РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ: ОПЫТ И ДОСТИЖЕНИЯ by Издательство Плутон

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

Р.Х. Муслимов, Ю.А. Волков, Л.Г. Карпова, В.В. Тюрин, Д.Г. Яраханова

РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ: ОПЫТ И ДОСТИЖЕНИЯ

Издательство «Плутон» Казань, 2017

УДК 622.276:622.243.24 ББК 33.36 Р 17 Издаётся по рекомендации Научного Совета Академии наук Республики Татарстан по геологии и разработке нефтяных месторождений Рецензенты: М.Я. Боровский – кандидат геолого-минералогических наук, почётный нефтяник Минтопэнерго России, заслуженный геолог РТ, эксперт России по недропользованию Т.М. Муртазина – кандидат технических наук, заслуженный геолог РТ, эксперт России по недропользованию

Р17

Разработка нефтяных месторождений горизонтальными скважинами: опыт и достижения / Р.Х. Муслимов, Ю.А. Волков, Л.Г. Карпова, В.В. Тюрин, Д.Г. Яраханова. – Казань: Изд-во «Плутон». – 2017. – 450 с., 12 с. цв. илл. ISBN 978-5-902089-56-8 В основе первой части книги лежат материалы, присланные самим А.М. Григоряном в Россию в его последних письмах, и фотографии, любезно предоставленные издательству дочерью Александра Михайловича Сусанной Григорян. Вторая часть – обзор отечественного и зарубежного опыта использования горизонтального бурения при разработке нефтяных месторождений, выполненный ООО «ЦСМРнефть» при АН РТ в период с 1991 по 2000 гг. в ходе работы над проблемой «Обоснование систем разработки нефтяных месторождений наклонно направленными и горизонтальными скважинами». Часть третья - анализ применения горизонтальных и многозабойных скважин в текущем столетии, достижения и недостатки, обоснование путей дальнейшего совершенствования технологий горизонтального бурения при разработке месторождений нефти и газа. Книга предназначена для широкого круга специалистов нефтяной промышленности, а также для аспирантов и студентов нефтяных ВУЗов. Все права принадлежат авторам и ООО «Издательство «Плутон». Никакая часть книги не может быть воспроизведена в любой форме без письменного согласия обладателей прав

ISBN 978-5-902089-56-8

УДК 622.276:622.243.24 ББК 33.36 © Коллектив авторов, 2017 © Издательство «Плутон», 2017

Оглавление Предисловие.............................................................................................. 5 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. 2014 год – столетие со дня рождения А.М. Григоряна......................................................... 9 Краткая автобиография............................................................................. 11 К 25-летию бурения и ввода в эксплуатацию первой в Республике Татарстан горизонтальной скважины................................ 15 Историческая справка............................................................................... 21 Приветствие к участникам 2-й конференции «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения», посвящённой 50-летию бурения первой РГ-скважины Григоряна .............................. 23 А.М. Григорян: «Нефти остаётся в недрах в четыре раза больше, чем её извлекают....................................................................................... 24 Один из Тысячи Великих Американцев.................................................. 37 «... Иначе я бы не связывался с Западом»................................................ 39 ЧАСТЬ ВТОРАЯ. Разработка нефтяных месторождений горизонтальными скважинами: из отечественного и зарубежного опыта 20-го века............................................................... 45 Введение.................................................................................................... 46 Глава 1. Развитие технологий горизонтального бурения................ 53 Глава 2. Техника и технологии строительства горизонтальных, разветвлённо-горизонтальных и многозабойный скважин..................................................................... 65 Глава 3. Применение горизонтального бурения в России................ 71 3.1. Месторождения Башкортостана.................................................. 86 3.2. Месторождения Татарстана......................................................... 102 3.3. Месторождения Удмуртии........................................................... 144 3.4. Самотлорское месторождение..................................................... 164 3.5. Фёдоровское месторождение....................................................... 170 3.6. Месторождение Зыбза-Глубокий Яр........................................... 191 Глава 4. Зарубежный опыт горизонтального бурения..................... 199 4.1. Месторождение Pradhoe Bay....................................................... 229 4.2. Месторождение Wytch Farm........................................................ 237 4.3. Бурение супердлинных скважин................................................. 242 4.4. Месторождение Pelikan Lake...................................................... 249 4.5. Бассейн Ориноко.......................................................................... 251 4.6. Горизонтальное бурение в сочетании с методами повышения нефтеизвлечения.............................................................. 254

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. Отечественный и зарубежный опыт использования горизонтальных технологий – начало 21-го века. Глава 5. Горизонтальное бурение в России после 2000 года........... 5.1. Месторождения Башкортостана................................................... 5.2. Месторождения Татарстана......................................................... 5.3. Месторождения Удмуртии............................................................ 5.4. Самотлорское месторождение...................................................... 5.5. Фёдоровское месторождение....................................................... 5.6. Месторождение Зыбзы-Глубокий Яр.......................................... 5.7. Месторождения нефти и газа на Сахалине.................................. Глава 6. Горизонтальное бурение после 2000 года за рубежом....... 6.1. Месторождение Pradhoe Bay........................................................ 6.2. Месторождение Wytch Farm......................................................... 6.3. Месторождение Pelikan Lake........................................................ 6.4. Бассейн Ориноко........................................................................... Глава 7. Горизонтальные технологии нефтеизвлечения начала 21-го века.................................................................................... 7.1. Плазменно-импульсное воздействие.............................................. 7.2. Бурение ГС большого диаметра и МЗГС....................................... 7.3. Многостадийный ГРП в стволе ГС.............................................. 7.4. Скважины с супердлинными горизонтальными стволами......... Глава 8. Важнейшие факторы, обуславливающие эффективность ГБ при разработке нефтяных и нефтегазовых месторождений .......................................................... Глава 9. Выявление и реализация потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения................................ 9.1 Семинары-дискуссии по разработке нефтяных месторождений горизонтальными скважинами 1996 и 1999 гг......... 9.2. Научно-практические конференции 2001 и 2003 гг. в Академии наук Республики Татарстан............................................ 9.3 Геолого-промысловый анализ разработки нефтяных месторождений Западной Сибири с 2003 по 2012 г......................... Глава 10. Пути дальнейшего повышения эффективности горизонтального бурения...................................................................... Заключение............................................................................................... Список сокращений................................................................................... Литература ..................................................................................................

277 278 283 285 291 294 295 300 301 304 305 305 306 307 310 310 314 315 318 322 349 350 365 371 379 401 402 406

Предисловие Первая часть книги была подготовлена к печати в 2014 году и посвящена 100-летию со дня рождения Александра Михайловича Григоряна. В основе её лежат материалы, присланные А.М.Григоряном в Россию в период с 2002 по 2004 годы, а так же фотографии, представленные издательству его дочерью – Сусанной Григорян. Вторая часть – обзор отечественного и зарубежного опыта использования горизонтального бурения при разработке нефтяных месторождений по результатам работы ООО «ЦСМРнефть» при АН РТ над проблемой «Обоснование систем разработки нефтяных месторождений горизонтальными и наклонно направленными скважинами» в период с 1994 по 2000 годы. По тем временам эта тема, поставленная перед казанской «нефтяной наукой» главным геологом ПО «Татнефть» Р.Х.Муслимовым, по своей практической значимости, наукоёмкости и подлежащим решению задачам была сравнима с аналогичной темой, финансируемой с 1991 года МНГП СССР в рамках реализации уточнённой комплексной программы «Горизонт». Тема, сформулированная в п.1.1 программы МНГП, звучала так: «Создать научные основы проектирования и организации разработки нефтяных месторождений с помощью горизонтальных скважин». Её основные исполнители – МНТК «Нефтеотдача», ВНИИОЭНГ, ВНИИБТ и др. В нашем случае основным исполнителем работы над проблемой была названа лаборатория анализа и проектирования разработки казанского комплексного отдела (ЛАПР ККО) ТатНИПИнефть. Быстрое продвижение вперёд в условиях полного отсутствия в РТ научного задела в части решения задач проектирования разработки нефтяных месторождений с применением ГС стало возможным за счёт организации оперативного освоения, во-первых, уже имеющегося в нефтяной отрасли опыта и, во-вторых, опыта организации соответствующих НИР за рубежом (Франция, США, Канада), где возможности использования ГС с подачи наших же специалистов активно изучались с середины 70-х годов прошлого века. Исходя из этого, основная задача казанской группы в 1991 году заключалась в том, чтобы подключить к работе таких соисполнителей, 5

у которых этот задел был (Саттаров М.М., Мусин М.Х. и Ювченко Н.В. из ВНИИОНГ; Максимов М.М. и Рыбицкая Л.П. из ВНИИнефть; Леви Б.И. и Санкин В.М. из НИИ «Нефтеотдача» (г.Уфа); Кагарманов Н.Ф. и Бердин Т.Г. из БашНИПИнефть и др.). Одновременно надо было формировать и свою команду. Поэтому, кроме уже перечисленных специалистов, в рамках договора между ПО «Татнефть» и институтом ТатНИПИнефть (г.Бугульма) с 1991 года начали работать такие казанские учёные, как Корнильцев Ю.А. и Шарипов Э.А., Скворцов Э.В. и Конюхов В.М., Егоров А.Г. и Алимов М.М., Костерин А.В. и Чекалин А.Н. из Казанского госуниверситета, а так же группы Панкова В.Н. из Томского института прикладной математики, Таранчука В.Б. из Белорусского госуниверситета и др. К работе над созданием методик построения геологических и гидродинамических моделей под размещение ГС подключились так же сотрудники: ТатНИПИнефть (г.Бугульма) – Абдуллин Н.Г., Бакиров И.М., Рамазанов Р.Г., Розенберг И.Б., Рылов Н.И., Тюрин В.В., Фазлыев Р.Т., Шалин П.А.; других лабораторий ККО – Салехов А.Г., Степанов В.П.; ОАО «Татнефтегеофизика» (г.Бугульма) – Абдуллин Р.Н., Аглиуллин М.Я., Баженов Вал.В., Дубровский В.С., Кормильцев Ю.В., Лопухов В.С.; НИИ «Нефтепромхим» – Касимов Р.С. и др. Естественно, что расчёты по субподрядным договорам через институт ТатНИПИнефть (г.Бугульма) не способствовали оперативному исполнению НИР. Поэтому в решении одного из совещаний у главного геолога ПО «Татнефть» в феврале 1993 года была отмечена необходимость создания специального Центра, который бы заключал прямые договора с ПО «Татнефть» на проведение наиболее наукоёмких исследований силами структурно и ведомственно разрозненных специалистов. Таким образом, был создан Центр совершенствования методов разработки нефтяных месторождений (ООО «ЦСМРнефть»). И уже с 1993 года вся ответственность за дальнейшее развитие НИР по «горизонтальной тематике» в пределах выделенных средств была возложена на него. Именно благодаря такому неординарному решению, принятому в сложившейся к тому времени не простой ситуации вокруг исполнения работы по рассматриваемой проблеме, уже в том же 1993 году был установлен творческий контакт наших специалистов с группой А.Н.Мохеля из ИПМех РАН. Группа эта в то 6

