3. Способы наклонно-направленного бурения на нефть и газ. Бурение нефти под углом


Наклонно-направленное бурение скважин: технология

Наклонно-направленным бурением называют формирование так называемых буровых стаканов, отклоняющихся от вертикальной оси на определенное количество градусов, в зависимости от способа их создания.

Скважины с искривленной конструкцией

Для бурения наклонных и горизонтальных скважин необходимо, чтобы направление движения бура отклонялось на два градуса и более при вращательном способе, и более чем на шесть градусов при глубоком бурении.

Отклонение от вертикальной оси скважины может быть спровоцировано естественными или искусственными факторами.

Естественное отклонение может быть вызвано погодными, геологическими и сейсмическими условиями. Искусственное отклонение от вертикали является принудительным. Если во время бурения есть возможность контролировать угол движения бура, такое строение скважины считается наклонным.

Направленное бурение скважин может быть многозабойным и однозабойным. В первом случае выполняют главный ствол, затем от него вертикально или под наклоном делают несколько дополнительных забоев, во втором же – с помощью оборудования изначально задается необходимый угол скважины, и бурение выполняется в один заход под необходимым наклоном.

Профили наклонно-направленной скважины

Наклонное бурение скважин имеет несколько профилей.

Для организации технически правильного бурения, необходимо заранее очертить участки будущего забоя, его глубину и положение.

Профили бурения могут быть следующими:

  • Наклонный участок – отрезок первого прохождения бура, который отклоняется на один-два градуса.
  • Участок набора угла – следующий за наклонным отрезок, на котором угол бурения искривляется и становится круче.
  • Прямолинейный участок – после набора угла делается небольшой отрезок прямой линией, как бы продолжающий направление крутого угла.
  • Отрезок снижения угла наклона – бур направляется в сторону уменьшения угла, вплоть до самой глубокой точки забоя.

Независимо от конструкции профиля, верхняя часть забоя всегда должна быть вертикальной. При геологических исследованиях бурение наклонных скважин выполняют шпинделями с поверхности грунта. Сначала стакан забоя имеет прямое направление, которое задается шпинделем, затем в результате анизотропии разбуриваемого грунта, линия будет отклоняться от первоначально заданного движения.

При отклонении более чем на пятьдесят градусов, объем бурения возрастает в результате ограничения традиционных способов геологического исследования через кабель, погружаемый в скважину.

По этим причинам востребованными стали технологии, позволяющие исследовать почву без пропускания кабеля, но с использованием систем, доставляемых буровым инструментом.

Способ искусственного искривления

Искусственное искривление оси бурового стакана применимо, когда необходимо бурение нефтяных или газовых скважин. Искусственное отклонение подразделяют на кустовое и многозабойное. Такой способ успешно применяется в следующих случаях:

  • Для работы с глубинными слоями под спусками;
  • При отклонении выполненного ствола;
  • При залегании нефти под слоем соляных залежей;
  • При необходимости обхода осыпающихся мест;
  • Для вскрытия слоев, находящихся под дном водоема;
  • При строительстве забоя на слои под жилыми домами;
  • При невозможности устранения засыпанной скважины;
  • Для ухода в сторону с новым направлением;
  • Для экономии времени на разбуривание;
  • При бурении кустовым методом на равнинной территории;
  • При прохождении пласта угля для дегазификации.

Для процесса принудительного искривления необходимы специальные двигатели, в числе которых электробур, турбобур и винтовой двигатель.

Методы принудительного искривления

Принудительное отклонение выполняется, в основном, тремя способами:

  • Способом типовых трасс;
  • Управлением разными буровыми инструментам;
  • Использованием неровных ниппелей.

Способ типовых трасс

В первом случае используется регулярность естественного отклонения на необходимом участке работы. Бурение планируют на профилях, сооруженных заранее по собранной информации о естественном отклонении скважин. Такой метод целесообразно применять на хорошо изученной местности, к тому же, кривизна забоя не нуждается в контроле – необходимо лишь приноровиться к прохождению естественного отклонения.

Отрицательной стороной способа считается увеличение затрат на строительство конструкции из-за повышения объема бурения. По ранее подготовленным скважинам на каждом участке выделяют места наибольшей интенсивности отклонения, а по полученной информации составляют профили.

Сочетание буровых инструментов

Управлять отклонением и искажением можно и с помощью сочетания разных буровых инструментов. Меняя порядок применения разных инструментов, можно определить и изменить направление ствола. Метод удобен для прохождения скважины в заданном направлении, позволяет отказаться от использования специальных инструментов-отклонителей.

Съемный клин-отклонитель

Среди недостатков метода можно отметить лишь то, что он значительно ограничен в применении ускоренного режима бурения.

