Миграции газа в межколонных пространствах эксплуатационных скважин месторождения Восточной Сибири
Е.Е. Милосердов, Д.С. Лошаков, Д.Ф. Ганиев,П.В. Герлинский, С.А. Лемешов, М.С. Дьяченко, АО «Востсибнефтегаз», г. Красноярск
Миграции газа в межколонных пространствах эксплуатационных скважин месторождения Восточной Сибири
В процессе разбуривания и ввода в эксплуатацию нефтегазоконденсатного месторождения Восточной Сибири возникли проблемы, связанные с грифонообразованиями и межколонными проявлениями. Причины этих явлений могут быть связаны с некачественной изоляцией высоконапорных пластов, негерметичностью обсадных колонн, обусловливаться геологическим строением месторождения и характером залежей углеводородородов. Значительные затраты средств и времени на ликвидацию грифонов и межколонных проявлений возможно снизить или свести к нулю при правильном установлении природы газонефтепроявлений и их причины [1].
- Рис. 1 Типовые конструкции скважин: а – глубина до 2000 м; б – до 3500 м; в – до 5000 м; 1 – направление; 2 – кондуктор; 3 – эксплуатационная колонна; 4 – промежуточная колонна
По результатам проведения мониторинга межколонного пространства на Ванкорском месторождении наличие межколонного давления отмечалось в скважинах, пробуренных на залежи Як-III-VII, НХ-I, НХ-III-IV. Наиболее часто, около 60–80 % случаев межколонное давление (МКД) встречается между 178 мм и 245 мм колоннами. Причиной этого давления стала негерметичность цементного камня за колонной. Для скважин с МКД между 245 мм и 324 мм колоннами составляет 21 %, причина та же – негерметичность цементного камня за колонной.
Вероятная возможность негерметичности резьбовых соединений 178 мм эксплуатационной колонны исключена ввиду применения высоконадежных газогерметичных резьбовых соединений обсадных колонн, что подтверждается соответствующими актами испытаний.
Так, теоретический анализ появления межколонного давления между 178 мм и 245 мм колоннами показывает, что возможными источниками могут быть:
• газ из затрубного пространства (переток газа вследствие негерметичности цементного камня за 178 мм колонной);
• газ из залежи Дл-I-III вследствие нарушения целостности цементного кольца.
Источниками появления МКД между 245 мм и 178 мм колоннами могут быть:
• газ из залежи Дл-I-III вследствие нарушения целостности цементного кольца;
• перетекание газа из межколонного пространства 178 мм и 245 мм.
Причиной возникновения грифонов могут быть каналы, образовавшиеся вследствие некачественного крепления скважин, техногенные трещины, образовавшиеся при бурении и связанные со свойствами породы, а также вследствие возможной негерметичности резьбовых соединений эксплуатационной и промежуточной колонн.
Наиболее вероятно появление газа на дневной поверхности из залежи пластов Дл-I-III, так как лежащие выше отложения дорожковской и насоновской свит представлены хрупкими породами и рыхлыми песчаниками (при бурении подвержены растрескиванию и осыпанию соответственно).
Газ из залежей Як-III-VII и НХ-III-IV может стать источником образования грифонов с малой вероятностью. При длине ствола скважины 2–3 км от устья до кровли продуктивного пласта вероятность образования связанной системы трещин вдоль всего ствола близка к нулю.
В скважине 706 в январе 2011 г. произошел резкий рост газового фактора без его увеличения в соседних скважинах.
Данный факт свидетельствует о перетекании газа из НХ-III-IV. На текущий момент на увеличение газового фактора скважин НХ-I дополнительно накладывается эффект от разгазирования нефти при снижении пластового давления.
Отбор воды для нужд поддержания пластового давления из пласта Нс насоновской свиты может привести к возникновению перепада давления между залежами воды Нс и газа Дл-I-III. Вероятность перетока газа велика, причина – хрупкость глины дорожковской свиты.
Согласно инженерно-геологическим исследованиям, проводившимся на Ванкорском месторождении в 2009 г., на начальном этапе отработки месторождений пластовое давление в целом снижается относительно начального уровня. Величина падения давления обычно колеблется в пределах 3–5 МПа и по расчетам приводит к возникновению оседаний земной поверхности.
При этом последующее восстановление пластового давления до первоначального и даже его некоторая перекомпенсация не приводят к восстановлению поля оседаний, однако возможны незначительные на 5–10 мм поднятия [2].
В нашем исследовании отмечается, что полученные максимальные оседания представляют величины, которые могут наблюдаться на земной поверхности на завершающей стадии отработки месторождения на режиме истощения.
- Таблица Максимальные оседания земной поверхности, вызванные отработкой отдельно взятых объектов
При этом максимальный вклад дает отработка газовых залежей, так как давление в них снижается практически полностью. Оседание пластов вследствие снижения пластового давления приведет к деформации конструкции скважин и станет дополнительной причиной возникновения давления в межколонном и заколонном пространстве [3].
