Диссертация (1172988), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Как правило, проводят щелевую пескоструйнуюперфорацию. Для создания в обсадной колонне и породе пласта выработок в формещелей используют специальное оборудование, например, струйную насадку вместес компасом. Последующий гидроразрыв пласта производится по обычнойтехнологической схеме, принятой для конкретных геологических условий. Даннаятехнология успешно применялась в некоторых скважинах в бассейне BowenАвстралии. Однако, из-за высокой себестоимости, данная технология не получиладальнейшего распространения.3) Закачка проппантной пачки26Технология включает в себя закачку вместе с буферной жидкостью пачек песка(проппанта) с низкой концентрацией. Сущность данной технологии состоит в том,что, с одной стороны, гидравлическое режущее действие пачек песка делаетповерхность искривленной трещины более гладкой (за счет эрозии, шлифования ирезки), тем самым уменьшая или устраняя сопротивления искривленной трещиныв призабойной зоне скважины.
С другой стороны, в момент начала образованиямножественных трещин, пачки песка в буферной жидкости быстро накапливаются(осаждаются) в узких трещинах кроме главной трещины, образуя в этих узкихтрещинах препятствующий движению потока жидкости и распространению узкихтрещин блок песка, что приводит к увеличению ширины главной трещины иобеспечивает ее распространение.
Благодаря низкой себестоимости и техническойпростоте [25, 34], данная технология наиболее часто применяется на практике, хотяи не всегда успешно.1.2.3 Особенности эксплуатации горизонтальных скважин для добычи МУПНесмотря на то, что добыча МУП с помощью обычных вертикальных скважинведется уже много лет, продуктивность скважин часто оказывается низкой. В связис этим в последние годы горизонтальные скважины для добычи МУП привлекаютк себе все больше внимания.Технология бурения горизонтальной скважины в угольных пластах являетсяодной из передовых технологий, которая представляет собой совокупность бурения,заканчивания скважин и стимуляции угольных пластов. Горизонтальная скважинасостоит из горизонтального участка и изогнутой направляющей части, котораясоздает трудности для удаления пластовой воды из угольных пластов.
Важноотметить,чтонаиболееэффективнымметодомоткачкиводыявляетсяиспользование штангового скважинного насоса, который не рекомендуетсяприменять в горизонтальных или наклонных скважинах. Поэтому обычныегоризонтальные скважины редко применяются для добычи МУП. Одним извозможных путей решения этой проблемы является сочетание горизонтальной ивертикальной скважин. Технология бурения горизонтальных скважин для добычиМУП включает в себя создание каверны в угольных пластах, соединение27горизонтальной и вертикальной скважин, геонавигация при бурении скважины,бурение на депрессии, бурение боковых стволов и т.д. [35, 36].В настоящее время горизонтальные скважины для добычи МУП можноразделить на: обычные горизонтальные скважины, U-образные скважины(сочлененные скважины) (смотреть рисунок 1.5 - А), V-образные скважины(смотреть рисунок 1.5 - Б), многоствольные горизонтальные скважины (в том числедвух-, трех-, и четырех-ствольные горизонтальные скважины, перистые скважины)(смотреть рисунок 1.5 – В и Г), радиальные горизонтальные скважины сультракоротким радиусом кривизны, и комбинированные.
В этой работе в основномрассматриваютсяU-образнаяиперистаяскважины,которыепользуютсянаибольшей популярностью для добычи МУП [37-39].Рисунок 1.5 Схемы горизонтальных скважин для добычи МУП (А - U-образнаяскважина, Б - V-образная скважина, В – разные виды многоствольныхгоризонтальных скважин, Г - перистая скважина)U-образная скважинаU-образная скважина представляет собой модификации традиционныхнефтегазовых технологий и сочетание обычных горизонтальных скважин и метода28заканчивания скважин с кавитацией [40]. Она состоит из вертикальной игоризонтальной составляющих скважин, поэтому такую систему скважин можноназвать сдвоенной скважинной системой или сочлененной скважиной [41].Устоявшегося термина пока не существует, поэтому термин "U-образная скважина"следует считать условным, возможно, в других источниках подобная скважинаназвана иначе. U-образные скважины были разработаны в Австралии (Queensland)в конце 1990-х гг. из-за отсутствия опыта проведения ГРП [42].