Применение специальных ниппелей

Наклонное бурение с применением специальных неровных ниппелей и прочих приспособлений, применимое только при условии их прохождения в определенном участке территории. Применяется редко.

Методы бурения

Бурение газовых и нефтяных скважин в наклонно-направленной технике подразумевает заранее спроектированное отклонение оси ствола от вертикальной оси в сторону необходимой кривой.

С основания такие скважины забуривают вертикально, затем отклоняют в нужном направлении, максимальный угол составляет девяносто градусов. Забой может быть смещен под прямым углом к вертикали, потому применяются многозабойные и кустовые методы бурения.

Кустовое бурение

Такое название метод носит по той причине, что готовая схема устьев и забоев напоминает собой своеобразный куст. К одному устью сходятся скважины из нескольких забоев, сгруппированных на одной площадке. В случае такого метода значительно сокращаются монтажные и подготовительные работы, снижается количество рабочих транспортных сообщений, линий электропередач и подачи воды.

Особенностью кустового способа является определенное условие строительства скважины. В частности, важнейшим условием является отсутствие пересечения стволов между собой.

Недостатки способа:

  • Требуется прекращение работы скважин до завершения строительства определенной конструкции в целях противопожарной безопасности.
  • Высокий риск пересечения проделанных стаканов.
  • Капитальный ремонт такой конструкции достаточно сложен.
  • При подводном бурении сложно устранить грифоны.

Кустовое бурение используется в тех случаях, когда требуется повышение нефте- и газоотдачи в продуктивной территории, либо при возобновлении работы неработающей скважины. Строительство скважины кустовым способом может быть трехствольным, двуствольным параллельным, двуствольным последовательным.

Конструкция куста имеет конический вид с вершиной в виде кустовой площадки. Объем монтажных и подготовительных работ зависит от размещения устья куста, также от этого зависит и площадь территории для будущего отчуждения от куста. Максимальная эффективность такого способа бурения достигается в условиях болотистой местности.

Многозабойный способ

Такой способ заключается в проведении двух стволов из главного забойного стакана, при этом главный ствол используется не единожды.

В таком случае растет рабочая площадь и поверхность фильтрации, но сокращаются объемы бурильной работы в поверхностном пласте.

В зависимости от вспомогательных стволов возможны следующие виды многозабойной конструкции:

  • Радиальная – горизонтальный главный ствол и радиальные – вспомогательные.
  • Разветвленная – состоит из наклонных двух стволов и наклонного главного.
  • Горизонтально разветвленная – похожа на предыдущий тип, но угол вспомогательных стволов составляет девяносто градусов.

Выбор типа многозабойной конструкции определяется формой конструкции вспомогательных стволов и их размещением в пространстве.

Наклонный способ

Для выполнения наклонной методики бурения необходимы следующие инструменты и материалы:

Буровой земляной инструмент:

  • Тесак;
  • Балка;
  • Бечевка;
  • Длинный буровой направляющий штырь;
  • Кабель;
  • Обсадные трубы;
  • Металлический трос.

Такой способ чаще всего используется при ремонте коммуникаций, особенно в тех случаях, когда жилое здание уже сооружено, но необходимо провести канализацию или водопровод через фундамент. Чтобы избежать рытья глубоких траншей, используют наклонное бурение. Для начала рассчитывают угол наклона так, чтоб нижняя часть шурфа совпадала с концом закладной трубы.

Земляной бур устанавливают в заранее выбранное место и сразу придают ему желаемый угол наклона с помощью поперечной балки, уложенной на траншею. На бур устанавливают направляющий штырь, позволяющий сохранить заданное перед началом работы направление, и начинают сверление отверстия. Здесь требуется непрерывный контроль процесса, так как при заглублении или отклонении от нужной траектории следует подтесывать стенки шурфа.

Когда шурф готов, в него опускают обсадную трубу, повторяющую диаметр скважины.

Структура обсадной трубы

В трубу пропускают кабель и металлический трос, затем с помощью троса протаскивают в трубу необходимый кабель или шланг. К тросу привязывают бечевку, с помощью которой при необходимости трос тянут назад.

Если в трубе размещен силовой трос, шланг или кабель легко поддаются замене. В этом случае можно справиться только с помощью одного лишь наклонного сверления, при этом рыть глубокую траншею и нарушать целостность фундамента не придется.

Заключение

Методы искусственного искривления прохода забоя позволяют работать в таких условиях, которые непригодны для прямого глубокого или поверхностного бурения. Наклонно-направленные способы позволяют сохранить пласт над забоем, избежав его нарушения. Это имеет огромное значение для сохранения целостности окружающей среды, позволяя в то же время выполнить все необходимые работы.

