Specific features and prospects of well recovery by sidetracking based on the example of the Stynava field

• Autorzy: Stavychnyi Yevhen , Piatkivskyi Stanislav , Vytiaz Andrii , Femiak Vasyl , Kovbasiuk Mykhailo

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2025.01.01

Warianty tytułu

PL

Specyficzne cechy i perspektywy eksploatacji odwiertów metodą bocznego otworu poziomego na przykładzie złoża Stynava

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article provides a brief overview of the recovery of well No. 47 of the Stynava field by horizontal sidetrack drilling. Based on the analysis of the works, it is established that successful implementation of sidetracking projects with a complex profile can only be achieved through clear interaction of all involved contractors, based on the experience, results, and analysis of carried works, in close cooperation with specialists in the research industry, to implement leading technical and technological solutions. It presents the results of a detailed analysis of geophysical surveys and correlates the geological structure of the field with neighboring wells, which allowed us to design the optimal architecture and spatial placement of the sidetrack. The main technological stages of work on sidetracking and the technical difficulties that occurred are briefly described. The reasons for their occurrence and ways to overcome them are analyzed. The influence of a wide range of loads experienced by a drill string during operation in a directional section is considered, taking into account its geometric characteristics limited relative to the diameter of the sidetrack. The operability of the drill string before the onset of the limit state is calculated and the peak criteria beyond which emergency situations can potentially occur are determined. The influence of the applied drilling mud on the reservoir properties of the productive horizon of the Vygoda formation of the Eocene sediments of the Folded Carpathians (impact evaluation on the core permeability recovery factor) is analyzed. The structural, rheological, tribotechnical, inhibitory, and filtration properties of the drilling mud are presented, which ensure the stability of the near-borehole rock mass and accident-free deepening of the well sidetrack. On the basis of system analysis and calculations, the risks that arise during the lowering of the filter-liner in the complex spatial architecture sidetrack with a nonlinear indicator of the intensity of the zenith angle change are identified. On the basis of the calculations, generalized conclusions are drawn and ways to solve problematic issues regarding the possibility of successful descent of the liner to the bottom hole are presented. A graphical interpretation of the study of the plugging fluid and its formulation are presented. The necessity of using extensive stabilized plugging materials and specialized buffer fluids is established. The main practical criteria of the applied buffer systems are described. The example of the implementation of the project of the sidetracking in well No. 47 of the Stynava field and the initial oil production rate obtained confirms the need to carry out work on the well recovery by drilling a sidetrack in the late stage of exploitation of Ukrainian fields to increase hydrocarbon production.

