assef Mohamad-Hussein, Juliane Heiland. 3D finite element modelling of multilateral junction wellbore stability. Journal of Petroleum Science. 2018. doi: 10.1007/s12182-018-0251-0

4. Серяков А.В., Подбережный М.Ю. Оценка оптимальных условий расположения горизонтальных скважин-фишбонов в условиях разработки месторождения Ямало-Ненецкого автономного округа // Георесурсы. — 2023. — № 25(1). — C. 130–139. doi: 10.18599/grs.2023.1.13

5. Горносталев Д.И., Нефедов А.В., Непоп Р.К., Смирнов Н.Ю., Шемякин Д.Н., Ишмуратов Р.И. Инженерный подход и особенности строительства горизонтальных скважин в условиях динамического истощения пласта. — РОЭК, 2023.