время работала под непосредственным руководством академика С.А.Христиановича и имела возможность проводить уникальные эксперименты по изучению влияния деформационных процессов, протекающих в призабойной зоне пласта на продуктивность вскрывающих его ВС и ГС. Первый пятилетний этап работы над проблемой (1991-1995 гг.) закончился восьмитомным отчётом для ОАО «Татнефть» и семинаромдискуссией «Разработка нефтяных месторождений горизонтальными скважинами» [365]. На втором этапе (1996-2000 гг.) к работе над проблемой подключилось ВК РО РАЕН (учёный секретарь – д.т.н., профессор Р. Н. Дияшев) и завершился он так же семинаромдискуссией «Горизонтальные скважины: бурение, эксплуатация, исследование» [386], выходом в свет РД 39-0147585-214-00 [404], отчётами ТатНИПИнефть, ОАО «ТНГФ», ООО «ЦСМРнефть» для ОАО «Татнефть» и постановками новых задач для третьего этапа (2001-2005 гг.), озвученными в 2001 году на 1-й Республиканской научно-практической конференции «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения» [405]. С марта 1999 года на основе договора с Госгеолкомом РТ ООО «ЦСМРнефть» занималось «Анализом научно-технических достижений в области использования горизонтальных технологий для повышения рентабельности разработки нефтяных месторождений». Ответственный исполнитель этого направления работы – ведущий научный сотрудник ООО «ЦСМРнефть» Лариса Григорьевна Карпова. В результате был создан каталог отечественных и зарубежных публикаций по вопросам cтроительства и эксплуатация ГС [289]. Именно на основе всестороннего анализа и систематизации материалов этого каталога и была сформирована вторая часть данной книги. Естественно, что в ходе подготовки этой книги к публикации (2014-2016гг.) возникла необходимость дополнить её сведениями об отечественном и зарубежном опыте использования ГБ для разработки нефтяных месторождений в период с 2001 по 2016 годы. Так появилась третья часть. При этом существенно обновился и список использованных источников. Из них следует особо отметить: – материалы 2-й Республиканской конференции «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей 7

горизонтальных технологий нефтеизвлечения» [406], участникам которой Александр Михайлович прислал своё приветствие и пожелание «объяснить общественности, что пока углеводороды извлекаются из горных пород с помощью фильтрации, скважинам нужны корни, как деревьям»; – монографию Ю.А. Корнильцева «Гидродинамический анализ разработки залежей нефти горизонтальными скважинами», в которой представлены результаты изучения процессов нефтеизвлечения с применением ГС на аналоговых и физических моделях нефтяного пласта; – вышедшие в 2004 г. (часть первая) и в 2009 г. (часть вторая) книги профессора С.Н. Закирова с соавторами «Новые принципы и технологии разработки месторождений нефти и газа»; – монографию Лауреата государственной премии России в области науки и техники, заслуженного изобретателя РФ, действительного члена РАЕН Б.М. Сучкова «Горизонтальные скважины»; – книгу В.И. Кудинова и др. «Строительство горизонтальных скважин», в которой обобщены материалы десяти Международных конференций по использованию ГБ для разработки нефтяных и газвых месторождений горизонтальными скважинами, проведённых в г. Ижевске; – книгу И.Н. Хакимзянова и др. «Наука и практика применения разветвлённых и многозабойных скважин при разработке нефтяных месторождений», в которой, представлены научно методические аспекты развития технологий разветвлённого и многозабойного бурения; – монографии академика Р.Х. Муслимова «Нефтеотдача: прошлое, настоящее, будущее» и «Нефтеотдача: прошлое, настоящее, будущее (оптимизация добычи, максимизация КИН)», в которых рассмотрены геологические основы проектирования рациональных систем разработки и приведена новейшая геолого-промысловая классификация запасов нефтяных месторождений, рассмотрены вопросы проектирования методов увеличения нефтеотдачи на базе детального изучения геологического строения залежей с применением современных методов, включая различные методы горизонтального бурения. 8

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

2014 ГОД СТОЛЕТИЕ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ А. М. ГРИГОРЯНА

KРАТКАЯ АВТОБИОГРАФИЯ Григоряна Александра Михайловича, президента компании «ГИГОРЯН БРАНЧЕД ХОРИЗОНТАЛВЕЛЛС», гражданина США Родился в Баку в 1914 году. С 1932 года работал помощником бурильщика. В 1939 году окончил Азербайджанский индустриальный институт по специальности горный инженер-нефтепромысловик. До 1944 года работал в Экспериментальной конторе турбинного бурения в Баку и Краснокамске, затем в Отделе турбобурения Министерства нефтяной промышленности и до 1980 года во ВНИИБТ. В 1941 году разработал технологию и пробурил первые в мире наклонные скважины с гидравлическим забойным двигателем. Купленная США (в 60-х годах), эта технология позволила разрабатывать все морские и другие труднодоступные месторождения углеводородов, обеспечив рост нефтедобычи мира во второй половине 20-го столетия. С 1949 года разрабатывал технологию разветвления скважин (без уипстоков), а с 1953 года – горизонтального бурения. В 13 районах б. СССР пробурил более 30 Разветвленно-Горизонтальных скважин с очень высокой продуктивностью. Создал новые подходы к разработке нефтяных месторождений и технологию бурения Скважин-Гигантов. Буримые с поверхности специальные Разветвленно-Горизонтальные скважины имеют дебиты в десятки раз выше обычных и вдвое увеличивают общее извлечение углеводородов. Являюсь единственным в мире специалистом этой технологии, широкое применение которой равноценно открытию на Земле в огромных количествах нового вида дешевой энергии, которая давно освоена в употреблении. Кандидат технических наук, имею около 100 научных трудов и изобретений. В 1988 году эмигрировал в США, так как многие годы подвергался притеснениям по политическим мотивам. В 2003 году Международный Биографический Центр в Кембридже (Англия) признал Александра М. Григоряна Одним из Тысячи Великих Американцев.

“Молотовнефть”. Краснокамск Ультракороткий турбобур. 1948 год

“Ишимбайнеть”, разветвленно-горизонтальная скважина №68/45. Зарезка ответвления, А. Григорян за тормозом. 1953 год

Горный инженер III ранга форма нефтяников в 50-х годах

С начальником объединения “Краснодарнефть”, соавтором В.А. Брагиным, 1960 год

К 25-летию бурения и ввода в эксплуатацию первой в Республике Татарстан горизонтальной скважины* (по материалам воспоминаний Н.К. Байбакова, А.М. Григоряна, Р.Х. Муслимова, Е.Ю. Мочалова и публикаций последних лет) Время работы конференции «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения» совпало с 25-летием бурения первой в РТ горизонтальной скважины. Поэтому естественно, что сборник трудов конференции открывается редакционной статьей, посвященной этому юбилею. В 1976 г. в РТ произошло знаменательное событие. При непосредственном участии А.М. Григоряна, крупного специалиста и инициатора применения в нефтедобыче разветвленно-горизонтальных (РГ) скважин [1], на Сиреневском месторождении была пробурена первая горизонтальная скважина № 1947 РГ. Ее нумерация содержит аббревиатуру «РГ», но фактически эта скважина пробурена по самой простой технологии – с одним горизонтальным стволом внутри продуктивного пласта. Профиль ствола проведен так, что точка его входа в пласт определялась местоположением забоя проектной скважины № 1947, а азимут – направлением к ранее пробуренной разведочной скважине № 478, которая подлежала ликвидации, т. к. находилась в санитарной зоне деревни Русское Сиренькино. Бурение скважины № 1947 РГ было начато 25 октября и окончено 17 декабря 1976 г. При этом «горизонтальный» ствол, протяженность которого в пределах продуктивного пласта при глубине забоя 1412 м составила 145 м, был проведен за двое суток. Наиболее сложный элемент бурения этой скважины – вписывание горизонтального ствола в продуктивный пласт на интервале длиной около 30-ти метров, был осуществлен самим А.М. Григоряном. Продолжительность этой операции с контролем по каротажу составила около 10 часов. Все остальные обычные буровые работы на этой скважине выполнялись буровым мастером Герасимовым Д.И. и бурильщиком Надиным В.И. Приведем некоторые факты, предшествующие бурению и вводу в эксплуатацию первой в РТ горизонтальной скважины. Значение и перспективы внедрения технологий горизонтального бурения (ГБ) в нефтедобывающей отрасли (НДО) высоко оценивал крупный *) Из сборника докладов научно-практической конференции «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения», посвящённой 10-летию Академии наук Республики Татарстан (Казань, 29-30 ноября 2001 года), с.3-9.

ученый, в разные годы руководитель нефтяной промышленности, председатель Госплана СССР Н.К. Байбаков (в период с октября 1965 г. по июль 1978 г. зам. председателя Совета министров СССР). В 70-х годах постоянно действующие геолого-технические совещания в ПО «Татнефть» неоднократно проводились с его участием. В 1976 г. Н.К. Байбаков обратил внимание Министра нефтяной промышленности СССР В.Д. Шашина на уже ставшие достаточно широко известными за рубежом результаты работ А.М. Григоряна. В.Д. Шашин предложил генеральному директору ПО «Татнефть» Р.Т. Булгакову начать опытно-промышленное бурение РГ скважин (РГС) на нефтяных месторождениях Татарстана. В том же 1976 г. на рабочих совещаниях у главного геолога ПО «Татнефть» Р.Х. Муслимова (главный геолог, зам. генерального директора ПО и ОАО «Татнефть» с 1966 по 1997 год) с участием зав. сектором ВНИИБТ, к.т.н. А.М. Григоряна рассматривались и оценивались различные варианты бурения РГС в Татарстане. Для начала применения своего метода в РТ А.М. Григорян рассмотрел несколько неглубоких участков, до 1000 метров, карбонатных залежей со значительными запасами, но с очень низкой нефтеотдачей, где обычные скважины вступали в эксплуатацию только после интенсивных солянокислотных обработок (СКО) с дебитами 2-3 т/сут. Именно на таких залежах, как считал А.М. Григорян, с толщинами пластов не менее 10 метров, бурение РГС могло быть особенно эффективным. С другой стороны, к тому времени существенным резервом поддержания нефтедобычи в республике явился ввод в разработку большого количества “мелких месторождений” западного склона южного купола. В частности, на территории деятельности НГДУ «Ямашнефть» было открыто более 40 таких месторождений, объединяющих более 350 залежей нефти, каждая из которых являлась самостоятельным объектом разработки. Все эти залежи имели многопластовость, большую неоднородность, малопродуктивность пластов, высокую вязкость нефти. При этом к карбонатным коллекторам приурочено более 60% запасов нефти. Требовался иной подход к их разработке. Было принято решение пробурить РГС на карбонатные отложения турнейского яруса. Выбор конкретного объекта проводился совместно со специ-алистами ПО «Татнефть» (зам. генерального директора по бурению Перов А.В., начальник отдела бурения Вакула Я.В. и др.), Альметьевского УБР (начальник Ибатуллин Р.Х., главный инженер Фаткуллин Р.Х., главный геолог Плотников Н.А., главный технолог Бикчурин Т.Н., начальник геологического отдела Верхоланцев А.П., зам. начальника ЦИТС АУБР Чирсков Г.В.) и НГДУ

