Подбор эффективной конструкции заканчивания многозабойной скважины на месторождении Западной Сибири

Кунакбаева З.Г., Хаматнуров А.А., Халилова Г.А., Галиев А.Ф.,
Яркеева Н.Р., Камильянова Э.К., Болдырев Е.С.

Филиал ООО «РН-ГИР»
в городе Уфе — БашНИПИнефть
(ОГ ПАО «НК «Роснефть»)
На сегодняшний день в условиях падающей добычи углеводородного сырья на зрелых месторождениях и необходимости снижения капитальных затрат ключевыми остаются вопросы совершенствования технологических решений в области бурения нефтяных и газовых скважин. В статье рассматриваются современные технологии зарезки боковых стволов (ЗБС) и их влияние на эффективность разработки нефтяных месторождений, особенно в условиях сложного геологического строения. Основное внимание уделяется многозабойным скважинам, которые становятся все более актуальными для повышения коэффициента извлечения нефти (КИН) на поздних стадиях разработки. Целью исследования является подбор наиболее эффективной технологии для разработки участка залежи с учетом геологических особенностей. Исследование проводилось на примере месторождения в Западной Сибири, характеризующегося высокой неоднородностью коллекторских свойств и сложными геологическими условиями. Сравнительный анализ показал, что внедрение технологии «фишбон» привело к увеличению средних дебитов нефти и снижению темпов падения притока жидкости. Для достижения проектных показателей и повышения КИН необходимо использовать неразбуренные участки с низкой плотностью запасов, что требует усовершенствования методов бурения. В работе были рассмотрены четыре технологии: бурение горизонтального ствола, бурение с гидравлическим разрывом пласта, «фишбон» и «березовый лист». Для повышения эффективности процесса бурения и выбора оптимальной технологии ЗБС построены секторные геологические и гидродинамические модели. В результате моделирования установлено, что применение технологии «березовый лист» обеспечит наибольшую накопленную добычу и высокие стартовые дебиты. Рассматриваемая система заканчивания позволит увеличить коэффициент извлечения нефти относительно базового варианта разработки, что делает ее наиболее эффективной для участка залежи. Технология адаптирована под геолого-физические свойства и условия разработки рассматриваемого месторождения.

Введение

С каждым годом технологии зарезки боковых стволов (ЗБС) совершенствуются и появляются новые технологические решения [1–3]. Многозабойные скважины (МЗС) с технологией зарезки боковых стволов позволяют повысить добычу нефти на месторождениях, находящихся на поздней стадии разработки, с трудноизвлекаемыми запасами нефти, при освоении сложнопостроенных коллекторов, для увеличения охвата дренируемой площади пласта, ранее не задействованной в разработке [4–6]. МЗС — эффективное решение, которое способствует достижению целевых уровней добычи углеводородного сырья, а также повышению коэффициента извлечения нефти (КИН) [7–9].
Одним из видов МЗС является «фишбон» [10, 11]. На рассматриваемом месторождении используется типовой горизонтальный профиль, реализуемый на объектах Западной
Сибири (рис. 1). Данную технологию на месторождении начали применять с 2023 года.
Рис. 1. Типовые профили «фишбон»: а — схематический;
б — фактический
Основная идея работы заключалась в увеличении эффективной длины горизонтального участка и вовлечении четырех «хвостов» в разработку продуктивного пласта. Применение технологии позволило увеличить средний запускной дебит нефти на 20 т/сут по сравнению с обычным горизонтальным типом заканчивания ствола и снизить темпы падения жидкости и нефти.
На текущий момент на объекте наблюдается падение средних показателей дебитов нефти и жидкости (рис. 2).
Рис. 2. Динамика средних показателей дебитов по нефти
и жидкости
В связи с этим, целью работы является подбор наиболее эффективной технологии для разработки участка залежи с учетом геологических особенностей. Объектом исследования являются технологии ЗБС многозабойных скважин.
Одним из них новых решений для повышения эффективности процесса бурения является технология многозабойных скважин с горизонтальным окончанием. Такая система может включать до 15 боковых стволов [12–16]. Характерные примеры конструкций МЗС приведены на рисунке 3.
Рис. 3. Виды конструкций сложных скважин
Особый интерес вызывают технологии, основанные на концепциях «фишбон» и «березовый лист». Эти подходы представляют собой инновационные решения, которые позволяют значительно повысить эффективность бурения и оптимизировать процесс извлечения ресурсов. Рассмотрим, как они могут быть адаптированы к конкретным геологическим условиям.