Современное оборудование позволяет выполнять направленное бурение скважин так же просто, как и обычное вертикальное.

Видео по теме: Бурение горизонтального участка

promzn.ru

Наклонное бурение скважин: существующие способы искривления конструкций

Наклонными принято считать конструкции, которые отклоняются по вертикали следующим образом:

  • более чем на 2° в случае вращательного бурения;
  • более чем на 6° при глубоком бурении.

Бурение пилотной скважины.

Наклонно направленные скважины

Вертикальное отклонение скважин может быть вызвано природными условиями или искусственно.

Природное отклонение может быть обусловлено разными причинами. Если определить причины, получится контролировать размещение скважин.

Под искусственным отклонением подразумевается принудительное искривление. Скважина под наклоном, направление которой во время бурения может контролироваться, называется наклонно направленной.

Типы профилей наклонно-направленных скважин: 1 — наклонный участок; 2 — участок набора угла наклона ствола; 3 — прямолинейный наклонный участок; 4 — участок снижения угла наклона ствола.

Наклонное бурение скважин производится при помощи использования профилей. Подобные конструкции могут отличаться, но верхняя часть ствола должна располагаться вертикально. В процессе исследовательских работ на твердые ископаемые бурение производится шпиндельными устройствами для бурения с поверхности земли.

Бурение подобных конструкций отличается тем, что сначала они будут иметь прямое направление, которое задается шпинделем станка для бурения, после чего в силу анизотропии разбуриваемого основания они будут отклоняться от подобного направления.

Объемы наклонного бурения с углами вертикального отклонения ствола конструкций более 50° растут, что обусловливается ограничениями по использованию стандартных способов исследований при помощи устройств, погружаемых в скважину на кабеле.

Поэтому появилась необходимость в разработке особых технологий доставки необходимых устройств в промежуток исследований. Данную проблему можно с легкостью решить при помощи систем для измерения без кабеля, которые доставляются на забой при помощи инструмента для бурения.

Наклонно направленные скважины подобного типа разделяются на одно- и многозабойные. В случае многозабойного бурения из главного, вертикального или ствола под наклоном будут проходить еще несколько вспомогательных стволов.

Вернуться к оглавлению

Искусственное искривление

Искусственное искривление скважины широко применяют в процессе бурения подобных конструкций для нефти и газа. Принудительное искривление можно разделить на многозабойное и кустовое бурение.

Искусственное искривление может использоваться в таких случаях:

Бурение скважин с большим радиусом искривления.

  1. В процессе скрытия слоев, которые залегают под отлогим спуском или между несколькими спусками.
  2. В случае отклонения ствола от места сброса в направлении плодородного слоя.
  3. В случае установки стволов на территории с наличием нефти, которые залегают под соляными куполами. Следует знать, что через соляные купола бурить достаточно сложно.
  4. Если есть необходимость обойти места осыпания и чрезмерные поглощения жидкости промыва.
  5. Использование наклонно направленного бурения целесообразно в случае вскрытия слоев, которые залегают под дном моря, реки, озера, канала, под жилыми или нежилыми строениями.
  6. В случае устройства конструкций на пласты из отдельных оснований, которые располагаются в море.
  7. В случае устройства скважин на слои, которые располагаются под земельными участками с неровным рельефом местности.
  8. Если есть необходимость уйти в сторону новым стволом.
  9. Если нет возможности устранить неисправность в скважине.
  10. В случае забуривания 2-го ствола для того, чтобы взять керн из плодородного слоя.
  11. Если есть необходимость бурить стволы во время подавления горящего фонтана и устранения открытых выбросов.
  12. Если нужно перебурить нижний элемент ствола в использующейся скважине.
  13. Если надо будет вскрыть продуктивный слой под конкретным углом, чтобы увеличить основание дренажа.
  14. Во время многозабойного вскрытия продуктивных слоев.
  15. Во время бурения кустовым методом на равнинных территориях для того, чтобы снизить затраты капиталовложений на устройство промысла и уменьшения времени разбуривания месторождений.
  16. В процессе бурения по пласту уголя с целью дегазификации или подземного выщелачивания.

В большинстве случаев искусственное искривление скважины осуществляется забойными двигателями, среди которых:

  1. Турбобур.
  2. Винтовый двигатель.
  3. Электрический бур.

Вернуться к оглавлению

Существующие способы

На сегодня чаще всего используются такие методы искусственного искривления скважин:

Бурение пионерной скважины.