«Ямашнефть» (начальник Мордвинцев А.В., главный инженер Вахитов М.Ф., главный геолог Мочалов Е.Ю., начальник геологического отдела Сулейманов Э.И., начальник ЦНИПР Фархуллин Р.Г.) Наиболее подходящим для бурения первой РГС был признан участок в западной части Сиреневского месторождения, которое в то время находилось в эксплуатационном разбуривании. Участок представлял собой небольшое куполовидное поднятие по кровле турнейского яруса размером 1,6х1,8 км, на котором было проведено структурное бурение, сделана сейсморазведка и пробурена только одна разведочная скважина № 478. Разрез турнейского яруса в «пилотной» скважине № 478 был представлен нефтенасыщенными карбонатами кизеловского, черепетского и упинского горизонтов. Общая толщина нефтенасыщенных известняков 45-48 м. Коллекторские свойства пластов: коэффициент пористости 12,5-15,5%, нефтенасыщенность 74-88%, вязкость нефти 40 мПа·с. Бурение велось по индивидуальному проекту, разработанному институтом ТатНИПИнефть (директор Хаммадеев Ф.М., зам. директора по научной работе в области геологии и разработки Султанов С.А., зам. директора по научной работе в области бурения, добычи нефти и газа Глумов И.Ф., главный инженер проекта Абдулмазитов Р.Г.) В эксплуатацию скважина вступила 25 января 1977 г. Она дала при освоении после СКО 40 тонн практически безводной нефти (5% воды). В комиссию по приемке в эксплуатацию входили: начальник РИТС № 2 УБР Гвоздь С.М., зам. начальника геологического отдела УБР Иванников В.А., буровой мастер РИТС № 2 Герасимов Д.И., начальник РИТС № 1 НГДУ Хузин М.М., старший геолог РИТЦ №1 Иванов Н.И. Скважина № 1947 РГ оказалась наиболее эффективной: на конец 2001 г. накопленная добыча нефти составила более 51 тыс. тонн нефти. Вслед за скважиной № 1947 РГ, уже без участия А.М. Григоряна, на этом же участке были пробурены еще две горизонтальные скважины – 1918 РГ и 1990 РГ. Кроме того, в 1977-1978 гг. были пробурены четыре горизонтальные скважины на турнейские отложения Тавельского месторождения: №№ 1092, 1093, 1094, 1095. Эти РГ-скважины были пробурены также только с одним горизонтальным стволом – разветвлений не было. Начальные дебиты названных семи скважин варьируют в широких пределах: 22-28 т/сут. для скважин 1947, 1918 Сиреневского месторождения; 2-4 т/сут. по скважинам 1093, 1094, 1095 Тавельского месторождения. Существенное различие в дебитах названных 7 скважин на Сиреневском и Тавельском месторождениях свидетельствует о том, что они пробурены в различных горно-геологических уровнях, на пласты с разной геологической характеристикой. Причем характеристики отложений Сиреневского

месторождения видимо в большей мере соответствуют критериям бурения на них горизонтальных скважин. Скважины 1990 и 1092 обводнились в 1986 и 1988 гг. (соответственно 60-70% и 98%), вероятно из-за кислотных обработок. Скважины 1094 и 1095 находятся в консервации с 1992 и 1993 гг., а скважина 1093 – с 1995 г. В 1986 году для поддержания дебита горизонтальных скважин №№ 1947 и 1918, а также в целом добычи нефти по участку залежи Сиреневского месторождения, ГС № 1990 была переведена под нагнетание. Это позволило стабилизировать работу добывающих скважин этого участка на продолжительный период (до настоящего времени). Таким образом, именно на одном из нефтяных месторождений РТ был сформирован первый в России элемент системы заводнения с горизонтальными скважинами. В настоящее время участок с ГС на Тавельском месторождении особого интереса не представляет, а по данным Сиреневского месторождения до сих пор проводятся научные и практические работы по анализу и развитию системы с ГС [6]. Наиболее значимые результаты, полученные за последние 10 лет благодаря активизации внедрения горизонтальных технологий нефтеизвлечения (ГТНИ) на месторождениях РТ, представлены в [2-12]. К ним относятся: – ревизия геологических запасов нефти всех категорий, которую геологические службы ОАО «Татнефть» начали осуществлять, в значительной мере, именно потому, что появилась качественно новая технология нефтеизвлечения; – глубокая проработка вопросов построения полнообъемных геологических моделей месторождений и прежде всего тех, которые вступили в позднюю стадию эксплуатации; – разработка подходов к формированию банка унифицированных компьютерных моделей для реализации многомодельного подхода к созданию и совершенствованию технологий нефтеизвлечения; – разработка и применение нового поколения геофизического научноинформационного обеспечения нефтедобычи; – создание эффективных технологий интенсификации добычи природных битумов. При этом совершенствуются научные основы разработки нефтяных месторождений [2] и в частности методики проектирования и расчета технологических показателей разработки. Все в большей мере реализуется нетрадиционный подход к подготовке геолого-гидродинамической основы под проектирование объемно-дренажных систем воздействия на пласт [3], представляющих собой (в общем случае) сочетание нерегулярно разме-

щенных в теле неоднородного по толщине, проницаемости и степени выработанности пласта вертикальных, наклонно направленных, горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин. Следует подчеркнуть, что это не просто способы бурения (вертикального, наклонного или горизонтального), а комплексный метод интенсификации процессов разработки (особенно на поздней стадии эксплуатации) нефтяных месторождений средствами новых буровых и геонавигационных технологий. Можно с уверенностью говорить о том, что полученные в этом направлении результаты способствовали совершенствованию методов интерпретации геофизических исследований скважин, геолого-гидродинамического моделирования, расчета технологических показателей и проектирования разработки, и в конечном итоге совершенствованию научных основ рациональной разработки нефтяных месторождений. Именно вопросам разработки нефтяных месторождений с применением ГТНИ и посвящена настоящая конференция. ЛИТЕРАТУРА 1. Григорян А.М. Вскрытие пластов многозабойными и горизонтальными скважинами. – М.: Недра, 1969. – 192 с. 2. Муслимов Р.Х., Галеев Р.Г. и др. Проблемы совершенствования научных основ разработки нефтяных месторождений // Проблемы развития нефтяной промышленности Татарстана на поздней стадии освоения запасов. Научно-практ. конф., 27-28 окт., 1994 г. – Альметьевск: КИВЦ. – С. 18-23. 3. Волков Ю.А., Кулинич Ю.В., Мохель А.Н. О явлении переструктурирования слоистых и ориентированно-трещиноватых коллекторов в призабойных зонах скважин // Там же. – С. 144-146. 4. Разработка нефтяных месторождений горизонтальными скважинами. Материалы семинара-дискуссии. Альметьевск, 24-26 июня 1996 года.– Казань: Новое знание, 1996. – 226 с. 5. Горизонтальные скважины – системы разработки, техника и технология бурения / Р.Г. Галеев, Ш.Ф. Тахаутдинов, Р.Х. Муслимов, Р.С. Хисамов, Э.И. Сулейманов, И.Г. Юсупов, Р.С. Абдpахманов, Р.Т. Фазлыев // Приоритетные методы увеличения нефтеотдачи пластов и роль супертехнологий. Труды научно-практ. конференции, посвящённой 50летию открытия девонской нефти Ромашкинского месторождения. Бугульма, 25-26 ноябpя 1997 года. – Казань: Новое Знание, 1998. – C. 203-217.

6. Хакимзянов И.Н., Бакиров И.М., Фазлыев Р.Т. Математическое моделирование разработки месторождений с применением горизонтальной технологии (на примере опытного участка Сиреневского месторождения) // Нефтегазовая геология на рубеже веков. Прогноз, поиски, разведка и освоение месторождений. Доклады юбил. конф. – В 3-х томах. Т. 1.– С.Петербург, 1999. – С. 320-328. 7. Методическое руководство по проектированию, строительству, геофизическим и промысловым исследованиям, эксплуатации горизонтальных скважин и разработке нефтяных месторождений с применением горизонтальной технологии. РД 39 0147585 214 00. – Бугульма: ТатНИПИнефть, 2000. – 148 с. 8. Горизонтальные скважины: бурение, эксплуатация, исследование. Материалы семинара-дискуссии. Актюба, 2-3 декабря 1999 года. – Казань: Мастер Лайн, 2000. – 256 с. 9. Перспективы разработки месторождений природного битума горизонтальными скважинами / Янгуразова З.А., Абдулхаиров Р.М., Ракутин Ю.В., Горшенина Е.А., Задавина И.В., Гаффаров Ш.К., Волков Ю.В. // Новые идеи поиска, разведки и разработки нефтяных месторождений. Труды научно-практической конференции VII международной выставки «Нефть, газ – 2000». (Казань, 5-7 сентября 2000 года). – В 2-х томах. Т. 2. – Казань: Экоцентр, 2000. – С. 181-187. 10.Скачек К.Г., Бадуртдинов Р.Р., Юсупов Р.И., Рогожин В.Г., Кормильцев Ю.В. Подготовка результатов переинтерпретации данных ГИС по пласту Д I с использованием СУБД «СИГМА» для геологического моделирования.– Георесурсы, 2001, № 4 [8]. – С. 40-42. 11.Муслимов Р.Х., Ибатуллин Р.Р., Юсупов И.Г. и др. Эффективность использования горизонтальных технологий на месторождениях Татарстана.– Интервал, 2002, № 2 (37). – C. 72-76. 12.Волков Ю.А. Выявление и реализация потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения как одно из приоритетных направлений развития нефтедобывающей отрасли.– Интервал, 2002, № 9 (44). – C. 69-73.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА Справедливости ради следует отметить, что в начальный период (до 50-х годов) создавались широкие возможности для любых фантастических (на первый взгляд) промысловых экспериментов, научных и конструкторских разработок, которые привели, как известно, к созданию в б. СССР турбобурения, электробурения, наклонного и разветвленно-горизонтального бурения. Такой прорыв в создании принципиально новых технологий оказался совершенно недоступен для стран Запада, из-за их ультрарыночной экономики. Сказывается отсутствие централизованного органа, руководимого учеными высочайшего уровня, понимающими и поддерживающими инициативы стратегического развития. Даже освоение странами Запада уже давно созданных в б. СССР новшеств происходило через десятилетия. Например, в США и во Франции переняли, вместо самостоятельного прогресса, наклонное и горизонтальное бурение из б. СССР, только через 25 и 30 лет! Создание нового типа скважин и методов их использования выполнялось автором непосредственно в промысловых условиях и составляло до 80% общего объема работ в этом направлении. В этих условиях, неоценимую поддержку ( вопреки тенденциям вышестоящих органов) оказывали специалисты нефтяники от начальников объединений до буровых мастеров включительно. В. Брагин (соавтор), В. Муравленко, К. Коваленко, А. Дергачев, К. Стукалов, Б. Фукс, Ю. Осинцев, В. Галеев, Л. Штемберг, Н. Шлюхин, А. Сластной и многие другие, обеспечили возможность бурения десятков РГ скважин. Без их помощи и поддержки автор в одиночку, при сопротивлении начальства, никогда не смог бы довести метод до промышленноприемлемого уровня! Особое место в творческом участии занимает Н.К. Байбаков – Министр нефтяной промышленности, Председатель Госплана б. СССР. Его научные труды и личные рекомендации перевели метод из области бурения в метод интенсификации процессов разработки нефтяных месторождений. 21

Внимание Н.К. Байбакова (когда он был ещё у власти) периодически спасало автора от травли и притеснений по политическим мотивам. Из-за отсутствия коммерческого опыта в б. СССР, технология наклонного бурения была продана Правительством в США за бесценок, а технологию горизонтального бурения автор безвозмездно передал Французскому Институту Нефти (ФИН) за их обещание (Р. Дебрант) помочь с внедрением. Конечно, обманули. ФИН и Эльф АКИТЕН создали фирму «Хорвелл» («Горизонтальная Скважина«) для продажи технологии и полностью присвоили себе авторство. Говорят, это стиль французской коммерции. Печальный опыт знакомства с «коммерческой деятельностью», принятой во Франции, позволил автору полностью сохранить в своих руках наиболее важную технологию – бурение с поверхности земли специальных Разветвленно-Горизонтальных (РГ) скважин и методы их применения. Напомним, метод промышленно готов, не требуется затрат на эксперименты. Можно немедленно приступать к применению на нефтепромыслах. Во всех нефтедобывающих странах мира имеются подходящие залежи (с устойчивым продуктивным разрезом), где метод чрезвычайно эффективен. Но это не буровая технология, как наклонное или горизонтальное бурение. Это способ интенсификации притока нефти, как гидроразрыв или кислотная обработка, но выполняемый средствами специальной буровой технологии (с неизмеримо большим эффектом).

