ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ СВЕРДЛОВИН В КАРБОНАТНИХ МАЛОПРОНИКНИХ ПЛАСТАХ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2025.4.06Ключові слова:
похилоскероване буріння, технологія Fishbone буріння, багатостовбурна і багатовибійна свердловина, компоновка низу бурильної колони (КНБК), експлуатаційний хвостовик, привибійна зона свердловини (ПЗС), малопроникні карбонатні колектори, кислотна ерозія, механічна ерозія, струминна ерозія, хімічна ерозія, гірські породи, продуктивністьАнотація
У статті представлено результати аналізу сучасних технологічних рішень для підвищення продуктивності свердловин у карбонатних колекторах із низькою проникністю, в т.ч. для високотемпературних. Розглянуто ефективність застосування багатовибійних свердловин типу Fishbone як альтернативи гідророзриву пласта для вилучення важковидобувних вуглеводнів у складних гірничо-геологічних умовах, характерних для Дніпровсько-Донецької западини. Проаналізовано світовий досвід буріння багатовибійних свердловин за технологією Fishbone. Наведено принципові схеми та параметри відгалужень, особливості їх геометрії та впливу на фільтраційні властивості привибійної зони пласта. Узагальнено результати лабораторних і промислових досліджень щодо технологій Fishbone Drilling Dreamliner та Fishbone Jetting, у яких спорудження відгалужень здійснюється механівчним руйнуванням для колекторів із гірськими породами піщанники та механічною і кислотною ерозією для колекторів із гірськими породами з високою карбонатністю. Розглянуто технологічні рішення компонування бурильної колони для буріння за технологією Fishbone-jetting. Особливу увагу приділено підбору кислотних систем для високотемпературних колекторів, де рекомендовано використовувати низьков’язкі розчини на основі метилацетату, що забезпечують глибоке проникнення у пласт і формування розгалуженої системи мікроканалів. Подано узагальнені параметри проектування буріння для глибин 2000…5000 м, ураховано вплив пластових температур, тисків та втрат енергії струменя. Встановлено, що при оптимізації довжини гілок (6…15 м) і їх орієнтації (10…25°) приріст продуктивності свердловин може становити від 1,3 до 3 разів порівняно зі звичайними горизонтальними свердловинами. Запропоновано рекомендації щодо комбінованого використання технології Fishbone-jetting із кислотними обробками та системами «розумного» завершення свердловин для підвищення їх дебіту, надійності та екологічної безпечності експлуатації.
Посилання
Al-Rbeawi S., Artun E. Fishbone type horizontal wellbore completion: A study for pressure behavior, flow regimes, and productivity index. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. Vol. 176. P. 172–202. DOI: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.12.076.
Hassan A., Elkatatny S., Abdulraheem A. Application of Artificial Intelligence Techniques to Predict the Well Productivity of Fishbone Wells. Sustainability. 2019. Vol. 11, No. 21. P. 6083. DOI: https://doi.org/10.3390/su11216083.
Freyer R., Kristiansen T. G., Madland M. V., Omdal E. Multilateral system allowing 100 level 5 laterals drilled simultaneously: dream or reality. 8th European Formation Damage Conference, Scheveningen, The Netherlands. 2009. Paper SPE-121814- MS. DOI: https://doi.org/10.2118/121814-MS.
Rice K., Jorgensen T., Waters J. First Installation of Efficient and Accurate Multilaterals Stimulation Technology in Carbonate Oil Application. SPE Eastern Regional Meeting, Charleston, WV, USA. 2014. Paper SPE-171021-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/171021-MS.
Torvund S., Stene K., Jensaas H. First Installation of Multilateral Drilling Stimulation Technology in Tight Sandstone Formation. SPE Western Regional Meeting, Anchorage, Alaska. 2016. Paper SPE-180390-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/180390-MS.
Xing G., Guo F., Song C. Fishbone Well Drilling and Completion Technology in Ultra-Thin Reservoir. IADC/SPE Asia Pacific Drilling Technology Conference and Exhibition, Tianjin, China. 2012. DOI: https://doi.org/10.2118/155958-MS.