PL

W artykule dokonano krótkiego przeglądu rekonstrukcji odwiertu nr 47 złoża Stynava poprzez wykonanie bocznego otworu poziomego. Na podstawie analizy prac ustalono, że powodzenie realizacji projektów wiercenia odwiertów bocznych o złożonym profilu możliwe jest do osiągnięcia jedynie w oparciu o zdecydowaną współpracę wszystkich zaangażowanych firm wykonawczych, w oparciu o doświadczenie, wyniki i analizę przeprowadzonych prac, w ścisłej współpracy ze specjalistami branży naukowo- -badawczej, na rzecz wdrożenia wiodących rozwiązań technicznych i technologicznych. Pokazano wyniki szczegółowej analizy badań geofizycznych oraz wykazano korelację budowy geologicznej złoża z sąsiednimi otworami, co pozwoliło zaprojektować optymalną architekturę i rozmieszczenie przestrzenne otworu bocznego. Pokrótce opisano główne etapy technologiczne prac przy wierceniu otworu bocznego oraz powstałe trudności techniczne. Przeanalizowano przyczyny ich występowania oraz sposoby ich przezwyciężania. Rozważono wpływ szerokiego zakresu obciążeń, jakim poddawany jest przewód wiertniczy podczas pracy w odcinku kierunkowym, biorąc pod uwagę jego charakterystykę geometryczną, ograniczoną w stosunku do średnicy otworu bocznego. Obliczono operacyjność przewodu wiertniczego przed wystąpieniem stanu granicznego i określono kryteria szczytowe, po przekroczeniu których mogą potencjalnie wystąpić sytuacje awaryjne. Przeanalizowano wpływ zastosowanej płuczki wiertniczej na właściwości zbiornikowe horyzontu produktywnego formacji Vygoda osadów eocenu Karpat Zewnętrznych (ocena wpływu na współczynnik odzysku przepuszczalności rdzenia). Przedstawiono właściwości strukturalne, reologiczne, tribotechniczne, inhibicyjne i filtracyjne płuczki wiertniczej, które zapewniają stabilność górotworu w strefie przyodwiertowej i bezwypadkowe pogłębienie otworu bocznego. Na podstawie analizy systemu i obliczeń zidentyfikowano zagrożenia, które pojawiają się podczas opuszczania filtra linera w otworze bocznym o złożonej architekturze przestrzennej z nieliniowym wskaźnikiem intensywności zmiany kąta zenitalnego. Na podstawie obliczeń wyciągnięto uogólnione wnioski i przedstawiono sposoby rozwiązania problematycznych zagadnień dotyczących możliwości skutecznego opuszczenia linera do otworu. Przedstawiono graficzną interpretację badań nad roztworem uszczelniającym i jego recepturę. Stwierdzono konieczność stosowania ekspandowanych stabilizowanych materiałów uszczelniających oraz specjalistycznych płynów buforowych. Scharakteryzowano główne kryteria praktyczne stosowanych systemów buforowych. Przykład realizacji projektu wiercenia otworu bocznego w odwiercie nr 47 złoża Stynava oraz uzyskana początkowa wydajność wydobycia ropy naftowej potwierdzają konieczność prowadzenia prac związanych z rekonstrukcją odwiertów poprzez wiercenie otworów bocznych w warunkach późnej fazy eksploatacji złóż ukraińskich w celu zwiększenia wydobycia węglowodorów.

Słowa kluczowe

EN

drilling; sidetrack; well; casing; cementing

PL

wiercenie; otwór boczny; otwór; rury okładzinowe; cementowanie

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 81, nr 1
• Strony: 3--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Stavychnyi Yevhen