Александр М. Григорян

А.М. Григорян

НЕФТИ ОСТАЕТСЯ В НЕДРАХ В ЧЕТЫРЕ РАЗА БОЛЬШЕ, ЧЕМ ЕЁ ИЗВЛЕКАЮТ! ЧТО (КТО) МЕШАЕТ (вот уже 50 лет) БОЛЕЕ ПОЛНОМУ (и более легкому, чем обычно) ЕЁ ИЗВЛЕЧЕНИЮ? Настоящая статья имеет целью (в популярном изложении) успокоить заинтересованное в энергоресурсах человечество, которое опасается, что в обозримом будущем истощатся природные запасы нефти (и газа). В действительности это далеко не так. Прежде всего, следует иметь в виду, что нефть в природных условиях залегает не в подземных озерах или в подземных реках, а в порах и в мелких трещинах горных пород. При существующей технологии нефть добывается скважинами, имеющими один ствол. Скважины распологаются друг от друга на сотни метров. Под воздействием пластового давления нефть десятки лет сочится сотни метров из периферии, сквозь мельчайшие поры горных пород к стволу скважины. Из-за неравномерности горных пород, нефть часто встречает естественные преграды в виде более плотных, или вообще непроницаемых пород. Образуются застойные зоны, многочисленные «целики» нетронутой нефти. Вообще, природные процессы осадкообразования как правило неравномерны, а в последующие миллионы лет геохимические и тектонические воздействия (подвижки земной коры) в совокупности создают непредсказуемую неоднородность залежей нефти. Неоднородность по пористости и проницаемости. В результате современные скважины, имеющие всего один ствол, даже случайно оказавшиеся в высоконасыщенной нефтеносной зоне, получают ограниченную зону дренирования (питания). В итоге современными скважинами с одним стволом извлекается (в среднем) 15-20% содержимого нефтеносных пластов! «По сравнению с добычей других видов минерального сырья современная технология извлечения нефти очень несовершенна» (Н.К.Байбаков – крупнейший ученый-нефтяник). Природа для тех же целей (т.е. для извлечения жидкости из пористой среды) создала у деревьев развитую корневую систему с многочисленными корнями.

Видели ли Вы такие уродливые (на полуголодном «пайке») и хилые деревья с одним корнем? Такими являются современные нефтяные скважины! Человечество вот уже более ста лет бурит скважины с одним стволом, извлекает всего пятую часть природных запасов и пишет научные трактаты о приближающемся истощении природных ресурсов нефти! Не стыдно ли? Ведь уже 50 лет, как были пробурены скважины с ответвлениями. Профиль пятой по счету разветвленной скважины с десятью ответвлениями и с первыми в мире горизонтальными стволами был представлен в 1954 году на IV Международном Нефтяном Конгрессе (в Риме) и затем был опубликован в американском журнале «Дриллинг» (1955, Декабрь, стр.187). «Пока углеводороды извлекаются из горных пород с помощью фильтрации, скважинам нужны корни, как деревьям» (А.М.Григорян) В по следующие годы автор пробурил более двух десятков Разветвленно-Горизонтальных (РГ) скважин и скважин с одиночным горизонтальным стволом. Начались неожиданности. РГ скважины с четырьмя-пятью стволами вступали в эксплуатацию с дебитами нефти в десятки раз большими, чем число ответвлений. Например, (в Западной Украине в Бориславнефти в 1957 году) на очень старой площади (40 лет эксплуатации), где расстояния между скважинами были необычно малы – от 100 до 30 (тридцати) метров друг от друга, старые скважины давали по 0,2-0,4 тонны нефти в сутки. Практически залежь за 40 лет эксплуатации должна была быть истощенной до предела. Особенно при такой густой сетке скважин. Однако что поразительно, РГ-скважина, пробуренная между ними, с ПЯТЬЮ ответвлениями вступила в эксплуатацию с дебитом в 28 тонн нефти в сутки, т.е. не в пять раз больше, а в ВОСЕМЬДЕСЯТ раз больше, чем соседние старые скважины, находившиеся в 30 метрах от неё и дававшие по 0,2-0,4 тонны нефти в сутки! И второй вопрос, как могли 40 лет сохраняться нетронутыми эксплуатацией «целики» нефти в 30 метрах от старых скважин? Сколько же тогда нефти остается в виде «целиков» на старых промыслах, где расстояния между скважинами не 30 метров, а, как принято, СОТНИ метров?! Три РГ скважины удвоили добычу нефти на этом старом нефтепромысле с десятками обычных старых скважин. В Черноморнефти (в 1960 году) на менее старой площади (15 лет эксплуатации) РГ-скважина тоже с пятью стволами вступила в эксплуатацию с дебитом 120 тонн нефти в сутки при среднем дебите соседних скважин 5 тонн нефти в сутки, т.е. в 24 раза больше.

Временами скважина переходила на фонтанирование с дебитом свыше одной тысячи тонн нефти в сутки! Без учета этого, три РГ-скважины увеличили добычу участка в четыре раза – со ста тонн до четырехсот тонн нефти в сутки! Высокая эффективность РГ-скважин на старых площадях достигается благодаря проникновению ответвлений вглубь залежи: во-первых, вовлечением в разработку многочисленных «целиков», остающихся между старыми скважинами; во-вторых, ускорением притока нефти из периферии к основному стволу РГ-скважины (за несколько часов по ответвлениям) вместо того, чтобы десятки лет сочиться сквозь мельчайшие поры сотен метров горных пород к обычным скважинам с одиночными стволами. Вставала новая проблема – как долго будет продолжаться столь высокая эффективность РГ-скважин (в десятки раз по сравнению с соседними обычными скважинами), и чем они будут отличаться (по поведению) от обычных скважин? Для этого пришлось десятки лет наблюдать за их эксплуатацией. За 15-20 лет их эксплуатации было замечено, что наличие у РГскважин корневой системы одновременно с очень большим дебитом, обеспечивает более стабильную работу скважины. То есть, (по мере естественного истощения залежи) дебит у РГ-скважины уменьшается значительно медленее, чем у обычной скважины. В случае применения РГ-скважин на месторождениях с агрессивной (т.е. с высоким напором) подошвенной водой, обводнение продукции почти не происходит (замечено на практике в Черноморнефти). Ответвления РГ-скважины пронизывают огромные объемы продуктивного объекта, благодаря чему неизмеримо возрастает и общее извлечение нефти. Очевидно, что при большем числе ответвлений и большей их длине (как это может выполнять автор в настоящее время) эффективность РГ-скважин должна еще больше возрасти. Экономическая эффективность РГ-скважин образуется за счет того, что повышенная (в 2-2,5 раза) стоимость бурения окупается в первые же месяцы её эксплуатации. Создан новый тип нефтяных скважин – Разветвленно-Горизонтальных (РГ) – с развитой корневой системой, что является революционным этапом в прогрессе нефтедобывающей промышленности. РГ-скважины вступают в эксплуатацию с текущими дебитами, как минимум в 20 раз превышающими дебиты соседних обычных скважин, но что ещё важнее, удваивается (как минимум) и конечная нефтеотдача продуктивных пластов.

Это равноценно открытию на Земле в огромных количествах нового вида дешевой энергии, технология использования которой давно известна человечеству. Данная технология применима во всех нефтедобывающих странах мира, как на старых, так и на «свежих» нефтяных месторождениях. Например, на старом месторождении, там, где средний дебит обычных скважин 5 т/сут., РГ-скважина даст (как минимум) 100 т/сут. Повышенная (в 2-2,5 раза) стоимость бурения РГ-скважины окупается уже в первые месяцы её эксплуатации. При эксплуатации РГ-скважин себестоимость нефтедобычи в 3-5 раз ниже, чем у обычных скважин. От 5-ти РГ-скважин за один год эксплуатации стоимость добытой нефти (при цене 16 долларов за баррель) превысит 18 миллионов долларов. Всего 4-5 РГ-скважин, пробуренных между старыми скважинами, увеличивают в несколько раз нефтедобычу на старом нефтепромысле. Применяя новый тип скважин с развитой корневой системой мы практически открываем «свежие» залежи нефти на старых, полностью обустроенных нефтепромыслах. На массивной залежи с большими потенциальными запасами нефти, где средний дебит обычных скважин 100 т/сут., СОТНЯ РГ-скважин обеспечит суточную добычу 200 000 т/сут. Причем, 95% этого объема – нефть, извлекаемая дополнительно за счет многочисленных ответвлений. Экономический эффект за один год эксплуатации составит миллиарды долларов США. Расчеты занижены. Дополнительный эффект от этой технологии – экономия времени и средств на поиск, разведку и обустройство новых площадей. В особенности, все это непосредственно касается США! Страна, больше всех в мире потребляющая энергоресурсы и покупающая половину своей потребности (в нефти) у других стран, вот уже 15 лет игнорирует промышленно готовую технологию, значительно увеличивающую суммарное извлечение нефти из продуктивных пластов! Пробурено 30 промышленных РГ-скважин с развитой корневой системой с очень высокой эффективностью! Ведь в недрах остается в четыре раз больше нефти, чем её извлекается обычными скважинами! Рекламы автора и письма об изложенном рассылались в тысячи адресов нефтяников всех уровней. Вплоть до Председателя Энергетической Комиссии США. Однако не следует возмущаться таким консерватизмом. Это свойственно всем странам с ультрарыночной экономической системой, когда

встает проблема внедрения кардинально-революционной технологиии, пусть даже промышленно готовой и проверенной. Пример консерватизма. До шестидесятых годов под Мексиканский Залив бурились неглубокие наклонные скважины. Для искривления на каждые 2 градуса спускали в скважину металический клин «уипсток». И так десятки раз. Очень сложно, чрезвычайно медленно и весьма опасно! Клин не всегда можно извлечь и скважина погибнет. В 1941 году автор пробурил под Каспийское море первую в мире наклонную скважину (№1385) по новой технологии, используя турбинное бурение. Слегка кривая труба над турбобуром (при невращающейся бурильной колонне) позволяла пробурить сразу 100-200 метров и за один раз искривить скважину на 20-40 градусов. Затем, заменив кривую трубу на центратор, сохранить наклон до проектной глубины (внутренний патент СССР, № 68685 от 2 Июля 1944 года). Только после бурения десятков тысяч наклонных скважин в СССР, американцы решились купить эту технологию. Не самим придумать, а купить после 15 лет изучения и «анализа» результатов, в СССР! Подумать только, «гениальное» изобретение – кривая труба над гидравлическим забойным двигателем! В то же время, не надо забывать, США – богатейшая страна в мире, с гуманнейшей социальной программой, и не последнюю роль в этом играет её экономическая система. Но как же быть с техническим прогрессом? Благодаря созданной автором вышеописанной технологии наклонного бурения, стала возможна разработка морских и других труднодоступных (для вертикального бурения) месторождений нефти и газа. Взять, хотя бы, в качестве примера, разработку огромнейших залежей нефти Северного Моря. Прирост добычи нефти в мире во второй половине двадцатого столетия достигнут благодаря созданной автором новой технологии наклонного бурения. Второй пример аналогичного консерватизма (он касается горизонтального бурения) имел место в недавнее время в не менее высокоразвитой стране, в Великобритании. Несколько слов вообще о необходимости бурения по горизонтали. Первые горизонтальные стволы автор пробурил в 1953 году в составе разветвленной скважины, профиль которой был представлен на IV Мировом Нефтяном конгрессе в Риме в 1954 году (упоминалось выше).