Исходные данные и методы

Рассмотрено месторождение, расположенное в центральной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. По сложности геологического строения относится к сложным, характеризуется высокой неоднородностью коллекторских свойств, как по площади, так и по разрезу, а также наличием обширных зон выклинивания коллектора.
Целевой пласт БС8 приурочен к пластам группы Баженовской свиты неокомского возраста, который сложен терригенными отложениями неравномерно переслаивающихся песчаников и алевролитов. Геолого-физическая характеристика объекта приведена в таблице 1.
Табл. 1. Геолого-физическая характеристика объекта разработки
Объект введен в разработку в 1991 году. В работе объекта выделяются три этапа: первый (1991–2005 гг.), характеризуется невысокими темпами отбора нефти от текущих извлекаемых запасов (ТИЗ) (в среднем 0,8 %), разработка ведется двумя наклонно-направленными скважинами. За период отбор извлекаемых запасов составил 11,5 %, текущий КИН — 0,039. Второй период работы
пласта (2006–2011 гг.) характеризуется увеличением темпа отбора от ТИЗ
(в среднем 4,9 %) за счет бурения боковых горизонтальных стволов. Действующий фонд добывающих скважин за этот период незначительно увеличился с двух до четырех единиц. Отбор извлекаемых запасов — 56,7 %, текущий КИН — 0,193. Третий период работы пласта (с 2012 г. по настоящее время) характеризуется увеличением темпа отбора от ТИЗ (в среднем 16 %) за счет бурения новых скважин с горизонтальным стволом и ЗБС. С 2020 г. реализовывается рядная система с линейным размещением добывающих ГС (L = 500 м), с расстоянием между рядами скважин 500 м и организацией очагового заводнения. Текущий КИН составляет 0,246 при утвержденном КИН 0,340 д.ед. и 72,3 % от начальных извлекаемых запасов нефти при обводненности продукции 79,1 %.
В 2023 году с целью достижения проектных показателей на объекте вводится технология «фишбон». Применение данной технологии позволило увеличить средний запускной дебит нефти на 20 т/сут и снизить темп падения жидкости и нефти.
Для достижения утвержденного КИН требуется ввод в разработку неразбуренной части, которая характеризуется низкой плотностью запасов. Ухудшенные фильтрационно-емкостные
свойства (ФЕС) (коэффициент пористости 0,19 д.ед., коэффициент проницаемости 0,017 мкм2)
в краевых зонах являются осложняющим фактором. В работе рассматривалась возможность усовершенствования технологии бурения горизонтальных стволов с зарезками боковых ответвлений с целью более полного извлечения остаточных запасов и увеличения КИН.
В статье рассмотрены четыре технологии: бурение горизонтального ствола, бурение горизонтального ствола с гидравлическим разрывом пласта (ГРП), «фишбон», «березовый лист». Гидродинамическое моделирование выполнялось в программном комплексе в «РН-КИМ» [18]. Расчеты проводились на 5 лет для каждого варианта технологии МЗС по следующим технологическим показателям:
• накопленная добыча нефти и жидкости;
• дебит нефти и жидкости;
• обводненность продукции.
При моделировании варианта с БГС и БГС с ГРП длина горизонтального ствола составляла 1 183 м, с «фишбоном» — основной ствол МЗГС с эффективной длиной 1 183 м и шестью «хвостами», с технологией «березовый лист» — основной ствол МЗГС с длиной 1 380 м и четырьмя отводами по 200 м, в каждом из которых дополнительный «хвост».