  1. Использование регулярности природного отклонения на имеющемся месторождении (метод типовых трасс). В данном случае бурение проектируется и производится на основе профилей, которые сооружены по имеющимся данным природного отклонения изготовленных скважин. Подобный метод используется исключительно на изученных территориях, при этом кривизну скважины контролировать не нужно, а понадобится лишь приспособиться к ее естественному отклонению. Недостатком этого способа является увеличение стоимости конструкций за счет увеличения объемов бурения. Для каждой территории по ранее изготовленным скважинам надо будет определять места высокой интенсивности отклонения и учитывать данную информацию при составлении профилей.
  2. Управление искажением конструкции за счет применения разных сочетаний инструментов для бурения. С помощью изменения порядка бурения и использования различных сочетаний подобных инструментов можно определять направление ствола конструкции. Данный метод позволяет пройти скважину в заданном направлении, при этом не нужно будет использовать специальные отклонители. Недостатком способа является то, что в данном случае имеется значительное ограничение возможностей ускоренных режимов бурения.
  3. Направленное искажение скважины основывается на использовании неровных ниппелей и других специальных приспособлений. Подобные искажающие конструкции применяются в зависимости от имеющихся условий территории.

Наклонно направленные скважины являются конструкциями, для которых по проекту предусмотрено конкретное отклонение оси ствола от вертикали по определяемой кривой.

К подобным конструкциям можно отнести скважины, которые забуриваются с основания вертикально с дальнейшим отклонением в необходимом направлении. Максимальный угол при этом равен 90°.

Забой можно смещать горизонтально по отношению к вертикали. Поэтому были созданы кустовой и многозабойный методы бурения.

Вернуться к оглавлению

Кустовой метод

Схема кустового бурения скважин.

Кустовой тип бурения — это метод, при котором устья скважины определяются в группы на единой площадке, а конечные забои располагаются в точках, которые соответствуют проектам месторождения.

С помощью использования кустового бурения можно сократить строительные и установочные работы, уменьшить объем сооружения дорог, линий передачи электроэнергии, водопровода и так далее.

К отличительным чертам проводки скважины кустовым методом наклонно направленного бурения следует отнести необходимость выполнения условий непересечения стволов других конструкций. К недостаткам подобного метода наклонно направленного бурения относятся:

  1. Принудительная остановка изготовленных скважин до окончания определенной конструкции куста для пожарной безопасности.
  2. Увеличение риска состыковки стволов конструкций.
  3. Сложности в выполнении капитальных ремонтов конструкций под землей.
  4. Трудности в устранении грифонов при морском бурении.

Подобные способы наклонно направленного бурения используются для того, чтобы увеличить газо- и нефтеотдачу продуктивных территорий в случае первичного освоения территории с плохими распределителями, а также в случае возобновления неработающего ресурса скважины.

Если во время изготовления скважин под наклоном надо будет достичь конкретной области слоя и пересечь его под углом, то понадобится бурить с целью продольного пересечения пласта.

Схема расположения кустовых наклонно направленных скважин.

В данном случае протяженность конечного участка конструкции, размещенного в плодородном слое, может превысить 1000 м.

Условия, при которых нужно использовать кустовое бурение, можно разделить на следующие:

  1. Технические. Разбуривание подобным способом месторождений, которые залегают под готовыми участками.
  2. Технологические. Скважины объединяются в кусты для того, чтобы избежать нарушения сетки разработки в процессе естественного отклонения.
  3. Геологические. Используются для разбуривания многослойной залежи.
  4. Орографические. Подобным способом бурения вскрываются месторождения, которые залегают под водоемами или земельными участками с неровным основанием. Используются при проводке конструкций на продуктивные слои с морских поверхностей.
  5. Климатические. Разбуриваются залежи зимой, когда имеется большое количество снега, а также в весенний период времени, когда есть большие паводки.

Кустовое бурение имеет следующие разновидности:

  • двухствольное последовательное;
  • двухствольное параллельное;
  • трехствольное бурение.

Кусты конструкций имеют форму конуса или треугольника с вершинами в виде кустовых площадок.

Виды скважин.

В случае разбуривания многопластковых месторождений количество скважин в 1 кусте может быть увеличено. Если кусты располагаются вдоль магистрали транспорта, то количество скважин в 1 кусте будет уменьшено.

Объем работ по подготовке, монтажу и демонтажу может изменяться исходя из используемого варианта размещения устьев в кусте. От применяемого способа будет зависеть и площадь территории, которую нужно будет отчуждать.

Вариант размещения устьев играет важную роль и в процессе использования скважин. В случае бурения конструкций на кустовой площади количество одновременно функционирующих буровых устройств может отличаться.

Максимальный эффект от подобного метода бурения может быть обеспечен в условиях местностей с болотом.

Вернуться к оглавлению

Многозабойный метод

Повысить эффективность устройства скважины можно с помощью многозабойного бурения. Данный метод бурения заключается в том, что из главного ствола скважины с конкретной глубины надо будет провести 2 ствола. При этом главный ствол будет использоваться несколько раз.