Горизонтальные стволы предназначались для проникновения далеко вглубь продуктивных пластов с последующим обязательным разветвлением. Они являются деталью разветвленной скважины. В последующем автор пробурил десятки горизонтальных стволов на глубинах свыше 2000 метров, и им были открыты законы увеличения горизонтальной протяженности на километры. Сам по себе горизонтальный ствол далеко не везде эффективен. В слоистых пластах (какими являются большинство осадочных пород) он даже хуже вертикального. Пройдя параллельно напластованию, ствол оказывался изолированным от продуктивных слоев выше и ниже себя, т.к. в слоистых пластах продуктивные слои чередуются с непроницаемыми. Однако в монолитных пластах небольшой толщины горизонтальный ствол мог быть достаточно продуктивным, как бы увеличивая толщину тонкого пласта. Татнефть обладала множеством таких мелких залежей, которые оставались в запасе из-за низкой нефтеотдачи при обычном вертикальном бурении. Б. министр нефтяной промышленности В.Д. Шашин, узнав из американского журнала «Офшор», Май, 1975, стр.303, 304 (статья написана обозревателем по б.СССР), о работах автора в СССР, поручил автору приобщить Татнефть к наиболее простым элементам этой технологии. Первую в Татнефти скважину с горизонтальным окончанием (длиной 306 метров) автор пробурил в Альметьвскнефти, под №1947 на Сиреневской площади. Эта скважина до сих пор успешно эксплуатируется. В последующем, по инициативе и под руководством ученых Татарстана – Р.Х. Муслимова и Ю.А. Волкова скважины, оканчивающиеся одним горизонтальным стволом, получают широкое распространение, с результатом, оправдывающим их применение. Только после успешного применения в России тысяч таких скважин, нефтяники Великобритании решились на их использование Эта технология ещё проще наклонного бурения, купленного США у б.СССР. Немного сложным элементом является только участок вписывания горизонтального ствола в продуктивный слой. В Великобритании могли бы начать бурить горизонтальные скважины ещё в восьмидесятых годах, т.к. французы уже тогда начали продавать эту технологию. Горизонтальное бурение французы получили бесплатно от автора за их многократные обещания (Роберт Дебрант, Французский Институт Нефти ФИН ) помочь с внедрением, с приглашением автора работать во Франции.

Однако Французский Институт Нефти (ФИН), получив от автора технологию горизонтального бурения, совместно с Эльф-Акитен создали фирму «ХорВелл» («Горизонтальная Скважина») и начали продажу технологии, отказав автору по всем обещаниям и полностью присвоив себе авторство. Даже министр энергетики Франции хвастался на международных форумах, что горизонтальное бурение создано Францией! Если советская власть (в б. СССР) отняла у автора наклонное бурение (продано в США в 60-х годах), т.к. изобретения (по законам б. СССР) принадлежали государству, то этот поступок – откровенный криминал колыбели мировой культуры (Франции). Говорят, что это национальная черта их коммерческой деятельности? В бывшем СССР начинался хаос (под названием перестройка). Работы закрывались. Улучшать нефтедобычу увеличением нефтеизвлечения уже не требовалось, т.к. государство переориентировалось на свои и Ближнего Востока богатейшие месторождения. Правительственные (б. СССР) старцы нацелились через Афганистан и Иран на «присоединение» стран Персидского Залива. Автора уволили (бывший директор ВНИИ буровой техники Вадецкий Ю.В.) с запретом работы в данном направлении. Усилились политические репрессии против автора. Таким образом, две самые технически развитые в нефтедобыче страны, как США и Великобритания, со своей ультрарыночной экономической системой не способны были быстро заимствовать у бывшего СССР эти две довольно несложные технологии (наклонное и горизонтальное бурение), не говоря уже о том, чтобы самим создать их, а не ждать десятилетиями, пока будут пробурены в бывшем СССР тысячи скважин по этим технологиям. В связи с этим автор с глубоким беспокойством думает, что же будет с созданной им технологией бурения Разветвленно-горизонтальных (РГ) скважин, которые, хотя и выполняются быстро, дешево и весьма эффективно, но по сравнению с наклонным и горизонтальным бурением, неизмеримо сложны по содержанию. Технология бурения РГ-скважин создавалась не за письменным столом, а непосредственно в процессе бурения (и эксплуатации) РГ-скважин на промыслах в различных геолого-технических условиях нефтедобывающих промышленных предприятий б. СССР. Пробурены, как указывалось, с очень высоким эффектом десятки РГ-скважин. Автор надеется, что в нефтедобывающих странах найдутся отдельные лица (не обязательно специалисты нефтяники), научные, производственные

и государственные организации и предприятия, которые поймут содержание этой статьи и оценят уровень промышленной готовности технологии бурения и применения скважин с развитой корневой системой (РГ-скважин). При этом имея в виду, что целью данной технологии является удвоение (как минимум) извлекаемости природных запасов углеводородов из Земной Коры. Основные принципы построения технологии бурения РГ-скважин: — максимальное использование стандартного бурового оборудования и инструмента (дополнительно требуются отклонители и отцепитель для лайнеров); — автоматизация почти всех специальных операций; — максимальное исключение человеческого фактора; — исключение возможностстей возникновения ошибок; — минимальное использование контрольной измерительной аппаратуры. Технология бурения РГ скважин (основные элементы). — Забуривание ответвлений из открытого ствола без клиньев (уипстоков) или цементных мостов. Выполнено более ста зарезок. Продолжительность операций – до одного часа. Число ответвлений не ограничивается; — ввод бурильной колонны в любое заданное ответвление, независимо от числа стволов и направления ответвления. Смена долот, освоение, обсадка. Выполнено более 500 операций. Продолжительность самой операции до 20 минут; — автоматическое (само собой) вскрытие высокопродуктивных зон объекта. Без поиска и без затрат дополнительного времени; — крепление (при необходимости) и освоение ответвлений. Без затрат дополнительного времени. Осваивались все ответвления; — геофизические измерения всех ответвлений. Около ста операций. При создании данной технологии бурения требовалось решить несколько необычных задач. Например, на глубине в сотни или тысячи метров забурить «окна», из которых пробурить дополнительные стволы в заданных направлениях и длиной (каждый) в сотни метров (можно и более). Затем в каждый дополнительный ствол, по назначению, (безошибочно и с первого раза) ввести бурильную колонну с необходимым инструментом – новым долотом, лайнером и т.п. Число дополнительных стволов не ограничивается. Необходимо учесть, что километровой длины бурильная колонна имеет очень большую гибкость. Например, чтобы её нижний конец хотя бы чуть-

чуть пошевелился, наверху надо повернуть колонну до четырех полных оборотов. В то же время, ошибка при попадании более 15-20 градусов не допускается, иначе бурильная колонна не войдет в «окно». Для наглядности можно представить себе тонкую струну диаметром 0,1 миллиметра и длиной 2 метра, которой требуется нащупать «окно». Однако все происходит само собой, безошибочно и с первого раза. Не допускается также применение каких-либо дополнительных приспособлений – например, уипстоков и пр. Ещё более фантастическая задача заключалась в том, что ответвления, сами собой и без каких-либо приборов попадают и вскрывают наиболее продуктивные участки залежи, хотя детальное строение залежи бывает заранее неизвестно. Формирование её происходило миллионы лет назад. В технологию бурения РГ-скважин входит ещё ряд операций другого назначения и выполняемых другими способами, но все решения основаны на одном принципе. Приблизительно это будет выглядеть так, когда неопределенная задача решается неопределенным путем, хотя и при точном математическом и техническом обосновании. Это может быть похоже на сюжет юмористического французкого фильма «Невезучие», где два потерявшихся, очень неорганизованных человека, обязательно находят друг друга в дебрях тропических джунглей. Конечно это очень приблизительное объяснение идеи создания технологии. Но главной идеей является создание условий для минимального участия человека и невозможность возникновения ошибок. Например, результат такого способа решения одной из задач технологии бурения РГ-скважин. Требуется произвести геофизические исследования в ответвлениях РГскважины. Несколько стволов уже пробурено. Все стволы открыты, никаких пробок в них нет. Не требуется никаких приспособлений. Приезжает на скважину обычная геофизическая партия с обычным оборудованием, с обычным кабелем и обычными приборами. В открытую скважину с несколькими ответвлениями, пробуренными в разные стороны, в намеченный ствол спускается геофизический прибор, который сам собой заходит именно туда, куда намечено. Ошибка невозможна. Таким путем производились все геофизические измерения на кабеле во всех ответвлениях, во всех РГ-скважинах, начиная с 1953 года. Следующий пример не имеет отношения к технологии бурения РГскважин, но он характеризует принцип решения стоявших задач. Например, на разведочной скважине произошла катастрофа. Скважина встретила газоносный пласт с очень высоким пластовым давлением. Вырвался

неуправляемый фонтан. Горит открытый газовый фонтан. Устья нет, оборудование сгорело, образовался кратер. Пламя высотой 120 метров. В нижних сотнях метров в скважине не измерялась кривизна. Местоположение ствола фонтанирующей скважины неизвестно. Противофонтанная скважина заложена в трехстах метрах от фонтанирующей. Ближе нельзя, высокая температура от фонтана. Необходимо соединить стволы этих скважин, чтобы воздействовать на фонтан. Где-то на большой глубине ствол противофантанной скважины соединяется сам собой со стволом фонтанирующей с первого же раза. Это выполняется следующим образом. Противофонтанная скважина специально искривляется по крутой сходящейся винтовой спирали в районе предполагаемого местонахождения ствола фонтанирующей скважины и стволы сближаются из-за того, что противофонтанная скважина не оставляет места для ствола фонтанирующей скважины. После этого в ствол фонтанирующей скважины закачивается утяжеленный раствор, что останавливает фонтан. Затем закачивается цементный раствор и фонтан ликвидируется. Бурильщик, бурящий противофонтанную скважину, знает только на сколько градусов нужно повернуть инструмент и через сколько метров проходки. И больше ничего! Все происходит само собой где-то на большой глубине. Автор, будучи (одно время) начальником отдела ликвидации открытых газовых фонтанов, проделал это два раза. Автор сожалеет, что не раскрывает детали всей технологии бурения РГскважин, т.к. для юридической защиты прав на эту технологию требуется сохранение её патентоспособности. В заключение следует отметить, что энергообеспеченность является общечеловеческой проблемой, а не заботой одних только нефтяников. Переход к РГ-скважинам с развитой корневой системой позволяет в несколько раз увеличить извлекаемость углеводородов из недр. Это означает продление ещё на столетия вперед обеспеченность человечества наиболее ценным энергоносителем – углеводородным сырьем (нефтью и газом). Вскрытие продуктивных пород скважинами с развитой корневой системой (вместо одиночного ствола, как это делается сейчас) является самым крупным шагом в прогрессе разработки нефтяных месторожений за всю историю нефтедобывающей промышленности. Благодаря развитой корневой системе удваивается (как минимум) общее извлечение нефти, хотя требуется бурить в десятки раз меньшее число таких скважин.

