Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных коллекторах с низкими градиентами пластового давления углеводородных систем

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 814564.01.99
Дано научно-практическое обоснование эффективной технологии бурения нефтедобывающих скважин с горизонтальным окончанием в рифейском трещинном карбонатном мегарезервуаре Байкитской НГО Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции. Представлены результаты исследований природно-технической системы «сложный карбонатный нефтегазонасыщенный коллектор с АНПД - горизонтальный открытый ствол нефтедобывающей скважины». Рассмотрены гидродинамические процессы, возникающие в продуктивном пласте и в скважине в цикле первичного вскрытия бурением горизонтальных участков большой протяженности, многозабойных скважин. Для инженеров по бурению нефтяных и газовых скважин, геологов, геофизиков. Может быть полезно студентам и аспирантам нефтегазовых специальностей.
Сверкунов, С. А. Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных коллекторах с низкими градиентами пластового давления углеводородных систем : учебное пособие / С. А. Сверкунов, А. Г. Вахромеев ; ИрНИТУ; ИЗК СО РАН. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2020. - 240 с. - ISBN 978-5-9729-0541-6. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/2092469 (дата обращения: 14.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ  
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ЗЕМНОЙ КОРЫ 
СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

С. А. Сверкунов, А. Г. Вахромеев

БУРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СТВОЛОВ СКВАЖИН
В СЛОЖНЫХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРАХ
 С НИЗКИМИ ГРАДИЕНТАМИ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ 
УГЛЕВОДОРОДНЫХ СИСТЕМ
 

Учебное пособие

   

 

Москва   Вологда
«Инфра-Инженерия»
2020
RUSSIAN FEDERATION MINISTRY OF EDUCATION AND SCIENCE

IRKUTSK NATIONAL TECHNICAL RESEARCH UNIVERSITY 

EARTH CRUST INSTITUTE 
SIBERIAN BRANCH, RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES

S. A. Sverkunov, A. G. Vakhromeev

HORIZONTAL WELL DRILLINGIN COMPLEX CARBONATE 
RESERVOIRS WITHIN HYDROCARBON PLAYS  
OF LOW PRESSURE GRADIENTS
 

Textbook

Moscow  Vologda
Infra-Inzheneriya
2020
ISBN 978-5-9729-0541-6  
© ИрНИТУ, 2020 
 
 
© ИЗК СО РАН, 2020
 
 
© Сверкунов С. А., Вахромеев А. Г., 2020
 
 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2020
 
 
 
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2020

Рекомендовано к печати ученым советом 
Института земной коры СО РАН  
УДК 622.24
ББК  33.131
           С24
Рецензенты:
директор Иркутского филиала «РН-Бурение» В. М. Иванишин;
доктор технических наук, профессор, академик РАЕН,  
академик Украинской нефтегазовой академии, руководитель проекта  
управления технологической экспертизы и прогнозирования департамента  
научно-технического развития и инноваций ПАО «НК „Роснефть”»,  
главный редактор научно-технического журнала  
«Строительство нефтяных и газовых скважин  
на суше и на море» В. Ю. Близнюков;
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры машин  
и оборудования нефтяной и газовой промышленности Ухтинского  
государственного технического университета И. Б. Быков
                           
Сверкунов, С. А.
С24  
Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных 
коллекторах с низкими градиентами пластового давления углеводородных 
систем : учебное пособие / Сверкунов С. А., Вахромеев А. Г.;  
ИрНИТУ; ИЗК СО РАН. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия,  
2020. – 240 с.
ISBN 978-5-9729-0541-6

Дано научно-практическое обоснование эффективной технологии бурения 
нефтедобывающих скважин с горизонтальным окончанием в рифейском 
трещинном карбонатном мегарезервуаре Байкитской НГО Лено-Тунгусской 
нефтегазоносной провинции. Представлены результаты исследований природно-
технической системы «сложный карбонатный нефтегазонасыщенный 
коллектор с АНПД – горизонтальный открытый ствол нефтедобывающей 
скважины». Рассмотрены гидродинамические процессы, возникающие в 
продуктивном пласте и в скважине в цикле первичного вскрытия бурением 
горизонтальных участков большой протяженности, многозабойных скважин. 
Для инженеров по бурению нефтяных и газовых скважин, геологов, геофизиков. 
Может быть полезно студентам и аспирантам  нефтегазовых специальностей. 

