История применения горизонтальных скважин

В СССР впервые применение многоствольных скважин было предло­жено еще в 1941г. Н.С. Тимофеевым. В 1947г. под руководством А.М. Гри­горяна и В.А. Брагина на Краснокамском месторождении из основного вертикального ствола длиной 240м пробурили в продуктивном пласте два дополнительных ствола по 30 и 35 м.

В Самарской области на Карташовском месторождении разветвлен­ная скважина 66/45, пробуренная в 1953г., имела 10 резкоискривленных ство­лов. При ее вертикальной глубине 600м общая протяженность всех стволов составила 1993 м, из них 1760м (88%) были пройдены по продуктивным артинским известнякам.

В 50-е годы ГС стали широко применяться при шахтной разработке нефти на Ярегском месторождении, где были пробурены сотни ГС длиной 90-150м.

Все эти и другие примеры дали основание авторам работы еще в 1964г. утверждать, что в ближайшем будущем многозабойное вскрытие пластов найдет широкое применение в разработке нефтяных месторожде­ний. Этот прогноз не подтвердился тогда в силу слабой технической базы, недостатка капиталовложений, нечеткой организации внедрения новой техники и технологии в промышленное производство.

В России основные запасы крупнейших и крупных месторождений Урало-Поволжья были отобраны довольно быстро - за 30-35 лет. Быстро стареют и крупные месторождения Западной Сибири, открытые в 60-х го­дах. К концу 80-х годов доля трудноизвлекаемых запасов и этих регионах резко возросла, и остро встал вопрос о методах их извлечения. Наряду с другими вспомнили и о горизонтальных технологиях. Начиная с конца 80-х-начала 90-х годов, бурение ГС стали развивать почти во всех нефтедобывающих регионах России [2].

Условия эффективности использования технологии горизонтального бурения

Для повышения эффективности разработки рассматриваемого участ­ка и достижения проектного коэффициента нефтеизвлечения необходимо бурение уплотняющих скважин, что в условиях небольшой величины запа­сов отдельных линз и тупиковых зон в большинстве случаев будет нерентабельным. В данном случае экономически более оправданным является бурение боковых горизонтальных стволов в старых скважинах.

Основными задачами использования скважин с горизонтальными ство­лами являются:

1. подключение в разработку низкопродуктивных пластов неболь­шой толщины;

2. повышение степени охвата процессом заводнения пластов, харак­теризующихся высокой расчлененностью по разрезу;

3. увеличение конечной нефтеотдачи за счет дополнительного вов­лечения запасов нефти тупиковых и заводненных зон.

Для успешного их решения при проектировании БГС должны обязатель­но учитываться такие геолого-промысловые критерии, как нефтенасыщен­ная толщина пласта, по которому планируется проходка горизонтальной части ствола, и количество приходящихся на него извлекаемых запасов не­фти. Минимально допустимая величина извлекаемых запасов, принимаемая при выборе объектов бурения, определяется рентабельностью скважин в дан­ных экономических условиях, а минимальное значение толщины выбирает­ся в зависимости от технических возможностей проводки БГС с использованием существующей аппаратуры.

В процессе эксплуатации ГС и БГС, как известно, особую сложность представляет изоляция обводненных интервалов. Поэтому в условиях многопластовых объектов большое значение имеют меры по исключению быст­рого прорыва воды по более проницаемым заводненным пластам. С этой целью при выборе объектов бурения ГС нужно обязательно учитывать степень изолированности проектных пластов от остальных продуктивных интервалов эксплуатационного горизонта. Кроме того, для поддержания стабильных дебитов по скважинам с горизонтальными стволами необхо­димо создание эффективной системы заводнения с бурением новых или пе­реводом существующих скважин под нагнетание. Это, в свою очередь, создает дополнительные трудности при проектировании и требует более детального и тщательного подхода к размещению горизонтальных ство­лов относительно нагнетательных скважин для того, чтобы исключить воз­можность быстрого прорыва закачиваемой воды.

Таким образом, были определены наиболее важные условия эффективности использования технологии горизонтального бурения, которые необ­ходимо соблюдать при геолого-промысловом обосновании выбора объектов доразработки на неоднородных многопластовых месторождени­ях, сложенных терригенными коллекторами:

1. исходя из того, что существующие на сегодняшний день системы телеметрического контроля процесса бурения ГС позволяют достаточно уве­ренно проводить горизонтальные стволы в трехметровом коридоре, минимальные значения эффективной толщины по проектным пластам дол­жны быть не менее 3,0 м;

2. величина остаточных извлекаемых запасов по проектному пласту должна быть не ниже рентабельных с учетом стоимости бурения. Этот па­раметр является переменной величиной и изменяется в зависимости от эко­номических условий.

3. с целью исключения быстрого прорыва воды в скважину с БГС по продуктивным интервалам разреза при выборе объектов бурения необхо­димо учитывать надежность глинистых разделов между проектным плас­том и смежными с ним пластами-коллекторами.

4. выбор азимута бурения горизонтальных стволов должен осуществляться на базе детального анализа геолого-промысловых характеристик соседних скважин с учетом направления залегания максимальных запасов;

5. для обеспечения эффективности вытеснения нефти по проектным пластам на участках размещения ГС следует предусмотреть систему под­держания пластового давления с учетом направления горизонтальных ство­лов в пространстве [2].