Схема бурения клиновым устройством.

Полезная площадь конструкции в плодородном слое и поверхность фильтрации возрастут, в результате чего сократятся объемы бурильных работ по верхнему пласту.

По форме устройства вспомогательных стволов и по их расположению в пространстве различают такие виды многозабойных конструкций:

  1. Радиальные скважины. Главный ствол проводится горизонтально, а вспомогательные — радиально.
  2. Разветвленные скважины. Состоят из главного и вспомогательных стволов, которые располагаются под наклоном.
  3. Конструкции, которые разветвляются по горизонтали. Схожи со скважинами предыдущего типа, так как они проводятся таким же методом, но в данном случае угол дополнительного ствола увеличивается минимум до 90°.

Вернуться к оглавлению

Наклонные скважины

Схема бурения горизонтальной скважины.

Элементы, которые будут нужны:

  1. Земляной буровой инструмент.
  2. Балка.
  3. Длинный направляющий штырь для бура.
  4. Обсадная труба.
  5. Трос из металла.
  6. Кабель.
  7. Бечевка.
  8. Тесак.

Чаще всего в процессе ремонта коммуникаций владельцам дачных участков нужно проводить внешние коммуникации в построенную конструкцию. С электрическими проводами проблем быть не должно — их можно изогнуть и провести в здание в любом месте. Сложнее всего провести сквозь фундамент водопровод или канализацию.

Чтобы не пришлось рыть глубокую траншею, следует использовать наклонное бурение скважин.

Сложнее всего рассчитать угол наклона сверления таким образом, чтобы нижняя часть шурфа совпала с концом закладной трубы. Следует знать, что можно сверлить немного ниже отверстия в фундаменте.

Земляной бур следует установить в необходимое место и придать ему соответствующий угол наклона при помощи поперечной балки, укладываемой на траншею.

Далее надо будет начать сверлить отверстие. В данном случае на бур нужно обязательно установить длинный направляющий штырь, который даст возможность сохранять заданное направление. При сверлении бур будет заглубляться или уходить в сторону, потому важно непрерывно контролировать процесс, время от времени подтесывая стенки шурфа.

После того как шурф будет готов, в него нужно опустить обсадную трубу, которая повторяет форму скважины. Далее в трубу просовывается трос из металла и кабель. При помощи троса будет возможность протащить по трубе шланг или кабель. К тросу нужно обязательно привязать бечевку, за которую можно вытащить его обратно. Если в трубе будет находиться силовой трос, то можно с легкостью заменить шланг или кабель, после чего протащить новый.

В данном случае можно обойтись лишь одним сверлением под наклоном, при этом не придется рыть траншею большой глубины.

Бурение наклонно направленных скважин является сложным процессом, потому важно знать все существующие нюансы.

www.vseoburenii.ru

Бурение наклонно-направленное: преимущества и недостатки

В последние годы строительство выходит из затяжного кризиса, количество возводимых домов, производственных комплексов, дорог, прочих сооружений инфраструктуры увеличивается. Соответственно, становятся все более востребованными высокотехнологичные инженерные методики, позволяющие снизить затраты времени и труда.

Общие сведения

К таковым относится бурение наклонно-направленное. Известно, что скважины бывают как вертикальные (стандартные), так и наклонные. Причем требуемое для этого отклонение от вертикали/горизонтали невелико: всего 2 градуса при стандартном бурении, более 6 градусов при глубоком бурении (артезианские скважины, добыча нефти или газа).

Естественно, что наличие данного отклонения может быть обусловлено не только искусственными, но и вполне естественными причинами. Они делятся на несколько групп (геологических, технических, технологических). Если знать обо всех этих факторах досконально, можно с высокой точностью управлять положением скважины в пространстве.

Соответственно, под искусственным отклонением понимается любое «искривление» канала скважины, которое было задумано изначально. Важно понимать, что бурение наклонно направленное подразумевает строгий контроль направления движения бура на всем протяжении выполнения работы.

Особенности бурения нефтегазовых скважин

Особенно много сложностей доставляет подобная работа в аспекте нефтегазовой промышленности. Там наклонное бурение приходится осуществлять, пользуясь специальными направляющими профилями. Важно также помнить, что верхний шурф всегда (!) делается строго вертикальным, а отклонение начинается на нижних горизонтах, в запланированном азимуте.

Особенно часто наклонное бурение используется не при разработке месторождений, а только при их разведывании. Значительно дешевле проверить наличие «маркеров», сделав достаточно продолжительный наклонный шурф, чем сразу пытаться пробурить породу на достаточную глубину вертикально.