Дебиты газа Uобразных скважин составляют более 28000 м³ в сутки [9].На рисунке 1.6 показано схематическое поперечное сечение U-образнойскважины. Вертикальная составляющая цементируется над кровлей угольногопласта, затем проникает в угольный пласт, пересекает его, продолжается нижеугольного пласта (примерно на 50 м [41, 43]), и образует отстойник.Рисунок 1.6 Схема U-образной скважины для добычи МУПОтстойник в вертикальной скважине служит для установки эксплуатационногооборудования и сбора воды, откачиваемой из угольного пласта, а также дляосаждения и очистки угольной крошки во время добычи метана. После этогокаверна расширенного диаметра создается в угольном пласте механическимспособом.
Диаметр каверны, как правило, составляет около 0,5 м, ее вертикальныйразмер примерно равен толщине угольного пласта.Расстояние между устьями горизонтальной скважины и вертикальнойсоставляет 500 - 1000 м, чтобы производить бурение изогнутой направляющей29части ранее пересечения двух скважин в заданной каверне (соединении) в угольномпласте. Такое пространственное смещение позволяет выбрать угол наклонаизогнутой направляющей части таким образом, чтобы снизить коэффициент трениябурильной колонны о стенки скважины при бурении горизонтального участка. Длябурения горизонтальной составляющей используются современные управляемыероторные системы, которые позволяют управлять ориентацией и направлениемгоризонтального участка ствола скважины так, чтобы удержать его в заданномположении внутри угольного пласта и пересекать вертикальную составляющую вкаверне.
После успешного пересечения скважин бурение горизонтального участкав угольном пласте продолжается до запланированной длины.Каверна большого размера создается в первую очередь для плавногопересечения горизонтальной составляющей с вертикальной, а также для сборапластовой воды. Откачка на поверхность пластовой воды, которая движется погоризонтальному участку скважины и собирается в каверне и отстойнике,производится с помощью штангового скважинного насоса в вертикальнойсоставляющей.
Вначале угольная система находится в равновесии и, как правило,содержит пластовые воды [1], поэтому промышленная добыча метана вбольшинстве случаев сопровождается необходимостью обезвоживания (осушки)пласта, чтобы снизить пластовое давление и вызвать десорбцию метана из угля.Движение газа в матрице, т. е. в угле, вызвано градиентом концентрацииметана, который создается, как правило, за счет непрерывной откачки пластовыхвод. Уголь сорбирует метан, поэтому матрица имеет низкую проницаемость, потокводы и газа осуществляется только через систему естественных трещин (кливажей).Процесс откачки воды может занять от нескольких дней до нескольких месяцев, чтов значительной мере зависит от способа заканчивания скважин.Через конкретный промежуток времени от начала удаления пластовых водначинается десорбция метана.
Десорбированный метан поднимается вверх восновномпокольцевомупространствувертикальнойсоставляющей.Вбольшинстве случаев темп откачки воды постоянно убывает, а темп добычи газапостепенно растет по мере увеличения депрессии и через некоторое время30достигает максимального значения, а затем плавно снижается в течение многих лет.Момент достижения максимального дебита газа является важным показателем, таккак затем темп добычи газа начинает снижаться. На максимальный дебит скважины,момент его достижения и накопленную добычу газа и воды влияют не толькохарактеристики угольных пластов, но и параметры скважины, поэтому необходимооптимизировать параметры горизонтальных скважин.Перистая скважинаС целью оптимизации процесса эксплуатации, снижения затрат и извлечениямаксимума разведанных запасов, нефтегазодобывающие компании делают всебольшийупорнавскрытиепродуктивныхпластовмногозабойнымигоризонтальными скважинами [44].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