УДК 622.24
ББК 33.131
Sverkunov, S. A. 
Horizontal well drilling in complex carbonate reservoirs within hydrocarbon 
plays of low pressure gradients / S. A. Sverkunov, A. G. Vakhromeev. – Moscow, 
Vologda, Infra-Inzheneria Publ., 2020, – 240 p. (in Russ.)

The book sets out practical and scientific grounds for effective drilling of 
horizontal oil wells targeting the Riphean fractured carbonate mega-reservoir 
in the Baikitskaya oil and gas bearing region Leno-Tunguska  province. It 
summarizes research of the natural-and-technical system of uncased horizontal 
oil wellbore in a complex carbonate matrix reservoir of oil and gas with an 
anomalously low formation pressure, and the hydrodynamic processes taking 
place  in the reservoir and the well during initial drilling of extensive horizontal 
intervals of multilateral wells
The book is intended for oil and gas engineers, geologists and geophysicists. 
It may be useful for students and post-graduate students taking courses in Oil and 
Gas. 

ISBN 978-5-9729-0541-6
Введение

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................ 11

ГЛАВА 1. Нефтегазоконденсатные месторождения 
в природном трещинном резервуаре рифея 
Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления 
как проблемные объекты ГРР ...........................................................17
 
1.1. История геологического развития и нефтегазоносность 
 
рифейских отложений ...................................................................17
 
1.2. Строение, состав и формирование продуктивной толщи 
 
природного резервуара рифея Юрубчено-Тохомского 
 
месторождения ...............................................................................27
 
1.3. Особенности пустотного пространства рифейских 
 
трещинных резервуаров по результатам
 
литолого-петрографических  исследований керна скважин......48
 
1.4. Геолого-технологические условия бурения .........................53
Выводы по главе 1 ..............................................................................74

ГЛАВА 2. Обзор исследований в области первичного 
вскрытия сложного карбонатного кавернозно-трещинного 
коллектора с низкими градиентами пластового давления .............77
 
2.1. Особенности проектирования конструкции скважин 
 
и выбора технологии первичного вскрытия 
 
продуктивных пластов ..................................................................77
 
2.2. Характерные особенности геологического строения 
 
карбонатного кавернозно-трещинного коллектора с АНПД, 
 
формирующие условия бурения геологоразведочных 
 
и эксплуатационных скважин на нефть и газ .............................83
 
2.3. Обзор выполненных работ и исследований в области 
 
борьбы с поглощениями, геологического строения 
 
и особенностей кавернозно-трещинного коллектора 
 
с АНПД ...........................................................................................98
 Выводы к главе 2 ..............................................................................109
Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных коллекторах...

ГЛАВА 3. Обоснование выбора методов исследований .............. 111
 
3.1. Анализ и выбор существующих методик 
 
проектирования скважин на нефть и газ ................................... 111
 
3.2. Совершенствование методики проектирования 
 
конструкции скважин на основе графика совмещенных 
 
давлений .......................................................................................121
 Выводы к главе 3 ..............................................................................125

ГЛАВА 4. Исследование и разработка технологии 
первичного вскрытия карбонатных кавернозно-трещинных 
коллекторов с АНПД .......................................................................126
 
4.1. Исследование гидродинамических условий 
 
возникновения основных проблем при строительстве 
 
эксплуатационных и разведочных скважин в условиях 
 
карбонатного кавернозно-трещинного коллектора 
 
с АНПД при бурении горизонтальных стволов большой 
 
протяженности ............................................................................126
 
4.2. Базовые технологии первичного вскрытия продуктивного
 
пласта с регулируемым давлением/на депрессии ....................147
 
4.3. Экспериментальное исследование допустимых 
 
рабочих диапазонов забойных давлений при бурении 
 
горизонтальных стволов .............................................................150
 
