Технологічні рішення підвищення продуктивності свердловин в карбонатних малопроникних пластах

Abstract

У статті представлено результати аналізу сучасних технологічних рішень для підвищення продуктивності свердловин у карбонатних колекторах із низькою проникністю, в т.ч. для високотемпературних. Розглянуто ефективність застосування багатовибійних свердловин типу Fishbone як альтернативи гідророзриву пласта для вилучення важковидобувних вуглеводнів у складних гірничо-геологічних умовах, характерних для Дніпровсько-Донецької западини. Проаналізовано світовий досвід буріння багатовибійних свердловин за технологією Fishbone. Наведено принципові схеми та параметри відгалужень, особливості їх геометрії та впливу на фільтраційні властивості привибійної зони пласта. Узагальнено результати лабораторних і промислових досліджень щодо технологій Fishbone Drilling Dreamliner та Fishbone Jetting, у яких спорудження відгалужень здійснюється механівчним руйнуванням для колекторів із гірськими породами піщанники та механічною і кислотною ерозією для колекторів із гірськими породами з високою карбонатністю. Розглянуто технологічні рішення компонування бурильної колони для буріння за технологією Fishbone-jetting. Особливу увагу приділено підбору кислотних систем для високотемпературних колекторів, де рекомендовано використовувати низьков’язкі розчини на основі метилацетату, що забезпечують глибоке проникнення у пласт і формування розгалуженої системи мікроканалів. Подано узагальнені параметри проектування буріння для глибин 2000…5000 м, ураховано вплив пластових температур, тисків та втрат енергії струменя. Встановлено, що при оптимізації довжини гілок (6…15 м) і їх орієнтації (10…25°) приріст продуктивності свердловин може становити від 1,3 до 3 разів порівняно зі звичайними горизонтальними свердловинами. Запропоновано рекомендації щодо комбінованого використання технології Fishbone-jetting із кислотними обробками та системами «розумного» завершення свердловин для підвищення їх дебіту, надійності та екологічної безпечності експлуатації.

The article presents the results of an analysis of modern technological solutions aimed at improving the productivity of wells in carbonate reservoirs with low permeability, including high-temperature formations. The effectiveness of using Fishbone-type multi-branched wells as an alternative to hydraulic fracturing for the extraction of hard-to-recover hydrocarbons under complex geological conditions typical of the Dnieper-Donets depression is considered. The global experience of drilling multilateral wells using Fishbone technology is analyzed. Basic schemes and parameters of branch laterals, as well as the peculiarities of their geometry and influence on the filtration properties of the near-wellbore zone, are presented. The results of laboratory and field studies on Fishbone Drilling Dreamliner and Fishbone Jetting technologies are summarized, where branch channels are created by mechanical destruction in sandstone reservoirs and by mechanical-acid erosion in carbonate formations. Technological solutions for the bottom-hole assembly configuration used in Fishbone-jetting drilling are reviewed. Particular attention is paid to the selection of acid systems for high-temperature reservoirs, where low-viscosity solutions based on methyl acetate are recommended to ensure deep penetration into the formation and the creation of a branched microchannel system. Generalized design parameters for drilling at depths of 2000…5000 m are provided, taking into account formation temperature, pressure, and jet energy losses. It has been established that with optimal branch length (6…15 m) and orientation (10…25°), the well productivity can increase by 1.3…3 times compared with conventional horizontal wells. Recommendations are proposed for the combined application of Fishbone-jetting technology with acid treatments and intelligent completion systems to enhance production rates, reliability, and environmental safety of well operation.