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ukraine

autor

Piatkivskyi Stanislav

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ukraine

autor

Vytiaz Andrii

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ukraine

autor

Femiak Vasyl

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ukraine

autor

Kovbasiuk Mykhailo

• Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ukraine

Bibliografia

• Agafonov D.Y., Tershak B.A., Stavychnyi Y.M., Plytus M.M., Piatkivskyi S.A., Savchuk N.M., 2022. The experience of successful completion of a well at the Verkhnomaslovetske field of PJSC “Ukrnafta”. Oil and Gas Power Engineering, 1(37): 22–32. DOI: 10.31471/1993-9868-2022-1(37)-22-32.
• Aldamzharov N.N., 2003. Branching-horizontal wells – one of the methods to increase oil recovery. Construction of Oil and Gas Wells on Land and Sea, 11: 13–16.
• Alexandrov M.M., 1978. Resisting forces during pipe movement in a well. Nedra, 207.
• Azyukovskyi O.O., Ignatov A.O., Stavychnyi Y.M., 2022. Improvement of properties of special well technological fluids during field development, Scientific works of DonNTU. Mining and Geological, 1(27)–2(28): 96–106. DOI: 10.31474/2073-9575- 2022-1(27)-2(28)-96-106.
• Catalog “Slips-whipstock KLEN for cutting the casing exit in a string in one round trip operation and shearing in an open hole”. <https:// www.inbur.ru/files/KLEN.pdf> (access: May, 2024).
• Chudyk I.I., 2008. Study of the influence of some technical and technological factors on the idle rotation of the drilling string. Scientific Bulletin of IFNTUOG, 2(18): 76–80.
• Chudyk I.I., Tokaruk V.V., Shchutskyi V.I., 2017. Improved approach to the design and selection of the drilling string structure taking into account energy efficiency. Young Scientist, 3(43): 764–768.
• Deily F.H., Dareing W.H., Paf G.H., Ortlof J.E., Lynn R.D., 1968. Measurement of forces acting on the drill string and its motion elements during drilling. Proc. of AOIM. Design and Technology of Mechanical Engineering, 2: 24–34.
• Davydenko O.Y., Davydenko I.O., Rudyk O.I., 2015. Prospects for increasing the levels of hydrocarbon production by sidetracks drilling. Kharkiv National University by name V.N. Karazin Bulletin, Series Geology. Geography. Ecology, 43: 38–45.
• Doroshenko V.M., Zarubin Y.O., Grishanenko V.P., Prokopov V.Y., Shvydkyi O.A., 2013. The main directions of improvement of field development systems and the potential for increasing oil production in Ukraine. Oil and Gas Industry of Ukraine, 2: 27–30.
• Dovzhok E.M., Rubakha M.H., Muzychko I.I., Vitryk V.H., 2003. The use of horizontal wells for the development of fields with hard-to-recover hydrocarbon reserves: a collection of scientific papers. Scientific and Practical Conference “State and Prospects of Development of Oil and Gas Fields of Ukraine – 2003”, IvanoFrankivsk, 18–21 November, IFNTUOG, 303.
• Geological and economic estimation of reserves of the Stynava gascondensate-and-oil field in Stryi district, Lviv region: report on research and development. PJSC Ukrnafta; Book 1. 2015, 85.
• Gilyazov R.M., 2002. Drilling of oil wells with sidetracks. OOO “Nedra-Businesscenter”, 255. History of percussion drilling in Ukraine. <https://uk.wikipedia.org/wiki/History percussion drilling in Ukraine> (access: May, 2024).
• Karpenko O., Mykhailov V., Karpenko I., 2015. To the prognosis of hydrocarbon resources development of the eastern part of the DDZ. Bulletin of Kyiv National University name Taras Shevchenko, 1(68): 49–54.
• Koroviaka Y.A., Mekshun M.R., Ihnatov A.O., Ratov B.T., Tkachenko Y.S., Stavychnyi Y.M., 2023. Determining technological properties of drilling muds. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2: 25–32. DOI: 10.33271/nvngu/2023-2.
• Kotskulych Y.S., Stavychnyi Y.M., Pyatkivsky S.A., Kotskulych Y.Y., 2013. The use of electric drills during the building of directional wells. Precarpathian Bulletin of the National Academy of Sciences,1(21): 138–148.
• Kozlov A., Lopatin Y., Messer A., Povalikhin A., 2002. Drilling of horizontal drainage borehole to improve the efficiency of oil and gas field exploitation. <https://www.oilcapital.ru/technologies/2002/01/141816_50464.shtml>(access: May, 2024).
• Processing and interpretation of seismic data of flatbed 3D seismic survey at Stynava area: report on research and development. OJSC “Carpathian UGR”; executed by. Kucher S.F. Ivano-Frankivsk. 2011.
• Stavychnyi Y.M., Agafonov D.Y., Poshyvak A.O., Tyvonchuk S.P., Kekukh D.A., Prydachyna O.M., Bobal N.V., Tershak B.A., Piatkivskyi S.A., Plytus M.M., 2022. Horizontal wells – the experience of drilling and prospects for increasing oil production in Ukrainian fields. Exploration and Development of Oil and Gas Fields, 4(85): 71–86. DOI: 10.31471/1993-9973-2022-4(85)-71-86.
• Sultanov B.Z., Ishemguzhin Y.I., Shammasov M.K., Sorokin V.N., 1973. Work of the drill string in the well. Nedra, 217.
• Vytyaz O., Chudyk I., Mykhailiuk V., 2015. Study of the effects of drilling string eccentricity in the borehole on the quality of its cleaning. Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining. New Developments in Mining Engineering, 591–595. DOI: 10.1201/b19901-102.
• Yunin Y.K., Khehai V.K., 2004. Dynamics of deep drilling. Nedra, 285. Legislative acts and normative documents Industry Standard of Ukraine 41-00032626-00-012-2000 Spudding and kick of additional section and directional wells during deep oil and gas drilling. Organization and procedure of work.