4.3.1. Обоснование допустимого рабочего 
 
диапазона репрессий ............................................................151
 
4.3.2. Обоснование допустимого рабочего 
 
диапазона депрессий ............................................................157
 
4.4. Разработка волновой технологии первичного вскрытия 
 
«с комбинированным регулируемым давлением» ...................160
 Выводы к главе 4 .............................................................................173

ГЛАВА 5. Промысловые испытания и оценка эффективности 
предложенной технологии первичного вскрытия продуктивного
пласта с комбинированным регулируемым давлением ................174
Введение

 
5.1. Методика и результаты проведения промысловых 
 
испытаний волновой технологии первичного вскрытия 
 
с «комбинированным регулируемым давлением» при
 
первичном вскрытии карбонатного кавернозно-трещинного 
 
коллектора (рифей) с аномально-низким пластовым 
 
давлением ....................................................................................174
 
5.2. Кустовое бурение эксплуатационных скважин 
 
с горизонтальным окончанием с применением 
 
технологии регулируемого давления – первые выводы ..........179
 Выводы по главе 5 ...........................................................................184

ГЛАВА 6. Инновационные решения повышения 
эффективности бурения и освоения эксплуатационных 
скважин с горизонтальным окончанием в условиях 
карбонатных коллекторов с низкими градиентами 
пластового давления ........................................................................185
 
6.1. Первые признаки газопроявлений при бурении  
 
горизонтальных стволов в условиях сильнотрещиноватого  
 
кавернозного карбонатного коллектора ....................................186
 
6.2. Проблематика изоляции газовой шапки нефтяной 
 
залежи на примере строительства горизонтальных 
 
эксплуатационных скважин .......................................................192
 
6.3. Предупреждение дифференциального прихвата 
 
при бурении и спуске обсадной колонны .................................198
 
6.4. Механизм возникновения ГНВП при бурении 
 
скважин в трещинном коллекторе с полным 
 
поглощением в условиях «инерционного эффекта» ................208
Выводы по главе 6 ............................................................................214

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................215
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .............................................218
Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных коллекторах...

CONTENTS

INTRODUCTION .....................................................................................11 

CHAPTER 1. Oil and gas condensate deposits in the Riphean natural 
fractured reservoir, Yurubcheno-Takhomsky oil and gas zone,  
as exploration challenges ...........................................................................17 
1.1. Geological history and hydrocarbon saturation of Riphean 
depositions .............................................................................................17 
1.2. Development, structure and composition of the pay interval  
in the Riphean natural reservoir of the Yurubcheno-Tokhomsky 
field ........................................................................................................27  
1.3. Specificities of voids in the Riphean fractured reservoirs 
according to the lithologic and petrographic analysis of well cores ......48 
1.4. Geotechnical drilling environment .................................................53  
Summary of chapter 1 ................................................................................74

CHAPTER 2. Overview of research on initial penetration of complex 
reservoirs of vuggy and fractured carbonates showing low formation 
pressure gradients .......................................................................................77  
2.1. Special aspects of well design and choice of a technology to 
penetrate the pay intervals. ....................................................................77 
2.2. Geologic structure features of a vuggy and fractured carbonate 
reservoir of anomalously low formation pressure that precondition 
drilling of oil and gas exploration and production wells. ......................83  
2.3. Overview of work and research done on mud loss mitigation, 
geologic structure and specifics of a vuggy and fractured 
reservoir of anomalously low formation pressure. ................................98 
Summary of chapter 2 ............................................................................. 109

CHAPTER 3. Grounds to choose research methods. ............................ 111 
3.1. Analysis and selection of existing oil/gas well design 
methods ............................................................................................... 111
3.2. Improvement of well design with the combined pressure 
diagram ............................................................................................... 121
Summary of chapter 3 ............................................................................. 125

CHAPTER 4. Study and development of a technology to penetrate 
vuggy and fractured carbonate reservoirs of anomalously low 
formation pressure .................................................................................. 126
Введение

