Innovative solutions in construction of deep industrial brine, oil and gas wells in deformable fractured reservoirs

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper deals with the methodological features of drilling and completion of wells in the fractured natural reservoirs containing oil and gas accumulations with different reservoir pressures of fluid-pressure systems from abnormally high to abnormally low. The authors had studied the fluid-pressure systems of industrial lithium-bromine brines, oil and gas fields and accumulations in the south of the Siberian platform for the period from 1983 to 2019. The article summarizes the main results, including new technical solutions protected by the Russian Federation patents. The authors proposed and patented a series of new technical solutions for the immediate consolidation of natural permeable fractures during the primary opening of the reservoir by drilling, as applied to a fractured reservoir. The main task of the study is to preserve the permeability of the fractured system in the bottomhole formation zone under the action of compressive stresses (rock mass) that increase with the formation of a drawdown cone, primarily in the bottomhole formation zone with the increase in the drawdown (ΔP) above critical values. Such an area is the bottomhole formation zone within a radius of the first meters around the well that penetrated the fractured reservoir. Practice has proved that the use of innovative solutions through the advanced consolidation of permeable fractures in the bottomhole formation zone (of fluid-producing oil- and gas-bearing, water-bearing reservoir) in the open (initial natural) state ensures the preservation of natural permeability of natural filtering fractures of the reservoir with the fluid system reservoir pressure from anomalously low to abnormally high. The solution ensures constant permeability of the fractured filtration system throughout the cleaning cycles of the bottomhole formation zone rocks from drilling mud, obtaining of the true calculated hydrodynamic parameters based on the results of well testing in the modes of the “steady-state production method” and well flow rate (productivity) stabilization under further well operation.

About the authors

A. G. Vakhromeev

Institute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Irkutsk National Research Technical University

Email: andrey_igp@mail.ru

S. A. Sverkunov

Institute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Irkutsk National Research Technical University

Email: dobro_75@mail.ru

R. Kh. Akchurin

Irkutsk National Research Technical University; LLC “RN-Drilling”, Irkutsk Branch

Email: AkchurinRH@ifrnb.ru

V. M. Ivanishin

Irkutsk National Research Technical University; LLC “RN-Drilling”, Irkutsk Branch

Email: IvanishinVM@ifrnb.ru

V. V. Ruzhich

Institute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ruzhich@crust.irk.ru

I. D. Tashkevich

Institute of the Earth's Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Irkutsk National Research Technical University