Yu F., Huang G., Ni H. Analysis of the main factors affecting bottom hole assembly Re-entry into main hole in forward drilling of fishbone wells. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2020. Vol. 189. P. 107018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107018.
Elkatatny S., Mahmoud M., Tariq Z., Abdulraheem A. New insights into the prediction of heterogeneous carbonate reservoir permeability from well logs using artificial intelligence network. Neural Computing. 2018. Vol. 30(9). P. 2673–2683. DOI: https://doi.org/10.1007/s00521-017-2850-x.
Rachapudi R. V., Al-Jaberi S. S., Al Hashemi M., Punnapala S. Fishbone Stimulation a Game Changer for Tight Carbonate Productivity Enhancement. Abu Dhabi International Petroleum Exhibition Conference. 2020. Paper SPE-202636-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/202636-MS.
Bjørnseth F., Kristiansen T. G., Flatebø R. World First Simultaneous Jetting of 72 Laterals with Solids Control. Technology Development and Field Trial. SPE Norway One Day Seminar, Bergen. 2019. Paper SPE-195620-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/195620- MS.
Kolle J. Jet turbodrill for enhanced geothermal system development. Tempress. 2009. Technical Report TR-153.
Zimin O. L., Zezekalo I. H., Bondar H. M., Yevdoshchuk M. I. Perspektyvy rozrobky ushchilnenykh karbonatnykh kolektoriv u mezhakh Dniprovsko-Donetskoi zapadyny. Naftohazova haluz Ukrainy. 2019. № 2. P. 14–18.
Burton R. C., Nozaki M., Zwarich N. R., Furui K. Improved Understanding of Acid Wormholing in Carbonate Reservoirs through Laboratory Experiments and Field Measurements. SPE Journal. 2020. Vol. 25, No. 2. P. 587–608. DOI: https://doi.org/10.2118/191625-MS.
Zimin O. Improvement of Acid Solutions for Stimulation of Compacted High- Temperature Carbonate Collectors. Technology Audit and Production Reserves. 2021. Vol. 6(3(62)). P. 11–14. DOI: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.246604.
Dong K., Zhu D., Hill A. D. The role of temperature on optimal conditions in dolomite acidizing: An experimental study and its applications. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2018. Vol. 165. P. 736–742. DOI: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.03.018.
Xie S., Jiao Y., Lan Y., Wu Y., Cao C. Research on Productivity Management of Gas Wells in Low Permeability Carbonate Reservoir. Proceedings of the International Field Exploration and Development Conference 2020. Singapore : Springer. 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-16-0761-5_40.
Zhou M., Xu X., Zhang Y. Experimental study on production performance and reserves utilization law in carbonate gas reservoirs. Journal of Petroleum Exploration and Production Technology. 2022. Vol. 12. P. 1183–1192. DOI: https://doi.org/10.1007/s13202- 021-01377-x.
Zhang H., Cheng J., Zhang X. An Evaluation of the Applicability of the Steady- State Productivity Approach for Horizontal Wells in Low-Permeability Heterogeneous Gas Reservoirs. Processes. 2025. Vol. 13. P. 173. DOI: https://doi.org/10.3390/pr13010173.
Chen X., Huang Q., Liu P. Review of key technologies for ultra-deep carbonate reservoir development: Acid fracturing and challenges. 2025.
Zimin O. L., Zezekalo I. H. Metodyka ta osoblyvosti doslidzhen filtratsiinykh vlastyvostei ushchilnenykh hlybokozaliahaiuchykh hirskykh porid. Visnyk NTU «KhPI». 2024. № 1(11). P. 17–24. URL: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/79893 (data zvernennia: 27.08.2025).
Zezekalo I., Zimin O., Laziebna Y. Increasing the efficiency of stimulation of compacted carbonate reservoirs with acid solutions based on methyl acetate. Eastern- European Journal of Enterprise Technologies. 2024. Vol. 3(6). P. 36–43. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.305373.