4.1. Study of hydrodynamic sources of major challenges to 
construction of exploration and production wells: drilling long 
horizontal wellbores through a vuggy and fractured carbonate 
reservoir of anomalously low formation pressure ............................. 126
4.2. Basic technologies of initial pay zone penetration: managed 
pressure and underbalanced drilling .................................................. 147
4.3. Research test of operational BHP window for drilling 
horizontal wells ...................................................................................150 
4.3.1. Rationale for an operational window of overpressure ..........151 
4.3.2. Rationale for an operational window of underpressure ........157 
4.4. Development of an initial penetration technology 
of «combined managed pressure» .......................................................160 
Summary of chapter 4 ..............................................................................173 

CHAPTER 5. Field tests and performance appraisal of the proposed 
technology of initial pay zone penetration under combined managed 
pressure ....................................................................................................174 
5.1. Process and results of the field tests of the technology of initial  
penetration under combined managed pressure that were performed 
during penetration of a vuggy and fractured carbonate reservoir 
(Riphean) of anomalously low formation pressure ............................174 
5.2. Managed pressure drilling of horizontal well clusters: 
primary conclusions ...........................................................................179 
Summary of chapter 5 ..............................................................................184 

CHAPTER 6. Innovative solutions to more effective drilling and 
completion of horizontal production wells in carbonate reservoirs 
of low formation pressure gradients ........................................................185 
6.1. First precursors of gas kicks in drilling horizontal wellbores 
through extensively fractured and vuggy carbonate reservoirs ..........185 
6.2. Challenges of isolating gas cap of an oil reservoir examples  
from construction of horizontal production wells ............................. 192
6.3. Prevention of differential sticking in drilling and running  
in a casing string .................................................................................198 
6.4. Mechanism of blowouts during well drilling in a fractured 
reservoir complicated by total mud loss and the «inertia effect» .......208 
Summary of chapter 6 ..............................................................................214

CONCLUSION ........................................................................................215 
REFERENCES ........................................................................................218
Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных коллекторах...

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ  
И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

MPD
бурение с регулируемым давлением
UBD
бурение  с депрессией на пласт
АНПД
аномально-низкое пластовое давление
БР
буровые растворы
ГНВП
газонефтеводопроявление
ГРР
геологоразведочные работы
ГС
горизонтальный ствол
КНБК
компоновка низа бурильной колонны 
ННБ
наклонно-направленное бурение
ОК
обсадная колонна
ПБ НГП
правила безопасности нефтяной и газовой промышленности
ППД
поддержание пластового давления
УПН
установка подготовки нефти
ЭРУО
эмульсионный раствор на углеводородной основе
ЭЦП
эквивалентная циркуляционная плотность
Рпл
пластовое давление
Ри
давление инерции
Рнас
давление насыщения нефти
ГФ
газовый фактор
УВ
углеводородный
АК
аномальный коллектор
АВПД
аномально-высокое пластовое давление 
ПР
природный резервуар
ГДИ
гидродинамические исследования
ПГИ
промысловые геофизические исследования
ГИС
геофизические исследования скважин
ГНК
газонефтяной контакт
ВНК
водонефтяной контакт
ПЗП
призабойная зона пласта
ЦС
циркуляционная система
Р заб
забойное давление
Р нач. 
погл.
давление начала поглощения
Введение