Email: Vantash@mail.ru

M. A. Lisitsyn

Taas-Yuryakh Neftegazodobycha LLC

Email: maksiimkaboxx@mail.ru

References

  1. Белонин М.Д., Славин В.И., Чилингар Д.В. Аномально высокие пластовые давления. Происхождение, прогноз, проблемы освоения залежей углеводородов. СПб.: Недра, 2005. 324 с.
  2. Боревский Л.В. Анализ влияния физических деформаций коллекторов на оценку эксплуатационных запасов подземных вод в глубоких водоносных горизонтах // Методы изучения и оценка ресурсов глубоких подземных вод / ред. С.С. Бондаренко, Г.С. Вартанян. М.: Недра, 1986. С. 374–395.
  3. Вахромеев А.Г., Иванишин В.М., Сверкунов С.А., Поляков В.Н., Разяпов Р.К. Глубокая скважина как стенд гидравлических «on-line» исследований напряженного состояния горного массива флюидонасыщенных трещинных коллекторов // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10. № 3. С. 761–778. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0440
  4. Вахромеев А.Г., Сверкунов С.А., Иванишин В.М., Ильин А.И. Бурение скважин на нефть и газ в сложных горно-геологических условиях: трещинные природные резервуары, АНПД и АВПД пластовых флюидных систем: монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2019. 420 с.
  5. Кашников Ю.А., Гладышев С.В., Разяпов Р.К., Конторович А.А., Красильникова Н.Б. Гидродинамическое моделирование первоочередного участка разработки Юрубчёно-Тохомского месторождения с учетом гидродинамического эффекта смыкания трещин // Нефтяное хозяйство. 2011. № 4. С. 104–107.
  6. Фукс Б.А., Ващенко В.А., Москальц А.Г. Промысловая характеристика продуктивных пластов юга Сибирской платформы. М.: Недра, 1982. 184 с.
  7. Aurton S. High fluid pressure, isothermal surfaces and initiation nappe movement // Geology. 1980. Vol. 8. Iss. 4. P. 172–174. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1980)82.0.CO;2
  8. Barton N.R., Bandis S., Bakhtar K. Strength, deformation and conductivity coupling of rock joints // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. 1985. Vol. 22. Iss. 3. Р. 121– 140. https://doi.org/10.1016/0148-9062(85)93227-9
  9. Blanton T.L. Propagation of hydraulically and dynamically induced fractures in naturally fractured reservoirs // SPE 15261, Presented at the SPE/DOE Unconventional Gas Technology Symposium. Louisville, 1986.
  10. Butts Ch. Fensters in the Cumberland overthrust block in Southwestern Virqinia // Virginia Geological Survey Bulletin. 1927. Vol. 28. P. 1–12.
  11. Chilingar G.V., Serebryakov V.A., Robertson Jr. J.O. Origin and prediction of abnormal formation pressures. Oxford: Elsevier: 2002. 391 p.
  12. De Paor D.G. Balanced section in thrust belts. Part 1: Construction // The American Association of Petroleum Geologists Bulletin. 1988. Vol. 72. Iss. 1. P. 73–90. https://doi.org/10.1306/703C81CD-1707-11D7-8645000102C1865D
  13. Fertl W.H., Chapman R.E., Hotz R.F. Studies in abnormal pressures // Developments in Petroleum Science. Vol. 38. Oxford: Elsevier, 1994. 454 p.
  14. Hoek E., Carranza-Torres C., Corkum B. HoekBrown failure criterion // Proceedings of the 5th North American Rock Mechanics Symposium. Toronto, 2002. P. 267–273.
  15. Hubbert M.K., Rubey W.W. Role of fluid pressure in mechanics of overthrust faulting: I. Mechanics of fluidfilled porous solids and its application to overthrust faulting // Geological Society of America Bulletin. 1959. Vol. 70. Iss. 2. P. 115–166. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1959)702.0.CO;2
  16. Jennings Jr. A.R. Hydraulic fracturing applications. PE Enhanced Well Stimulation, Inc., 2003. 168 p.
  17. Пат. № 2602437, Российская Федерация, RU 2 602 437 C1. Способ первичного вскрытия бурением горизонтального ствола в трещинном типе нефтегазонасыщенного карбонатного коллектора в условиях аномально низких пластовых давлений / А.Г. Вахромеев, С.А. Сверкунов, В.М. Иванишин, Р.У. Сираев, Р.К. Разяпов, А.К. Сотников. Заявл.: 11.09.2015; опубл. 20.11.2016. Бюл. № 32.
  18. Пат. № 2657052, Российская Федерация, RU 2 657 052 C1. Способ испытания и освоения флюидонасыщенного пласта-коллектора трещинного типа (варианты) / В.М. Иванишин, А.Г. Вахромеев, С.А. Сверкунов, Сираев Р.У., Горлов И.В., Ланкин Ю.К. Заявл. 21.04.2017; опубл. 08.06.2018. Бюл. № 16.
  19. Пат. № 2740630, Российская Федерация, RU 2 740 630 C1. Способ снижения избыточной упругой энергии в глубинных сейсмоопасных сегментах разломов / В.В. Ружич, А.Г. Вахромеев, С.А. Сверкунов, Шилько Е.В., Иванишин В.М., Акчурин Р.Х. Заявл. 02.06.2020; опубл. 18.01.2021. Бюл. № 2.
  20. Акчурин Р.Х., Бурмистров И.А., Вахромеев А.Г., Данилова Е.М., Иванишин В.М., Лебедев Л.С.. Технология и геологопромысловое сопровождение кустового горизонтального бурения нефтедобывающих скважин в сложных карбонатных коллекторах рифея Юрубчено-Тохомского нефтегазоконденсатного месторождения: монография. Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016. 224 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».