Это крайне необходимо именно для США, где множество старых, полностью обустроенных нефтепромыслов, где добыча падает, в то время, как в недрах остаются неизвлеченными огромные (до 80 %) остаточные запасы нефти. Однако в США это оказалось невозможно! Ультрарыночная экономика зацикливает нефтяников на давно освоенной, давно налаженной и привычной технологии нефтедобычи, которая приносит, хотя и небольшую, но твердую прибыль. Это очень ценное свойство такой экономики. Оно делает страну богатой и процветающей, какой является Америка. Действующие технологии оттачиваются в мелочах. Но одновременно такая зацикленность нефтяников делает их консервативными, неспособными понять что-то кардинально новое, более совершенное и, главное, неизмеримо более выгодное. Например, что скважинам нужны корни, что в пластах остается очень много неизвлекаемой нефти. На международных нефтяных форумах уже давно говорят, что извлекается только 30% природных запасов. Для зацикленных нефтяников нужно, чтобы где-то в другой стране уже широко освоили бурение скважин с корневой системой.Тогда и они начнут. Так было с наклонным бурением в Америке до 60-х годов (см. выше). В 1941 году автор пробурил первую мире наклонную скважину (№ 1385 под Каспийское море) по новой технологии. Многим уже тогда была понятна перспектива наклонных скважин, для разработки морских и прибрежных залежей нефти. Но зацикленным нефтяникам понадобилось ещё много лет и опыт (б.СССР) бурения десятков тысяч наклонных скважин, чтобы купить технологию наклонного бурения.. Сейчас в России пока нет условий для возникновения полигона для Запада, где начали бы осваивать бурение скважин с корневой системой. В России открываются одно за другим богатейшие месторождения нефти. Теперешние «владельцы» – временщики, им интереснее снимать «сливки» с этих богатейших залежей и переходить на свежие, чем заниматься доразработкой старых залежей. Еще нет хозяйственного подхода. Так делали при советской власти, так делают и на Ближнем Востоке. Им можно позволить себе хищническую разработку, когда извлекается еще меньше, чем 20% от природных запасов. Но что делать развитым странам, основным потребителям энергоресурсов, где нет богатых залежей нефти? Где страны сильно зависят от импортеров?

Но эти страны имеют тысячи старых, полностью обустроенных нефтепромыслов с мизерной падающей добычей, в то время, как в их недрах содержится до 80% остаточной нефти! Кроме того, у многих из них имеются огромные залежи с рассеянной нефтенасыщенностью или с очень неравномерной продуктивностью, где обычные скважины с одним стволом нерентабельны. Бурение на таких месторождениях скважин с гигантской корневой системой делает каждую скважину весьма продуктивной. В упрощенном виде, для широкой общественности (для неспециалистов) напоминаем доводы, обосновывающие значения скважин с корнями для энергообеспечения человечества в будущем. 1. Нефть содержится в порах и мелких трещинах горных пород, но не в подземных резервуарах. В этом можно убедиться, если увидеть образцы нефтеносных пород – керны. 2. Вода в почве для питания растений тоже содержится в порах. Но природа для её извлечения создала (например, у деревьев) развитую корневую систему, а не один корень, как это делают нефтяники вот уже более ста лет. Поэтому и извлекают всего одну пятую часть нефти от её природных запасов в земной коре! 3. Первая с десятью корнями нефтяная скважина была пробурена автором уже в 1953 году. Затем им же было пробурено еще несколько десятков таких скважин с очень высокой эффективностью. С пятидесятых годов, в б. СССР, потом в России, в десятках научных журналов и в многочисленных средствах массовой информации публиковались результаты промышленного применения таких скважин. Стало известно об этом и в США – Дриллинг, 1955, Декабрь, стр.87; Офшор, 1975, Май, стр.303, 304 и др. Это свидетельствовало о достаточной промышленной готовности данной технологии и возможности применения её в первую очередь (на период освоения) там, где нет богатых нефтяных залежей. Узкая профессиональная специализация делает нефтяников интеллектуально ограниченными, неспособными понять другие подходы к разработке нефтяных месторождений. Автор это знает по себе. Долгие годы было непонятно, почему РГ-скважины с 4-5-ю ответвлениями вступают в эксплуатацию не с дебитами в 4-5 раз большими, а во многие десятки раз! Думали, что опять повезло, в очередной раз попали на богатый участок залежи. По мере ввода в эксплуатацию десятков новых РГ-скважин картина становилась яснее. На самом деле вовлекаются в разработку нетронутые «целики» нефти, но главным образом чрезвычайно ускоряется приток нефти из периферии к

основному стволу РГ скважины (за считанные часы), вместо того, чтобы десятилетиями сочиться сотни метров сквозь мельчайшие поры горных пород. Происходит качественный скачок в разработке нефтяных залежей путем перехода к скважинам нового типа – с развитой корневой системой (РГ), которые значительно увеличивают общее извлечение углеводородов. Это на столетия вперед продлит обеспеченность человечества энергоресурсами, являясь фактором исторического общечеловеческого значения. Поэтому, не ожидая активизации консервативных нефтяников (они уже 15 лет игнорируют эту промышленно готовую технологию), следует призвать широкое общественное мнение (исключая нефтяников) к серьезнейшему вниманию к этой проблеме. Для скорейшего (пока жив автор) освоения данной технологии в США, Великобритании, России и других странах. Для начала промышленного применения не требуется никаких экспериментов. После изготовления специальных инструментов, выбора залежи и составления проекта, можно сразу начинать промышленное бурение.

International Biographical Centre Cambridge CB2 3QP England 13th June 2003 ПЕРЕВОД Mp. Александр М.Григорян

Апр.809 1637Н.ВайнСтр. Лос Анжелес КА. 90028 - 8823

США

Уважаемый Mp. Григорян

Одна тысяча великих американцев США известны своей мощью и стремлением в перспективе к лучшему будущему это особенно характерно проявилось в последние месяцы. Мы живем в трудное время и без сомнения Америка является маяком Справедливости и Свободы при вступлении в 21 век. После 35 лет публикаций Международный Биографический Центр в Кебридже гордится своими фундаментальными исследованиями в современном мире. Биографический Центр с самого начала всегда имел самые близкие связи с США и с их выдающимися гражданами. Это достигалось не только с помощью публикаций различных Биографических Центров, но и через Международный Конгресс, где из 29 ученых 12 были гражданами США. Будучи главным издателем Международного Биографического Центра, я решил выполнить нашу долгожданную публикацию - « Одна тысяча великих американцев» в течении 2003 - 2004 годов. Я лично выбрал Вас, как одного из выдающихся ученых и подходящего для этого издания, которое будет опубликовано для всего Мира. Конечно, это люди, создающие величие США, но это только очень небольшая часть населения страны, которые отражают превосходство США и делают страну такой, какая она есть! Если Вы знаете коллег, кторые могут быть включены в число 1000, сообщите их координаты. Пожалуйста, найдите время прочитать приложения и принять мои приглашения быть включенным, как «Один из тысячи великих американцев» С уважением Джон Гиффорд, Главный Издатель

"... Иначе я бы не связывался с Западом" Александр Михайлович Григорян (8 февраля 1914, Баку, СССР — 16 декабря 2005 года, Лос-Анджелес, Калифорния, США) — ученый-нефтяник с мировым именем, основатель технологии бурения горизонтальноразветвленных (многоствольных) скважин. Кандидат технических наук, имеет около 100 научных трудов и изобретений. Трудовую деятельность Александр Григорян начал в 1932 году помощником бурильщика. В 1939 году окончил Азербайджанский индустриальный институт по специальности горный инженер по нефтепромыслам. До 1944 года работал в Экспериментальной конторе турбинного бурения (Баку, Краснокамск), затем в Отделе турбобурения Министерства нефтяной промышленности и до 1980 года во ВНИИБТ. В 1941 году А. М. Григоряном была разработана технология бурения наклонных скважин с применением гидравлического забойного двигателя и пробурена первая в мире наклонная скважина № 1385 под Каспийское море. Патент № 68685. Заявлено 2.06.1944. Опубликовано: 25.01.1947. Устройство для направленного наклонного бурения скважин. Автор – А. М. Григорян. В тот же период Григорян разрабатывает технологию разветвления скважин без отклонителя и технологию горизонтального бурения. Начало практической реализации этих идей, получивших поддержку К. А. Царевича, было положено экспериментальными работами на Краснокаменском и Карташевском месторождениях Башкортостана (1947-1953), где были пробурены первые шесть многозабойных скважин. Авторское свидетельство № 78747. Заявлено 1.04.1949. Опубликовано 28.02.1950. Способ расширения призабойной зоны скважин в продуктивном пласте. Авторы – А. М. Григорян, В. А. Брагин, К. А. Царевич Свою теорию изобретатели протестировали в Башкирии на месторождении НГДУ «Ишимбайнефть». Здесь — сначала на скважине № 65/45 (1952), а затем на ставшей потом знаменитой скважине № 66/45 (1953) впервые было пробурено по несколько горизонтальных стволов. Александр Григорян придерживался точки зрения, что гораздо эффективнее увеличивать объёмы бурения за счёт ветвления скважин в уже известных нефтеносных пластах, чем бурить множество скважин с поверхности в надежде попасть в предполагаемую нефтеносную зону.

IV-й Международный нефтяной Конгресс (Рим, 6-9 июня 1955 г.) — прошла демонстрация профиля скважины № 65/45. Опубликован в американском журнале «Drilling» (декабрь 1955). Успех бурения скважины 66/45 дал толчок дальнейшему развитию этой технологии. В период с 1953 по 1980 гг. во ВНИИБТ группой специалистов под руководством А.М. Григоряна была разработаны эффективная технология проводки, теория бурения таких скважин и создан целый ряд технических средств, которые были успешно применены при бурении ГС и РГС в бывшей Куйбышевской области, на Западной Украине, в Восточной Сибири, в Татарстане и Башкортостане. Всего 110 ГС и РГС, из которых более 30-ти были пробурены непосредственно или с участием А.М. Григоряна. Определённый итог развитию работ в этом направлении А.М. Григорян подвел в своей монографии «Вскрытие пластов многозабойными и горизонтальными скважинами» (Москва, Недра, 1969 г., 192 с.). По инициативе БашНИПИнефть (Магсумов Т.М.) с конца 1970-х годов были начаты работы над созданием научных основ проектирования разработки нефтяных месторождений горизонтальными скважинами. Значение и перспективы внедрения технологий горизонтального бурения в нефтедобывающей отрасли высоко оценивал крупный ученый, в разные годы руководитель нефтяной промышленности, председатель Госплана СССР Н.К. Байбаков, который в 1970-х годах неоднократно принимал участие в работе постоянно действующего геолого?технического совещания ПО «Татнефть». В 1976 г. Н.К. Байбаков обратил внимание министра нефтяной промышленности СССР В.Д. Шашина на ставшие достаточно известными за рубежом — результаты работ А.М. Григоряна. Патент SU 470584 1969 – 1975. Способ бурения скважин. Изобретение относится к способам бурения нефтяных и газовых скважин. Авторы А.М. Григорян, М.Т. Гусман. В.Д. Шашин предложил генеральному директору ПО «Татнефть» Р.Т. Булгакову начать опытно-промышленное бурение РГ скважин на нефтяных месторождениях Татарстана. В том же 1976 г. на рабочих

совещаниях у главного геолога ПО «Татнефть» Р.Х. Муслимова с участием зав. сектором ВНИИБТ, к.т.н. А.М. Григоряна рассматривались и оценивались различные варианты бурения РГ скважин в Татарстане.