ВВЕДЕНИЕ

Строение природных трещинных резервуаров нефти и газа уже 
более полувека остается проблемой не только для геологов нефтяников, 
решающих широкий круг вопросов прогноза изучения трещинной 
среды и комплексного анализа продуктивных возможностей 
месторождений. Уже с первых метров бурения по трещинным коллекторам 
с широкой гаммой технологических и технических вопросов 
сталкиваются буровики, представители базовой отрасли, на которых 
лежит груз ответственности за качественную проводку отбор керна, 
испытание и освоение скважин, т. е. их эксплуатацию в сложных трещинных 
коллекторах. Именно от качества буровых работ в цикле 
заканчивания скважин зависит конечная эффективность и поискового, 
разведочного этапов ГРР, и эффективность капитальных 
вложений в освоение месторождений. 
В оценке залежей в сложных трещинных коллекторах геологи все 
же находят эмпирические решения, часто используют вероятностный 
подход для обоснования обобщенных параметров продуктивного 
пласта, и все-таки дают оценку извлекаемых запасов УВ месторождения. 
В буровой же отрасли на эмпирические решения не опереться, 
здесь требуется конкретика. Поэтому именно буровикам приходится 
сразу, на практике решать широкий круг производственных задач 
первичного вскрытия трещинных систем природного резервуара, 
уточняя важнейшие параметры геологической среды трещинных систем 
и пластовых углеводородных систем, в них распределенных, для 
оперативной корректировки технологии бурения.
 Российским геологам принадлежит мировой приоритет в открытии  
гигантских месторождений УВ в массивных трещинных 
резервуарах верхнего протерозоя – рифея. Это открытие было сделано 
в Восточной Сибири, в пределах Байкитской НГО Лено-Тунгусской 
нефтегазоносной провинции (НГП) Сибирской платформы. 
Крупнейшие Куюмбинское, Юрубчено-Тохомское НГКМ, Оморин-
ское ГКМ, а так же перспективные нефтегазогеологические объекты 
– Камовская, Вайвидинская, Шушукская, Сейсморазведочная и Кор-
динская площади входят в Юрубчено-Тохомскую зону [Конторович 
и др., 1998] или Куюмбо-Юрубчено-Тохомский ареал нефтегазона-
копления [Трофимук, 1992; Харахинов и др., 2011, 2012, 2015], площадью 
более 60 тыс. км2 с прогнозируемым извлекаемым ресурсным 
потенциалом 2 млрд т. условного топлива. 
Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных коллекторах...

Доломиты рифея являются древнейшими нефтегазоносными 
отложениями на планете, их возраст более 1 млрд лет. Именно 
сложным строением массивных трещинных резервуаров были обусловлены 
весьма продолжительные сроки геологоразведочных работ 
на этих месторождениях. Далеко не сразу геологам открылись 
ключевые особенности, детали строения сложных карбонатных пород-
коллекторов природных резервуаров рифея. Соответственно, 
уже в процессе заканчивания первых скважин горно-геологические 
условия бурения были определены как сложнейшие [Поляков и др., 
1999; Поляков, Еремеев, 1987]. Сегодня месторождения нефти и газа 
Лено-Тунгусской провинции активно вводят в эксплуатацию. И здесь 
технологический подход к первичному вскрытию нефтегазовых 
залежей горизонтальными стволами (ГС) большой протяженности 
и многозабойными скважинами (МЗС) в сложном трещинном 
резервуаре карбонатного рифея был и остается ключевым фактором 
экономически эффективного доизучения и освоения УВ-месторождений 
Байкитской НГО кустовым бурением. 
Трещинные природные резервуары – особый объект. Дебиты 
нефти из скважин с горизонтальным окончанием большой протяженности, 
вскрывших трещиные коллекторы достигают 530–560 м3/сут на 
депрессиях около 1 % от Рпл.. По Ю. А. Филипцову (2016), ярким примером 
трещинных коллекторов венда являются терригенные коллекторы 
Абаканского месторождения, при испытании которых специалистами 
ООО «Газпромгеологоразведка» получили из нескольких пластов притоки 
газа дебитом более 1 млн м3/сут. Ранее были известны несколько 
высокодебитных скважин в каверново-трещинных коллекторах нижнего 
кембрия на Марковской, Даниловской, и других площадях Непского 
свода с дебитами нефти около 1 тыс м3/сут, предельно насыщенных рассолов 
с дебитами 3–8 тыс м3/сут (Знаменская, Ковыктинская площади). 
Осложняющими бурение факторами являются специфические особенности 
сложных каверново-трещинных карбонатных коллекторов – анизотропия 
фильтрационного поля и явление деформации трещинной составляющей 
пустотного пространства. Доказано, что все барические 
воздействия, гидравлически приложенные к пластовой флюидной 
системе, способны перевести природный трещинный резервуар 
в другое напряженное состояние. Одно из наиболее сложных – состояние 
с существенно меняющими параметрами проницаемости 
фильтрующих трещин [Belonin, 2005; Borevsky, 1986; Кашников и др., 
Введение