Как вообще осуществляется наклонно-направленное бурение? Технология сравнительно проста: сперва пробивается основной шурф, затем, при помощи искривляющих устройств, к нужному месту подводят наклонно или горизонтально направленный бур, которым уже и проделывают дополнительную шахту. Чтобы точно выдерживать заданное проектом направление, необходимо использовать «маркеры», они же маяки. Во многих случаях применяют специальные камеры, которые позволяют визуализировать процесс бурения.

Важные примечания

Нужно отметить, что в некоторых случаях делать подобные скважины вынуждают особенности геологических пород. Так, иногда бывает дешевле провести шурф над местом залегания какой-то твердой магматической породы, чем пробивать ее.

Также отметим, что бурение наклонно-направленное подразумевает собой и пробитие строго горизонтальных шурфов. Все скважины, получаемые этим методом, делятся на одно- и многозабойные. В последнем случае от основного ствола отходят несколько отводков. Подобный метод бурения в нефтегазовой промышленности широко используется в следующих случаях:

  • При вскрытии нефте- или газоносных пластов, которые залегают между параллельными сбросами.
  • Если оказалось, что разрабатываемый пласт резко меняет свое направление.
  • В случае когда нефтеносные или газоносные горизонты лежат под соляными куполами (из-за сложностей бурения через последние).
  • Когда необходимо обойти зоны обвалов в шахтах.
  • Наклонное (горизонтальное, в особенности) бурение незаменимо, если продуктивный пласт залегает под каким-то водоемом или на морском дне, под жилыми кварталами или отдельно стоящими зданиями.
  • На буровых эстакадах и платформах, располагающихся непосредственно в море, в 90% случаев используется именно этот метод проводки шурфов.
  • Кроме того, наклонно-направленное бурение незаменимо, если требуется провести многозабойную скважину в местности с сильно пересеченным рельефом (овраги, холмы и т. д.).

Аналогичный способ незаменим, если по каким-то причинам (обвал, сдвиг тектонической породы) ствол шахты сместился в сторону, а потому возникла нужда обойти проблемное место. Также это делается, если необходимо взять керновую пробу из основного ствола, так как иными способами сделать это невозможно.

Также наклонно направленное бурение применяется, когда нужно быстро потушить загоревшуюся по каким-то причинам скважину, а также в тех случаях, когда нижнюю часть шурфа требуется расширить по эксплуатационным соображениям. Аналогичным способом увеличивают дренажную поверхность в старых скважинах, когда требуется поднять объемы добычи.

Такое практикуется, когда изначально известно, что месторождение не относится к категории богатых, но требуется быстро его «выдоить». Тогда применяется «кустовое» бурение, с многократным и множественным отводом от основного шурфа побочных. Если в этом случае воспользоваться стандартными методами, то отдача от месторождения будет невысокой, и скважина быстро истощится.

Методом наклонно-направленного бурения пробиваются первичные шурфы через угольные пасты, так как в этой ситуации их предварительно требуется освобождать от возможных газовых карманов. Если этого не сделать, высока вероятность воспламенения и даже взрыва уже во время эксплуатации скважины.

Для пробития шурфа во всех случаях используются забойные двигатели (турбобуры, изредка – электробуры, винтовые двигатели). Метод бурения – роторный.

Основные методы

Основным методом (как у нас, так и за рубежом) является динамическое использование особенностей рельефа местности. И это понятно, так как идеально ровные равнины и степи бывают далеко не везде.

Как правило, за образец берутся типовые трассы (профили), которые строятся заранее, причем для этого используются методы математического моделирования. Важно заметить, что «типовой» метод можно применять только (!) на уже разрабатываемых месторождениях, все особенности которых уже давно известны. Особенность этого способа – кривизной местности не пытаются управлять, а подстраиваются под нее. Увы, но при этом проявляется существенный недостаток, выражающийся в заметном удорожании бурения.

В проектном профиле в обязательном порядке отмечаются места с максимальной степенью искривления, так как без этих данных составлять готовый проект нецелесообразно. За проектирование в этом случае отвечает подготовленный инженер по наклонно-направленному бурению.

Изменение компоновки бурильной установки для корректировки изгиба скважины

Наиболее распространенный способ, когда речь заходит об управлении изгибом шурфа непосредственно во время его пробивания. Метод хорош тем, что не приходится использовать особое оборудование. Его недостаток заключается в сильном ограничении режимов ускоренного бурения.

Использование искусственных отклонителей

Для работ такого типа используются искривленные переводники, ниппели эксцентричного типа, клинья, прочие отклоняющие устройства. Все приспособления подбираются индивидуально, в зависимости от конкретной ситуации и типа рельефа местности.

Кустовая разновидность

Важным методом наклонно-направленного бурения является кустовое пробитие шурфов. При этом начало всех шурфов находится в одной точке, а конечные участки – там, куда уходят пласты обнаруженных месторождений.