Результаты

В ходе работы выполнен анализ вариантов разработки участка. На рисунке 4 и в таблице 2 приведены результаты моделирования.
Рис. 4. Прогноз технологических показателей эксплуатации скважины с технологиями: а —БГС; б — БГС с ГРП; в — «фишбон»; г — «березовый лист»
Табл. 2. Стартовые показатели по результатам моделирования
По результатам моделирования установлено, что технология «березовый лист» эффективнее по сравнению с другими рассмотренными вариантами. Для технологии «березовый лист» без ГРП темпы падения дебитов нефти и жидкости наблюдаются в первые семь месяцев, после чего скважины выходят на установившийся режим работы, и снижение значительно замедляется. Применение данной технологии позволит обеспечит высокие стартовые дебиты, а также наибольшую накопленную добычу нефти (рис. 4).
Результаты оценки технико-экономических показателей различных вариантов заканчивания представлены в таблице 3.
Табл. 3. Результаты оценки технико-экономических показателей
Показатели в таблице были определены путем сравнения с базовым вариантом, в качестве которого рассматривался вариант бурения БГС.
Согласно проведенным расчетам, наиболее экономически целесообразным можно считать вариант с системой заканчивания «березовый лист».
Таким образом, на рассматриваемом участке тип многозабойной скважины «фишбон», за счет оптимизации формы и траектории ствола, был трансформирован в «березовый лист» [19]. В процессе оценки применимости данной технологии важной задачей являлся выбор конструкции скважины, которая обеспечивает высокую надежность и минимизирует аварийность, обеспечивает свободное хождение инструмента и спуска хвостовика при выполнении мероприятия.
Следующими этапами являлись оценка применимости выбранной технологии и адаптация к условиям объекта. Профиль предлагаемого «березового листа» приведен на рисунке 5.
Рис. 5. Профиль «березового листа»
Структурная карта кровли коллектора и карта эффективных нефтенасыщенных толщин приведены на рисунках 6–7.
Рис. 6. Карта эффективных нефтенасыщенных толщин
Рис. 7. Структурная карта кровли коллектора
Одним из этапов оценки применимости технологии является подбор конструкции скважины, а также оценка возможности оптимизации процесса бурения.
Реализация технологии «березовый лист» относится к категории скважин со сложным профилем. Одним из ограничений при бурении подобных профилей является толщина пласта, которая должна составлять более 4–5 м. На рассматриваемом участке толщина коллектора составляет 3 м. С целью адаптации технологии к условиям участка предложен вариант типа «березовый лист», где длина каждого из четырех боковых стволов составляет 200 м. Боковые стволы будут пробурены справа и слева от основного ствола поэтапно, от носка до пятки. От каждого бокового ствола предусмотрено дополнительно еще одно ответвление.
Рекомендуемый участок для бурения «березового листа» приведен на рисунке 8.
Рис. 8. Структурная карта кровли коллектора

Кунакбаева З.Г., Хаматнуров А.А., Халилова Г.А., Галиев А.Ф., Яркеева Н.Р., Камильянова Э.К., Болдырев Е.С.

Филиал ООО «РН-ГИР» в городе Уфе — БашНИПИнефть
(ОГ ПАО «НК «Роснефть»), Уфа, Россия

ZG_Kunakbaeva@RN-GIR.rosneft.ru
Материалы — геолого-геофизические данные пласта группы Баженовской свиты, характеристика состояния разработки месторождения Западной Сибири. Метод исследования охватывает сбор, анализ и обработку материалов, а также построение геологической и гидродинамической моделей для выбора эффективной конструкции заканчивания многозабойной скважины.
многозабойные скважины, бурение боковых стволов, конструкция скважины, фишбон, березовый лист, гидродинамическая модель
Кунакбаева З.Г., Хаматнуров А.А., Халилова Г.А., Галиев А.Ф., Яркеева Н.Р., Камильянова Э.К., Болдырев Е.С. Подбор эффективной конструкции заканчивания многозабойной скважины на месторождении Западной Сибири // Экспозиция Нефть Газ. 2026. № 2. C. 57–63.
DOI: 10.24412/2076-6785-2026-2-57-63
13.03.2026
УДК 622.243
DOI: 10.24412/2076-6785-2026-2-57-63
Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (855) 222-12-84