2011; Вахромеев и др., 2017, 2018, 2019; Иванишин и др., 2019]. Важно 
понимать, что если этот переход в процессе бурения/освоения будет 
неконтролируемым, то приведет к необратимому снижению фильтрационных 
свойств коллектора, а значит – к потере продуктивности скважин 
по нефти и конечные показатели рентабельности освоения месторождения 
углеводородов.
Практически для всех природных резервуаров, месторождений 
УВ докембрия южных и центральных районов Сибирской платформы 
характерны АНПД пластовых углеводородных систем [Результаты, 
1982; Фукс А.Б., 1998; 1999, 2000; Геопромысловое…, 1982; Фукс 
Б.А, Фукс А.Б., 1976, 1981, 1984]. Например, это Среднеботуобинское, 
Верхнечонское Ярактинское и Аянское НГКМ, гигантское Ковыктин-
ское ГКМ, Чайкинское, Шамановское ГКМ, и мн. др. с градиентом 
Рпл 0,7–0,8 в терригенных отложениях венда; Куюмбинское, Юрубче-
но-Тохомское НГКМ и др. с градиентом Рпл 0,78–0,87 в карбонатном 
рифее. При значениях градиента Рпл в нефтяной залежи менее 0,85 
процесс бурения с открытой системой циркуляции резко осложняется. 
Залежи УВ, как правило, двухфазные, газоконденсатно-нефтяные 
или нефтегазоконденсатные. Поэтому дополняют проблематику такие 
природные параметры пластовых УВ систем, как высокое значение 
газового фактора (ГФ) и низкое значение давления насыщения нефти (
нефтяные залежи) растворенным газом (Рнас). Давление начала 
(Рнк) конденсации (газоконденсатные залежи) также близки по значениям 
к пластовому давлению [Промысловая, 1982; Фукс А. Б., 2000]. 
Сочетание гидравлических особенностей фильтрации жидкостей и 
газов в ПЗП в цикле первичного вскрытия трещинных фильтрационных 
систем с барическими характеристиками нефтегазовой залежи 
(АНПД) и высоким ГФ предельно осложняют бурение скважин 
[Аварийные, 2018]. Практика показала, что при бурении скважин всех 
назначений именно в трещинно-жильных и карстово-жильных 
коллекторах, вмещающих флюидо-динамические системы (залежи 
УВ) с АНПД возникают наибольшие сложности заканчивания 
и риск ГНВП [Сираев, 2016]. На примере природных карбонатных 
резервуаров трещинного типа и флюидных систем с АНПД ЮТ 
НГКМ в настоящей книге показана геологическая обусловленность 
проблематики первичного вскрытия, которая является основой, 
базой обоснования технологических решений и выбора технологических 
подходов бурения. 
Бурение горизонтальных стволов скважин в сложных карбонатных коллекторах...