Способ хорош тем, что позволяет заметно снизить объем монтажных работ на участке, значительно сократить количество требуемых линий коммуникаций, в том числе дорог к участкам, где выполняются работы, уменьшается потребность в линиях водопровода и электроснабжения. Такой тип бурения впервые был опробован в СССР, точнее, в Азербайджане, при проведении монтажных работ на острове Артем.

К основным недостаткам относится важность недопущения пересечения устьев шахт. Кроме того, приходится вынужденно консервировать уже работающие ко времени вторичного бурения шурфы, так как этого требуют правила противопожарной безопасности. Наконец, огромным недостатком кустовых шурфов является сложность их последующего обслуживания и ремонта, а в морских условиях бывает крайне непросто устранить прорывы.

В каких условиях используется кустовое бурение?

Так в каких случаях используется кустовое наклонно направленное горизонтальное бурение? Причины его применения подразделяются на следующие группы:

  • Техногенные – бурение под зданиями, в том числе жилыми, прочими техническими сооружениями.
  • Технологические – когда есть вероятность, что при разработке стандартной скважины будет нарушена эксплуатация уже имеющихся шурфов. Кустовой метод в этом плане не такой «травмирующий».
  • Геологические – когда полезные ископаемые залегают неравномерными пластами, на разных горизонтах. В этом случае установки наклонно направленного бурения являются единственным вариантом, когда нужно в кратчайшие сроки наладить добычу, не затрачивая на это феноменальные объемы средств.
  • Орографические – наиболее частая группа причин, включающих необходимость вскрытия месторождения, находящегося под поверхностью моря, озера, в случае сильно пересеченной местности, а также при прокладывании шурфов от основания морских платформ, а также эстакад.
  • Климатические. В последние годы во многих районах Крайнего Севера наблюдается устойчивая тенденция к таянию многолетней мерзлоты, из-за чего специалисты просто вынуждены прибегать именно к кустовому способу бурения. Иные методы чреваты обрушением просвета скважины.

Заметим, что максимальный эффект от эксплуатации кустовых скважин наблюдается в условиях болотистых, часто затапливаемых местностей. Важно отметить, что при наклонном бурении под поверхностью водоемов крайне важно наличие опытного персонала, способного должным образом пользоваться навигационным оборудованием, без которого пробитие шурфа в столь специфичных условиях становится невозможным.

Таким образом, вакансии по наклонно-направленному бурению обязательно должны предусматривать поиск технически подкованных, образованных кадров.

Важные особенности метода

Объемно кусты похожи на пирамиды или конусы, величина которых, как можно понять, зависит от размеров и «размытости» разрабатываемого месторождения. Соответственно, количество пробиваемых шурфов определяется техническими возможностями. Очень важно понимать, что к определению размеров куста следует относиться максимально ответственно, так как от этого показателя зависит площадь отчуждаемой территории.

Особенно большое значение это имеет при разработке шурфов в черте населенного пункта. Большую роль в эксплуатации готовой скважины играет расположение устьев скважин. Не удивительно, что именно наклонно направленное бурение газопроводов в последние 15-20 лет стало основным методом, широко используемым на практике.

Положительные эффекты кустового бурения

В общем и целом данный метод значительно сокращает затраты на организацию добычи полезных ископаемых или сооружение промышленных сооружений, способствует объему автоматизации всех производственных операций и процессов. Что еще важнее, такой подход способствует охране окружающей среды, сводя к минимуму воздействие на природу.

Дело в том, что при осуществлении кустового бурения становится вполне реально полностью собирать отходы бурения, не допуская их попадания в грунтовые воды, а также уменьшает вероятность снижения уровня последних. Это часто наблюдается при стандартном бурении, так как при этом наблюдается разрушение водоносных горизонтов.

Один куст содержит минимум две скважины. Как правило, нефтяники в нашей стране практикуют группирование шурфов по 18-24 штуки, но в некоторых случаях их количество переваливает за 30. Впрочем, это далеко не рекорд, так как в зарубежной практике бывают случаи, когда от одной шахты могло отходить по 60 «отростков». В частности, печально известная компания ВР пробурила на маленьком насыпном острове 60×60 м… сразу 68 шурфов. Это позволило резко увеличить объем нефти, получаемой с одного месторождения.

Так что бурение наклонно направленных и горизонтальных скважин в условиях современной экономики чрезвычайно востребовано именно по причине сохранения материальных и денежных ресурсов.

