Решения для бурения скважин с аномально низким пластовым давлением (АНПД)

Решения для бурения при АНПД

Компания «АКРОС» стремится к развитию линейки продуктов, предлагая уникальные решения для успешного бурения скважин любой сложности в условиях АНПД.

• MAX-FLOW SL

  - система первичного вскрытия на основе прямой эмульсии

Система предназначена для первичного вскрытия продуктивных пластов. Она создана на основе прямой эмульсии, имеет низкий удельный вес и высокое содержание кольматанта. Использование MAX-FLOW SL позволяет снизить нагрузку на бурильную колонну за счет малого коэффициента трения. Особый реологический профиль способствует повышению уровня очистки горизонтального ствола от выбуренной породы.

• SMART-CASE

  - нефтерастворимый термопластичный кольматант

Представляет собой термопластичный кольматант, который может выступать в качестве альтернативы карбоната кальция в системах низкой плотности, совместим с любым раствором на водной основе. Размер частиц (20–200 мкм) и температура размягчения (+60…+100 °С) могут регулироваться. SMART-CASE растворим в углеводородах, не смачивается водой.

Что такое аномально низкое пластовое давление (АНПД)

Если пластовое давление флюидов (жидкостей и газа) в поровом пространстве породы намного ниже гидростатического, которое является нормальным на данной глубине, его называют аномально низким. Наличие АНПД в бурении необходимо обязательно учитывать при разработке технологии и подборе состава бурового раствора. Это необходимо для постоянного поддержания баланса между пластовым и скважинным давлением.

Причины образования аномально низкого пластового давления

АНПД возникает тогда, когда объемы флюидов не соответствуют пустотному пространству горных пород, то есть намного меньше его. Чаще всего аномально низкое пластовое давление встречается:

• на сравнительно малой глубине в долинах крупных рек;
• в местах развития пород с многолетней мерзлотой;
• в аридных условиях с размещением зон питания на склонах или у подножий.

Существует несколько основных причин формирования таких пластов. Это:

• геологические процессы. Это возникновение вторичной трещиноватости, в результате чего объем резервуара увеличивается, а также повторное опускание залежи. Во втором случае нормальный уровень восстанавливается не сразу, поэтому в течение длительного геологического времени он будет пониженным;
• термические катагенетические процессы. На формирование месторождений влияют температура и состояние недр, а также преобразование органического вещества и горных пород, содержащихся в пластах. При определенных условиях это может приводить к образованию залежей с АНПД;
• геологическое изолирование. Если нефтяной пласт изолирован, то поступление флюидов в него ограничено. При увеличении объема пустотного пространства давление в нем снижается и долго сохраняется на аномально низком уровне. Такие геологические условия, часто наблюдаются на участках, сложенных глинами или другими плотными породами.

Ключевые проблемы при бурении скважин с аномально низким давлением

Бурение с АНПД повышает риски неконтролируемого поступления пластового флюида, что ведет к осложнениям, например переливу и затоплению скважины. Кроме того, возможны такие проблемы:

• обрушение стенок скважины, особенно в рыхлых и неустойчивых грунтах;
• поглощение бурового раствора в процессе бурения;
• бóльшая вероятность прихватов и механических повреждений оборудования;
• нестабильность ствола скважины из-за меньшего давления бурового раствора;
• недостаточное проникновение флюидов в пласт.

Вскрытие и бурение зон с АНПД

Бурение зон с аномально низким пластовым давлением имеет свою специфику и требует особых мер при вскрытии. Скважина с АНПД требует специальной технологии вскрытия, в которой используются специально подобранные буровые растворы, которые не только стабилизируют стенки, но и применяются для гидравлического разрыва пласта (ГРП). Жидкости второй категории закачиваются в скважину под высоким давлением, в результате чего в породе образуются трещины и приток флюидов к забою существенно возрастает.

Обоснование типа и характеристик бурового раствора для АНПД проводится на основе геологических данных о вскрываемой залежи и рассчитанного для данного бурения коэффициента аномальности. Тщательный подбор необходим, чтобы максимально сохранить коллекторские свойства, обеспечить безаварийность работ и выполнить требования к вводу скважин в эксплуатацию. Плотность использующегося бурового раствора должна быть менее 1 г/см³ (меньше, чем у воды). Этого можно достичь за счет использования специальных облегченных составов. Это растворы:

• аэрированные (плотность зависит от уровня аэрации). Система применяется для разработки продуктивных коллекторов с АНПД, обеспечивает качественное вскрытие и бурение, практически не влияет на коллекторские свойства пласта;
• содержащие микросферы. Предназначаются для вскрытия пластов с АНПД при бурении горизонтальных и наклонно-направленных скважин. В качестве облегчающих добавок используются алюмосиликатные или стеклянные микросферы;
• инвертно-эмульсионные и на углеводородной основе. Основным веществом является нефть и/или нефтепродукты.

При бурении зон с АНПД может также использоваться трехфазная пена, которая отличается большой стабильностью, но ее применение ограничено из-за высокого расхода.