Технологии бурения скважин в последнее десятилетие значительно 
шагнули вперед. От первых наклонно-направленных скважин 
с горизонтальным участком 80–150 м в продуктивном пласте 
коллекторе компании перешли к бурению горизонтальных стволов 
большой протяженности. В последние два года наблюдается массированный 
переход к многозабойным скважинам типа «fish bone» 
с суммарной протяженностью горизонтальных участков в одной 
скважине 2,5–3,5 км и более. Рекорд общей протяженности горизонтальных 
участков в одной многозабойнной скважине (МЗС) на  
УВ-месторождении в Восточной Сибири в 2019 году перевалил за 6000 
м, в 2020 году составил уже более 10000 м [Гринченко и др., 2020]. 
Однако даже самая передовая, ультрасовременная технология 
бурения и заканчивания на практике реализуется в совершенно конкретных 
горно-геологических условиях (ГГУ). Трещинные резервуары, 
вмещающие многофазные залежи УВ крайне проблемны для 
цикла первичного вскрытия (бурением), и требуют детально проработанных 
технологических подходов как в бурении горизонтальных 
стволов (1000 м), так и многозабойных горизонтальных скважин. 
Есть свои особенности первичного вскрытия трещинных коллекторов 
с двухфазной АНПД-залежью горизонтальными стволами 
большой протяженности. Во многих случаях именно геологическое 
строение трещинного пласта коллектора и природные параметры 
пластовых УВ-систем ограничивают максимально возможную 
протяженность горизонтального ствола [Сверкунов и др., 
2015; Вахромеев и др., 2016, 2017].
Понимание рабочих диапазонов динамического давления и алгоритма 
технологических операций в первичном вскрытии ГС пришло 
далеко не сразу. На первом этапе, в бурении первых кустов горизонтальных 
скважин на ЮТ НГКМ были апробированы классические 
подходы при вскрытии продуктивного пласта. Вывод: бурение на репрессии 
возможно лишь в 2-х вариантах: либо с полным поглощением 
промывочной жидкости, либо с постоянной кольматацией, которая 
лишь в 30% случаях обеспечивает изоляцию поглощающих зон. 
При этом оба варианта первичного вскрытия продуктивного пласта на 
репрессии нельзя признать оптимальными, они не исключают существенного 
снижения в дальнейшем дебитов горизонтальных скважин. 
В силу различных причин технология бурения «на репрессии» приводит 
к кольматации низко- и средне проницаемых трещин в коллекто-
Введение

ре, и в дальнейшем не исключено быстрое обводнение добывающих 
скважин через высокопроницаемые дренирующие супер трещины.
Следующим этапом поиска технологических решений стало бурение 
ГС «на балансе» (на равновесии, или с регулируемым давлением). 
Эта технология также не показала своей эффективности в трещинных 
коллекторах рифея. Возможно из-за того, что баланс в таких коллекторах 
физически не достижим. Процесс первичного вскрытия либо «сваливается 
в депрессию» с больше-объемными дебитами флюида, либо «в 
репрессию» с неконтролируемыми поглощениями. Это также связано с 
особенностями фильтрационно-емкостных свойств каверново-объединенного 
трещинного коллектора, в части «запредельных» значений проницаемости 
локальных интервалов карбонатного массива рифея.
В итоге авторы пришли к выводу, что применение какой-то одной 
технологии первичного вскрытия трещинного резервуара горизонтальным 
стволом большой протяженности не принесет желаемого 
результата. Очевидно, что необходимо их комплексирование. 
Именно симбиоз известных технологий стал основой предлагаемого 
авторами волнового комбинированного регулируемого давления. 
В итоге создание низкоамплитудных длинноволновых колебаний 
динамического забойного давления в сторону репрессии 
и депрессии позволило управлять скважинными процессами 
и продолжать бурение (первичное вскрытие) горизонтальных 
скважин 1000 метров в сложных условиях массивного трещинного 
резервуара ЮТ НГКМ.
Таким образом, базируясь на многолетнем производственном 
опыте кустового бурения Юрубчено-Тохомского НГКМ, на основе 
теоретических выкладок и производственных данных уточнена гидродинамическая 
модель горизонтального бурения в сложных кавернозно-
трещинных карбонатных коллекторах. В итоге обоснована 
применимость волновой технологии (первичного вскрытия) с «комбинированным 
регулируемым давлением» и гарантированный 
(доверительный) интервал эквивалентных забойных давлений при 
первичном вскрытии трещинных систем рифея горизонтальным бурением, 
позволяющие создать требуемые условия безопасности работ и 
обеспечивающие эффективную проводку ствола скважины с минимизацией 
возможных осложнений в процессе бурения.
В поиске приемлемых технологических решений были проанализированы 
исследования ведущих научных школ и ученых: К. И. Ба-