Сначала определимся, при каком отклонении от вертикали скважина будет наклонной. Для того, чтобы скважина считалась наклонной, так называемый зенитный угол должен превышать 5 градусов. Если угол не превышает указанного значения, то скважина считается условно вертикальной. Дело в том, что все скважины, особенно глубокие, никогда не получаются идеально вертикальными и прямыми, и называются естественно-искривленными.
Наклонное бурение
Отклонение от вертикали может быть естественным и искусственным. К естественным причинам относятся воздействия пробуриваемой породы на буровой инструмент. Геологические слои никогда не бывают равномерны по плотности, неизбежно встречаются валуны, окремненные участки, пустоты, плывуны и т.д. Поэтому независимо от вертикального направления, задаваемого шпинделем буровой колонне, буровые штанги вслед за буровым инструментом отклоняются в сторону.
однозабойное наклонное бурение скважины
Искусственное, принудительное искривление делается различными техническими методами и является управляемым. Наклонно-направленные скважины могут быть однозабойными и многозабойными. Многозабойная скважина характеризуется тем, что на определенной глубине от главного забоя отходят несколько дополнительных. Многозабойное бурение делится на разветвленно-наклонное и разветвленно-горизонтальное.
Где применяется многозабойное бурение?
В основном необходимость использования и развития технологии наклонного и многозабойного бурения связана с повышением эффективности разработки газовых и нефтяных месторождений, а также со снижением финансовых и временных затрат. Благодаря применению наклонного многозабойного бурения с одной буровой установки можно достичь нескольких не связанных между собой участков с залежами полезных ископаемых. Это обойдется дешевле, чем строить буровой комплекс или платформу над каждым из таких участков.
варианты наклонного бурения
В каких случаях используется наклонно-направленное и многозабойное бурение?
- в основном наклонное и многозабойное бурение используется в нефтегазовой добыче
- при неудобном размещении вскрываемого пласта — под наклонным участком поверхности и другими неровностями рельефа
- если на пути бура в глубине возникает какое-либо трудно преодолимое геологическое препятствие
- области с повышенным уровнем поглощения промывочного раствора
- если вскрываемый пласт расположен под наземным препятствием — жилые и промышленные постройки, водоемы и т.д.
- если морская буровая платформа вскрывает пласт под материковой частью
- при невозможности отремонтировать вышедшую из строя скважину
- вскрыть тонкий продуктивный пласт под определенным углом с целью увеличить зону дренирования
- если нужно уменьшить количество скважин
- добыча вязкой нефти с большой глубины
- нефтяные пласты с низкими коллекторскими свойствами
Способы наклонного бурения
Перечислим основные способы реализации наклонного бурения:
- используется естественное влияние характеристик и свойств геологического разреза на процесс бурения — так называемый метод типовых трасс. Применим только в хорошо изученных областях, когда известны направления воздействия породы на буровой инструмент.
- для изменения направления бурения используются различные буровые насадки и режимы бурения.
клинья-отклонители для бурения бокового ствола
- для отклонения бура в нужное направление применяются отклоняющие клинья и накладки, турбинный отклонитель, кривые переводники и т.д. Все эти механические приспособления создают на буровом долоте отклоняющее усилие или наклон, в результате чего ствол скважин искривляется и меняет направление.
Существующие методы управляемого наклонного бурения учитываются при проектировании наклонно-направленных, многозабойных и многокустовых скважин, когда требуется точное попадание скважины в продуктивный пласт, недостижимый при простом вертикальном бурении. Первоначально забуривание происходит вертикально, затем на заданной глубине происходит отклонение бура в нужную сторону под определенным углом.
Метод кустового бурения
Метод кустового бурения также использует наклонное бурение, но немного отличается от многозабойного, разветвленно-направленного. Если при многозабойном начальный ствол скважины один, то при кустовом бурится сразу несколько стволов, расположенных рядом. Поэтому кустовой способ бурения называется многоствольным.
две кустовые площадки для бурения двух групп наклонных скважин
Ситуации, в которых используется кустовой метод бурения, во многом схожи с теми, при которых востребован многозабойный метод. Кустовое бурение подразделяется на двухствольное последовательное, двухствольное параллельное, трехствольное. Минимальное количество скважин в кусте 2, среднее 25-30, максимальное зафиксированное на сегодняшний день около 70. Выбор вариантов бурения и количество скважин в кусте зависит от природных условий, рельефа, климата и т.д
Отметим некоторые недостатки кустового метода бурения
Повышенный риск пересечения соседних стволов, особенно на начальных вертикальных участках, когда все стволы идут рядом параллельно. Для снижения вероятности пересечения выработок при начале наклонного бурения минимальная разность глубин вертикального бурения соседних стволов не должна быть меньше 50 м. Сложность проведения ремонта близко расположенных скважин. В целях пожарной безопасности все скважины куста должны быть пробурены до начала эксплуатации месторождения, то есть пока бурится последняя скважина все ранее пробуренные должны быть законсервированы. Это снижает эффективность разработки месторождения.