Для применения своего метода в Татарстане А.М. Григорян рассмотрел несколько неглубоких участков – до 1000 метров карбонатных залежей со значительными запасами, но с очень низкой нефтеотдачей, где обычные скважины вступали в эксплуатацию только после интенсивных солянокислотных обработок с дебитами 2-3 т/сут. Именно на таких залежах, как считал А.М. Григорян, с толщинами пластов не менее 10 метров бурение РГ скважин могло быть особенно эффективным. Выбор конкретного объекта проводился совместно со специалистами ПО «Татнефть». Наиболее подходящим для бурения первой горизонтальной скважин был признан участок в западной части Сиреневского месторождения, которое в то время находилось в эксплуатационном разбуривании. Бурение велось по индивидуальному проекту, разработанному институтом ТатНИПИнефть. В эксплуатацию скважина вступила 25 января 1977 г. Она дала при освоении после соляно-кислотных обработок 40 тонн практически безводной нефти (5% воды), что превысило дебит обычных скважин, уже пробуренных в то время на подобные объекты в 15-20 раз. Из всех ГС, пробуренных в РТ в последующие годы, скважина № 1947 оказалась одной из наиболее эффективных. Как сообщили в редакцию нашего журнала из ОАО "Татнефть", она до сих пор стабильно работает с дебитом по нефти 5-6 т/сут. при обводнённости ниже 10%. С середины 1970-х начинается так же и промышленное бурение ГС за рубежом. Лидерами здесь стали Французский институт нефти (ФИН) и фирма «Эльф-Акитен», специалисты которых буквально "подхватили" исследования советских ученых-нефтяников. Технологию горизонтального бурения одной скважины французы получили бесплатно от автора за их многократные обещания (Роберт Дебрант, ФИН) помочь с внедрением, с приглашением автора работать во Франции. Однако ФИН, получив от автора, технологию горизонтального бурения, совместно с Эльф-Акитен создали фирму «ХорВелл» («Горизонтальная Скважина»), и начали продажу технологии, отказав автору по всем обещаниям и полностью присвоив себе авторство. Успехи фирмы французской компании «Эльф-Акитен» вызвали огромный интерес многих нефтяных фирм США и в 1985-1986 гг. центр бурения ГС уверенно переместился туда. Начинается активное разбуривание горизонтальными скважинами месторождения Прадхо Бей, сложенного низкопроницаемыми известняками. Резко возросли объёмы бурения ГС в шельфовой зоне Северного моря (Дания, Норвегия, Англия).

Правительство США способствует внедрению этой технологии и для нефтяных компаний это внедрение становится экономически выгодным с использованием даже обычного, традиционного оборудования. В 1987 году в Хьюстоне проходит 12-й Международный нефтяной конгресс. В сводном докладе, представленном на Конгрессе французскими и американскими специалистами было предложено осуществлять бурение ГС по трем методам: с малым (6-45 м), средним (40-100 м) и большим (300600 м) радиусами кривизны. К этому времени А. М. Григорян создал новые подходы к разработке нефтяных месторождений и технологию бурения скважин-гигантов. Буримые с поверхности специальные разветвленно-горизонтальные скважины имеют дебиты в десятки раз выше обычных и вдвое увеличивают общее извлечение углеводородов. Однако на фоне ввода в разработку нефтяных месторождений ВолгоУральского региона и особенно месторождений Западной Сибири в Советском Союзе ГС-технология Григоряна активно не внедряется. В 1988 году единственный в мире специалист ГС-технологии — А. М. Григорян эмигрировал в США. Григорян переехал в ЛосАнджелес, штат Калифорния, и основал там компанию «Grigoryan BranchedHorizontal Wells». Благодаря его усилиям технология бурения многоствольных скважин начала свое развитие в США. А оттуда распространилась и на другие страны. С 1991 года Министерство нефтяной и газовой промышленности СССР продолжило финансировать уточнённую программу «Горизонт», в числе основных исполнителей которой были названы МНТК «Нефтеотдача», ВНИИОЭНГ, ВНИИБТ и др. В это же время (1990 год) главный геолог ПО «Татнефть» Р. Х. Муслимов принимает решение продолжить начатое в 1976 году бурение ГС и поручает лаборатории анализа и проектирования разработки нефтяных месторождений Казанского отдела института ТатНИПИнефть (зав. лабораторией Ю.А.Волков) начать работу над проблемой «Обоснование систем разработки нефтяных месторождений горизонтальными и наклонно направленными скважинами». 1993 год — Григорян А. М. приехал из Лос-Анджелеса в Москву с докладом «РГС Григоряна — следующая ступень развития нефтедобывающей промышленности» на VII Международный симпозиум по повышению нефтеотдачи пластов. В 2001 году в Казани на I-й Республиканской научно-практической конференции «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения» было сделано сообщение, посвящённое 25-летию бурения и ввода в эксплуатацию

в РТ (1976) первой горизонтальной скважины, которая была пробурена при непосредственном участии А.М. Григоряна. 2003 год. Международным Биографическим Центром в Кембридже (Англия) Александр М. Григорян признан Одним из Тысячи Великих Американцев. 18-19 декабря 2003 в Казани прошла II-я Республиканская научнопрактическая конференция «Актуальные задачи выявления и реализации потенциальных возможностей горизонтальных технологий нефтеизвлечения», посвященная 50-летию бурения первой РГС-Григоряна, участникам которой А. М. Григорян прислал своё приветствие и пожелания. Благодаря контактам с российскими специалистами у него вновь появилась надежда всё-таки запатентовать ещё нераскрытые и никому не известные элементы своей технологии в России, найти здесь поддержку, принять участие в бурении на наших месторождениях ещё нескольких РГС, найти соратников и передать им свой опыт. Май 2004 года — с надеждой на то, что ещё всё может получиться, Александр Михайлович пишет и переправляет в Россию свою последнюю статью под названием «Нефти остается в недрах в четыре раза больше, чем её извлекают», которая была опубликована в журнале «Основной ресурс» в начале 2005 года. Но этой надежде уже не суждено было сбыться – 16 декабря 2005 года Александр Михайлович Григорян скончался. К статье была приложена записка, в которой он пишет: "Жаль, что в России пока нет юридической защиты изобретений. А это главное. Иначе я бы не связывался с Западом". «Георесурсы», 2014. №1(56). С.59-60.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМИ СКВАЖИНАМИ: ИЗ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО OПЫТА 20-ГО ВЕКА

Введение За прошедшие два-три десятилетия технология строительства ГС в мире развивалась так бурно, что сопоставляя ее основные характеристики и методы, реализованные к 2000 году, трудно не прийти в изумление. За столь короткий срок технология бурения и заканчивания ГС, включая каротаж, отбор керна, цементирование, перфорацию и стимуляцию, была полностью освоена за рубежом и продолжает совершенствоваться. Сегодня трудно представить себе бурение ГС без синтетических буровых растворов, управляемых забойных двигателей, алмазных поликристаллических долот и быстродействующих компьютеров. Залогом такого блестящего успеха являются крупные инвестиции десятков компаний в создание и развитие первоклассных технических средств и технологий, а также разработку мощнейшего информационного обеспечения строительства ГС, основанного на интеграции опыта многих сервисных компаний и специалистов различного профиля на всех стадиях реализации проектов – от планирования до эксплуатации. Предусматривается дальнейший учет всех реальных факторов в достижении поставленной цели с минимальными затратами. В Австралии, например, внедрение системного подхода при бурении повысило производительность буровых работ более чем на 40% [1]. В настоящее время в качестве основы бизнеса зарубежных нефтяных компаний выступает не столько дешевое сырье и рабочая сила, сколько квалификация персонала и эффективность его работы. По данным мировой статистики, компании ежегодно тратят на информационные технологии около шести млрд. долл., или почти 2 доллара на каждую добытую тонну нефти [2]. За последние тридцать лет численность персонала двадцати пяти крупнейших нефтегазовых компаний мира сократилась более, чем вдвое (с 1,6 млн. до 750 тыс. человек), однако публикуемые ими данные свидетельствуют о постоянном росте прибыли. ГБ, казавшееся еще в середине 80-х гг. экзотическим способом, в настоящее время превратилось в России и за рубежом в высокоэффективную технологию, позволяющую существенно снижать затраты, увеличивать продуктивность скважин и охват пласта 46

воздействием, минимизировать вредное влияние на окружающую среду. Сегодня разработка нефтяных и газовых месторождений горизонтальными, многоствольными и разветвленно-горизонтальными скважинами (ГС, МСС и РГС) становится приоритетным направлением научно-технического прогресса в нефтедобывающей отрасли и считается революционной технологией XXI века. Известно, что состояние разрабатываемых российских месторождений оставляет желать лучшего. За период с 1991 по 1997 гг. добыча нефти сократилась с 462 до 305 млн. т, или на 34%, затем стабилизировалась на уровне 303-305 млн.т. Далее – непрерывный рост до 534 млн.т в 2015г. А ведь 15 лет тому назад общий фонд неработающих скважин достигал недопустимой величины – 33 тысячи (24% эксплуатационного фонда). Сложившаяся ситуация привела к сокращению объемов закачки и отборов жидкости, разбалансированию систем разработки и неравномерной выработке запасов нефти. По оценкам экспертов, которые были сделаны в 2000 году [3], это могло привести к уменьшению конечной нефтеотдачи на 5-7% Возможно так оно и случилось. Но даже при падающем год от года КИН нам удалось наращивать добычу за счёт, главным образом, ввода в активную разработку ещё имеющихся запасов и использованию импортных техники и технологий. Основная причина перевода скважин в категорию бездействующих – низкий дебит нефти и высокая обводненность продукции. Средний дебит нефти одной скважины в России на начало 2000 г. составлял 7,4 т/сут. Обводненность добываемой продукции достигла 82%, т.е. при добыче одной тонны нефти добывалось четыре тонны воды. Главная задача нефтяной отрасли – сохранение уровня или замедление темпов падения добычи нефти – тогда являлась сложной из-за ряда неблагоприятных экономических и геолого-технических факторов [4, 5]: — сокращение объемов геологоразведочных работ и, как следствие, снижение прироста запасов нефти. Широкомасштабные поиски, разведка и открытие новых крупных месторождений ограничено отсутствием средств у государства и нежеланием акционерных компаний вкладывать деньги в программы, связанные с риском и далекой перспективой; 47

— истощение старых высокопродуктивных месторождений; — снижение качества запасов за счет возрастания в текущем балансе (свыше 50%) доли ТЗН вследствие особенностей разработки месторождений в прошлые годы. Вновь вводимые месторождения в основном мелкие, содержат, как правило, запасы пониженного качества. В 1994-1998 гг. было открыто 184 новых месторождения, разведанные запасы которых составили 92 млн. т, то есть 0,5 млн.т. на одно месторождение. Всего по России из всех новых месторождений (до пяти лет в эксплуатации) за 1998 г. добыто 17 млн. т. Это всего лишь 5% уровня годовой добычи нефти [5]; — низкий потенциал используемых технологий и технических средств; — снижение объемов строительства новых скважин на разрабатываемых месторождениях. В последних «энергетических стратегиях» России и различных обсуждениях, в том числе на высоком уровне, намечаются приоритеты для шельфа арктических и восточных морей, а на суше – для Восточной Сибири. Но эти направления геологически слабо изучены. При этом любые ГРР здесь (и особенно на шельфе) связаны с огромными затратами средств. То же с организацией добычи нефти. Положение осложняется практически полным отсутствием у нас оборудования, технологий и опыта работы на шельфе вообще и, тем более, в сложнейших арктических условиях. Введение санкций в этих условиях не позволяет надеяться на требуемую активизацию работ в этих направлениях в ближайшей перспективе. Отсутствие какой-либо инфраструктуры, сложные природноклиматические условия, огромная территория Восточной Сибири так же требуют значительных затрат на освоение этого региона (прежде всего государственных). А на это, при современных и прогнозируемых на среднесрочную перспективу ценах на нефть (50-100 долл/барр), у страны нет требуемых резервов. При определении направлений работ по наращиванию потенциала добычи УВ основное внимание, как и прежде, необходимо обратить на старые, ставшие традиционными области нефтедобычи [6,7]. Прежде всего это Западная Сибирь. Здесь из уже открытых нефтяных месторождений пока ещё не введено более 230-ти. Кроме того, достаточно велики перспективы открытия большого количества новых месторождений. 48

