35. Наклонно-направленные скважины. Цели и способы их бурения.

Процесс специального искривления ствола скважины называется направленным бурением.

Наклонно направленная (искусственно отклоненная) - скважина, для которой рабочим проектом предусмотрено искусственное отклонение забоя от вертикали.

Искусственно отклоненные скважины:

наклонные;

горизонтальные;

многозабойнные, многоярусные.

Области применения наклонно направленных и горизонтальных скважин:

• отклонение ствола скважины от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продуктивного горизонта;

• бурение под соляным куполом, в связи с трудностью бурения через купол;

• обход интервала осложнений (обвалы, катастрофическое поглощение и т.д.);

• вскрытие продуктивных пластов, залегающих под искусственными или природными преградами (сооружения, озера, болота и т.д.);

• вскрытие нефтяных и газовых пластов, залегающих под пологим сбросом или между двумя параллельными сбросами;

• бурение с кустовых оснований или морских нефтегазовых сооружений;

• уход в сторону новым стволом, если невозможно ликвидировать аварию в скважине;

• забуривание второго ствола для взятия керна из продуктивного горизонта;

• тушение горящих фонтанов и ликвидации открытых выбросов;

• реконструкция эксплуатационной скважины;

вскрытие продуктивного пласта под определенным углом для увеличения поверхности дренажа, а также в процессе многозабойного вскрытия пластов

Существуют два способа наклонно-направленное бурение на нефть и газ. Первый (распространён в США) представляет собой прерывистый процесс проводки скважин c использованием роторного бурения (применяется c нач. 20в.). При этом способе c забоя скважины долотом меньшего диаметра, чем диаметр ствола скважин, забуривается углубление под углом к оси скважины на длину бурильной трубы c помощью съёмного или несъёмного клинового либо шарнирного устройства.

Полученное таким образом направление углубляется и расширяется. Дальнейшее бурение ведётся долотом нормального диаметра c сохранением направления c помощью компоновки низа бурильной колонны, оснащённой стабилизаторами.

Второй способ, предложенный P. A. Иоаннесяном, П. П. Шумиловым, Э. И. Тагиевым и M. T. Гусманом в нач. 40-x гг. 20 в., основан на использовании турбобура либо др. забойного двигателя. Этот способ представляет собой непрерывный процесс набора искривления и углубления скважины долотом нормального диаметра. При этом способе для набора искривления используется такая компоновка низа бурильной колонны, при которой на долото в процессе бурения действует сила, перпендикулярная его оси (отклоняющая сила). B этом случае весь процесс наклонно-напраленного бурения сводится к управлению отклоняющей силой в нужном азимуте. Создание отклоняющей силы может осуществляться различными путями. Если турбобур односекционный, то для получения необходимой отклоняющей силы достаточно иметь над турбобуром переводник c перекошенными резьбами, либо искривлённую бурильную трубу.

35. Цели и способы бурения горизонтальных и горизонтально-разветвленных скважин.

Горизонтальной называется наклонно-направленная скважина, ствол которой вскрывает продуктивный пласт между кровлей и подошвой под углом около 90˚, имеющая достаточно протяженную фильтровую зону.

Проблемы при бурении горизонтальных стволов:

• Создание нагрузки на долото.

• Очистка ствола скважины от шлама.

• Сохранение устойчивости ствола скважины.

• Сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта.

• Доставка геофизических приборов на забой скважины.

По радиусу кривизны ствола различают три типа профиля горизонтальной скважины:

с большим радиусом кривизны (> 190 м).

• При строительстве таких скважин используется стандартная техника и технология наклонно направленного бурения, позволяющая получать максимальную интенсивность искривления 0,7–2,0°/10 м проходки.

• со средним радиусом кривизны (60–190 м) . Максимальная интенсивность искривления скважины составляет 3…10°/10 м при длине горизонтального участка 450–900 м. Наиболее экономичны, т.к. меньшую длину ствола, обеспечивают более точное попадание ствола в заданную точку продуктивного пласта.

с малым радиусом (10– 60 м).

• Проводка скважин с малым и ультрамалым радиусами (< 10 м) кривизны осуществляется специальными бурильным инструментом, укороченными двигателями.

• С уменьшением радиуса кривизны ухудшаются условия работы бурильных труб, снижается вероятность прохождения в ствол скважины забойных двигателей, геофизических приборов и обсадных труб.

Рассмотрим известные способы горизонтального бурения: