Почему Shell пробурила скважину «Подкова» в Пермском бассейне

Как можно повысить отдачу от короткой горизонтальной скважины? Когда вы дойдете до конца, поверните сверло и начните сверлить обратно к буровой установке. Именно такой маневр предприняла компания Shell после того, как столкнулась с некоторыми проблемами при бурении на кустовой площадке с несколькими скважинами в Пермском бассейне.

«В прошлом году мы столкнулись с проблемой доступа к части пласта», — сказал Джейсон Пирт, менеджер по эксплуатации скважин, который руководил проектом для Shell еще в феврале 2019 года. Во время бурения вертикального участка горизонтальной скважины он объяснил, что «чрезмерное «Потери грязи были замечены на небольших глубинах. «Это помешало нам пробурить и завершить один из наших ответвлений длиной 5000 футов».

Необходимо было сделать выбор. Отказаться от проблемной скважины и попытаться пробурить еще одну, а это означало риск потерять еще одну скважину. Команда инженеров могла бы также решить отказаться от проблемной скважины и не брать на себя риск бурения новой.

Вместо этого инженеры пошли по менее проходимому пути: одну скважину они оставили, но при этом расширили соседнюю скважину, которая была успешно пробурена за пределами зоны потери циркуляции. Изюминка заключалась в том, что на конце бокового ствола этой скважины бурение продолжалось до тех пор, пока не был сделан поворот на 180° и в пределах того же целевого пласта не образовался еще один ствол скважины длиной 5000 футов.

Одна вертикальная секция, две боковые секции.

"Мы называем это колодцем-подковой", - сказал Пирт, подчеркнув, что скважина представляет собой собственный риск просто потому, что "никогда раньше этого не делалось". Наградой за успех стало то, что Shell не оставила на площадке ни одного запланированного производственного материала.

Трехмерное изображение скважины Neelie 4H в округе Ловинг, штат Техас, на основе общедоступных данных бурения. Однако его, скорее всего, запомнят как «подковообразный колодец» из-за его характерного поворота на 180°, который образует две боковые секции на глубине более 11 100 футов. Источник: 3Dwellbore.com

С экономической точки зрения, подковообразная скважина сэкономила 25% времени бурения и около 20% общих затрат по сравнению с бурением двух скважин одинаковой длины по бокам. В меньшей степени некоторая экономия была достигнута на этапе заканчивания скважины за счет того, что потребовалось использовать только один спуск гибких труб вместо двух.

Внешне подковообразный колодец на самом деле очень типичен. Расстояние между двумя ответвлениями составляет около 1300 футов, что оставляет достаточно места для планируемого заполняющего колодца посередине. На каждом боковом стволе, заложенном в сланце Вольфкемп, также было обнаружено такое же количество кластеров трещин, как и в двух отдельных скважинах. Пирт сказал, что участок разворота остался нестимулированным и служил просто «переходной точкой» от одного бокового поворота к другому. Все эти факторы уменьшили опасения по поводу взаимодействия трещин между двумя горизонтальными участками.

Идея бурения этой скважины находилась в стадии разработки в течение некоторого времени после того, как инженер Shell предложил эту концепцию в рамках усилий по изучению экономичных методов бурения. Другая концепция – это многозабойная скважина, которая также рассматривается как вариант экономии средств, поскольку она также предполагает бурение нескольких боковых скважин с помощью одного ствола.

Однако многосторонний метод требует точки соединения и механической изоляции, которая может не выдержать полную силу современных конструкций гидроразрыва. «Дизайн подковы, по сути, дает вам многостороннее соединение без этого соединения», — сказал Пирт.

Одной из причин, по которой Shell бурила боковые стволы длиной 5000 футов в этом районе Перми, являются ограничения на аренду — проблема, характерная для сланцевого сектора США, карты площадей которого часто диктуются частной собственностью на землю и условиями контрактов. Это ограничение не уникально: в США существует множество так называемых «аренда квадратных миль», что подчеркивает, что первый подковообразный колодец может оказаться не последним.

«Есть ли у этой скважины будущая роль в Перми? Мы считаем, что да», - сказал Пирт. «Есть ли у него будущая роль в других бассейнах? Потенциально». Он уточнил, что Shell все еще оценивает производственные результаты конструкции подковы, чтобы понять ее истинную экономику.