При использовании новых геологических идей сохраняются достаточно большие возможности для новых открытий в ВолгоУральской НГП и в Западной Сибири [8, 9, 10, 11, 12, 13]. Существует вероятность открытия месторождений в таких давно известных образованиях, как Мезенская и Московская синеклизы [14]. Велик потенциал Тимано-Печорской провинции [15]. Таким образом, в среднесрочной перспективе (по крайней мере до 2030 г.) основным приоритетом является усиление ГРР и добычи прежде всего в старых нефтедобывающих районах. Главной проблемой развития нефтегазового комплекса (НГК), в том числе и в старых регионах, является перманентное ухудшение качества (структуры) запасов, которое влияет на эффективность добычи в первую очередь. За адекватным ответом процессу ухудшения качества запасов не поспевает ни технический прогресс, ни госуправление недрами в части стимулирования добычи в связи с ухудшающимися горно-геологическими условиями. Это основная наша беда. Следующая наша беда – неадекватное восприятие ситуации изза отсутствия необходимой аналитики, анализа качества ресурсной базы, степени выработанности различных категорий запасов, прироста запасов за счет ГРР, МУН и переоценки ресурсов эксплуатируемых объектов. Особенностью нового этапа развития нефтяной отрасли РТ является то, что до настоящего времени наука занималась в основном проблемами вовлечения в активную разработку залежей с трудноизвлекаемыми запасами нефти (ТЗН). Эта проблема также остается одной из важнейших на перспективу. Но для дальнейшего развития этого уже недостаточно. Мощнейший технический прогресс на Западе по освоению нетрадиционных видов углеводородного сырья – тяжелых нефтей и природных битумов (ПБ) в Канаде, США и Венесуэле, нефтегазосланцевая революция в топливно-энергетических ресурсах (ТЭР), исследовательские работы по другим видам ТЭР. Все это кардинально меняет ситуацию в НГК и мировую конъюнктуру. Сложная международная обстановка, ценовые коллизии на мировом рынке, серьезные санкции введенные Западом против России являются дополнительным вызовом нашей стране. Вспомним, что в обору49

довании для нефтедобычи СССР по оценкам отставал от Запада на 30-40 лет. Но, получив в рыночных условиях доступ к надежной западной технике и технологиям, мы, за счет использования созданного в советский период мощного потенциала, «пробежали» это расстояние за 6-7 лет. А не окажемся ли мы вскоре в том же положении, как СССР перед распадом, если сейчас вновь усилится отставание от Запада в используемом оборудовании и технологиях? Стабилизация добычи нефти при неуклонном росте доли ТЗН в балансе РФ должна быть обеспечена за счет перехода от ресурсносырьевого к ресурсно-инновационному развитию, что предусматривает повышение роли науки в развитии ТЭК России. Наши исследования по проблеме повышения эффективности разработки ТЗН проводились по двум направлениям: длительно разрабатываемым (как сегодня говорят – «зрелым») месторождениям, находящимся на поздней стадии разработки и новым (как правило мелким и средним) месторождениям с ТЗН, находящимся на ранних стадиях разработки. Подходы здесь разные. Успехи США в исследовании плотных пород ставят перед нами новые задачи – изучение плотных пород по всему разрезу осадочного чехла. До настоящего времени мы в основном изучали четыре регионально нефтеносных этажа: верей-башкирские отложения среднего карбона; тульско-бобриковские и верхнетурнейские нижнего карбона; региональные объекты терригенного девона. Остальной разрез практически не исследовался. Сегодня на новом оборудовании КФУ можно исследовать породы с низкой и сверхнизкой проницаемостью. Конечно, тем самым мы ещё не «обгоняем» США, но это уже обнадёживает. И надо как можно быстрее осваивать возможности и функционал вновь приобретаемых техники и оборудования. Сегодня необходимо изучать плотные разделы на предмет наличия в них нефти, а также породы-покрышки. Это может стать следующим резервом увеличения ресурсов нефти. Малые нефтяные компании (МНК) РТ, разрабатывающие мелкие месторождения с ТЗН, должны активнее решить проблему ВМСБ, так как это можно делать не только за счёт ГРР и ввода в эксплуатацию новых месторождений. Следует иметь в виду, что первоначально переданные МНК месторождения были разбурены сетками скважин 50

плотностью 12-16 га/скв. Но ведь понятно, что по большинству из них все равно придется применять новые МУН (в основном тепловые), требующие плотных сеток скважин. Кроме того, последние исследования показали, что оптимальными для данных условий являются расстояние между скважинами 150 – 200 м. Следовательно, не боясь снижения дебитов за счет интерференции скважин, можно уплотнить сетку скважин до 2,5 – 4 га/скв. Это открывает большие возможные увеличения добычи на этапе подготовки к будущему внедрению тепловых МУН. Таким образом, вначале мы получаем обычный эффект за счет уплотнения сетки скважин, а затем синергетический за счет применения тепловых МУН. Снижению затрат и повышению рентабельности разработки нефтяных месторождений с ТЗН будет способствовать внедрение ГТНИ, так как за счет этого будет снижаться число бурящихся ВС (в варианте теплового воздействия в системе с ГС общее число бурящихся скважин может существенно снизится). При этом КИН удвоится за счет уплотнения сетки скважин и далее ещё увеличится за счет применения тепловых МУН, т.е. при сегодняшних реальных КИН около 0,12 его можно довести до 0,5-0,55. Это позволит стабилизировать добычу по мелким месторождениям РТ до 2030 г. и создаст реальные предпосылки продления ее до середины текущего столетия. Следующим направлением развития НГК должно быть решение проблемы освоения нетрадиционных объектов. В этой связи приоритетным для РТ является освоение залежей сверхвязких нефтей (СВН) и ПБ пермских отложений. А это так же область разработки, с перспективами широкого внедрения различных методов массированным внедрением ГТНИ. Таким образом, в ближайшей перспективе России остаётся практически главная возможность – эффективно использовать старые месторождения. При этом важнейшее значение приобретают разработка месторождений с использованием ГС и МСС, зарезка БГС с целью снижения капитальных затрат и повышения нефтеотдачи пластов. В силу субъективных факторов и экономических трудностей пока ещё отмечается отставание в объемах, уровне техники-технологии бурения и исследований ГС по сравнению с Западом. И это несмотря на то, что теоретические исследования и практическая реализация 51

этого метода были впервые выполнены в нашей стране еще в 40-е – 50-е годы. Современный этап ГБ в России характеризуется переходом в опытном порядке от заложения отдельных ГС к формированию систем разработки нефтяных и газовых месторождений с применением ГТНИ. Для повышения нефтеотдачи пластов на истощенных и труднодоступных российских месторождениях необходимо освоение передового зарубежного опыта и ускоренное внедрение в практику инновационных разработок. Авторы надеются, что публикация данной книги будет способствовать положительному развитию этих процессов.

Заключение Успех горизонтального бурения неопровержимо подтверждается промышленной эксплуатацией ГС, МЗГС, БГС и пр. практически всеми компаниями-операторами. Он обязан многим факторам, но среди них можно выделить два главных. Первый – это прогресс технологий, который привел к эволюции горизонтального бурения (3D–4D сейсмика при исследовании, моделирование залежи, верхние приводы и геоконтроль при бурении и др.). Другой фактор – это комплексный подход, принятый нефтедобывающими компаниями. В настоящее время проблемы ГБ изучаются командами профессионалов в области геологии, геофизики, бурения, эксплуатации, экономики и др. Для нефтяной промышленности горизонтальное бурение сыграло такую же роль, какую играет «Формула-1» в автомобильной промышленности [205]. Его инновационная роль заключается в пересмотре застывших в течение десятилетий догм. Горизонтальные скважины представляют собой не просто технологию бурения, а скорее важный процесс эксплуатации. Они не работают в любом месте, не существует никакого стандарта, типичного применения или типичной конструкции [473]. Поэтому важнейшей задачей при планировании их применения в конкретных условиях является определение параметров, которые будут способствовать их успеху или неудаче, а также оценка риска работ, намечаемых командой специалистов. Собрать такую команду, казалось бы, довольно просто. Но для её успешного функционирования каждый из членов этой команды должен тесно взаимодействовать с другими её членами. Именно несработанность команды служит одной из причин неэффективности использования ГС в некоторых конкретных условиях. По глубокому убеждению представителей крупнейших зарубежных нефтедобывающих и сервисных компаний, имеющих многолетний успешный опыт бурения и заканчивания ГС, все неудачи и разочарования в использовании ГБ для разработки месторождений углеводородов – это результат невыполненных исследований.

401

Рис. 6.1. Динамика горизонтального бурения в США

Рис. 6.2. Динамика бурения ГС в Канзасе в 1984 – 2010 гг.

Рис. 6.3. Месторождение Prudhoe Bay

Рис. 6.4. Месторождение Wytch Farm

Рис. 6.5. Динамика применения ВС, ННС, ГС и МЗГС на месторождении Wytch Farm с 1988 по 2010 гг.

Рис. 6.6. Месторождение Pelican Lake

Рис.6.7. Динамика повышения нефтеотдачи с применением и без применения ГС (1961 – 2009 гг.)

Рис. 6.8. Пример успешной обработки полимер-гелями ГС 11-15А на месторождении Pelican Lake

Рис. 6.9. Эффективность полимерного заводнения на месторождении Pelican Lake

Рис. 6.10 Оринокский нефтегазоносный бассейн

Рис. 6.11 Территории пояса Ориноко

Рис.7.1. Динамика добычи до и после ПИВ

Рис. 7.2. Схема проведения многостадийного гидроразрыва пласта [325]

Рис. 9.5. Профиль по линии 191Р – 4724. Цветные линии – границы циклитов, черные цифры – фациальные комплексы

Рис. 10.5. Карта разработки пласта б3, Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения

а)

б)

в) - коллекторы с параметрами принятых кондиционных значений - коллекторы с параметрами ниже принятых кондиционных значений - отсутствие коллекторов Рис. 10.6 Геологический профиль по линии скважин 455-а – 3214 Абдрахмановской площади Ромашкинского месторождения а) с параметрами принятых кондиционных значений б) с параметрами вновь обоснованных кондиционных значений (Кпр ≤1 мД) в) для подсчета геологических запасов нефти

Научное издание Муслимов Ренат Халиуллович Волков Юрий Андреевич Карпова Лариса Григорьевна Тюрин Владимир Васильевич Яраханова Диляра Газымовна

Разработка нефтяных месторождений горизонтальными скважинами: опыт и достижения

Технический редактор Покаржевская Н.О. Оригинал-макет Митякина С.А.

ООО «Издательство «Плутон» Адрес 420097, РТ, г.Казань, ул. Лейтенанта Шмидта, 35-а тел.: +7 987 297 20 82 e-mail: pluton-ph@mail.ru Подписано в печать 08.02.2017 г. Гарнитура Times New Roman. Бумага офсетная Усл.печ.л. 27 Формат 60х90/16 Тираж 500 экз. Заказ №