Многозабойный тип бурения

В настоящее время, в связи с истощением многих старых месторождений, единственным надежным способом получения полезных ископаемых является использование прогрессивных методов добычи, к числу которых относится многозабойное бурение. При этом из основного шурфа на определенной глубине выводят сразу несколько новых «отростков». Из-за этого значительно возрастает площадь скважины в продуктивном горизонте, увеличиваются объемы добычи полезных ископаемых. Кроме того, одновременно можно сократить объемы бурения в верхних, непродуктивных горизонтах.

На территории нашей страны первая скважина такого типа была пробурена в 1953 году, в Башкирии. Но шурф, проходивший непосредственно в толще пласта, смогли сделать только в конце 50-х годов. Произошло это в Самарской области. Сразу же было выявлено, что суточная отдача таких скважин примерно на 40% выше, чем у кернов, сделанных стандартным, вертикальным методом.

Именно тогда в нашей стране начало развиваться наклонно-направленное бурение. Обучение по этой специальности внедрялось во всех технических институтах страны.

Если использован многозабойный метод, общая протяженность шурфа в пласте значительно увеличивается, возрастает зона дренирования и фильтрации. Это способствует не только увеличению отдачи от скважины, но и повышает качество получаемого в ходе ее эксплуатации продукта. Такого рода шурфы подразделяются на следующие разновидности:

  • Наклонные, разветвленного типа.
  • Горизонтально разветвленные.
  • Шурфы радиально направленные.

В последнем случае наклонно-направленное бурение (горизонтально направленное бурение) применяют при сложном рельефе местности и неравномерной концентрации горизонтов выработки. Этот метод позволяет (при минимизации затрат) максимально увеличить объемы добычи полезных ископаемых.

Характеристики многозабойных шурфов

Как нетрудно догадаться, наклонно-разветвленные шурфы состоят из основного ствола шахты и отходящих от них дочерних отростков, располагающихся в разных плоскостях. Собственно горизонтально-направленный тип является разновидностью только что описанного вида. Единственное отличие – от основного ствола «отростки» отходят в строго горизонтальной плоскости, под углом в 90 градусов.

Соответственно, у радиальных шурфов основной ствол также идет строго вертикально, а дополнительные – по окружности, то есть в радиальном направлении. В последние годы разветвленные скважины считаются очень перспективным направлением бурения, так как их использование в промышленных масштабах позволяет решать много вопросов, возникающих в аспекте освоения подземных недр:

  • Максимально эффективная выработка нефтяных месторождений с неравномерным расположением горизонтов. В этом случае вертикально направленное бурение экономически нецелесообразно, так как конечный объем затрат получается излишне большим.
  • Бурение наклонно направленное позволяет значительно сократить количество используемых скважин. Это обуславливает уменьшение расходов на проведение работ, а также позволяет минимизировать воздействие на окружающую среду.
  • При добыче очень вязких сортов нефти, которые откачивают на предельно больших глубинах.
  • Этот же способ применяется, когда необходимо построить геотермальную станцию, использующую энергию подземных горячих вод.

Таким образом, бурение наклонно-направленных скважин ­– методика, широко распространенная в современной нефтегазовой промышленности и строительной отрасли.

fb.ru

Бурение наклонно направленных скважин

Бурение скважин представляет собой очень сложный и трудоемкий процесс, требующий специальной техники, а также определенных знаний и умений. Несмотря на свой опыт и профессионализм, люди, осуществляющие бурение, периодически сталкиваются со множеством трудностей. Например, при бурении скважины подвергаются естественному искривлению, в связи с чем могут не выйти на необходимые слои, содержащие залежи нефти или газа. Это является проблемой, поскольку в данном случае скважина не выполняет своих прямых назначений – она не становится инструментом для добычи полезных ископаемых. Однако, на протяжении многих лет, люди изучали данную проблему, в результате чего накопили определенный опыт, который позволяет сегодня проходить скважины в строго направленном направлении. Таким образом, создается искусственное отклонение скважины, т.е. ствол скважины во время бурения направляется согласно определенному плану, в результате чего он доводится до заданной точки.

В настоящее время существует несколько видов искусственно искривленных скважин, среди которых:

  • наклонно-направленные скважины;
  • горизонтальные скважины;
  • многозабойные скважины;
  • многоствольные скважины (куст скважин).

Наклонно-направленными скважинами называются такие скважины, которые имеют специальное направление в любую точку, находящуюся на определенном расстоянии от вертикальной проекции ее устья. К таким видам скважины относятся в том случае, если их отклонение по вертикали составляет:

  • более 20 при вращательном бурении;
  • более 60 во время глубокого бурения.

Бурением наклонно-направленных скважин называется такой метод строительства скважин, во время которого скважины характеризуются сложным пространственным профилем, который включает в себя вертикальный верхний интервал, с дальнейшими участками, имеющими заданные отклонения от вертикали. Такой вид скважин зачастую формируется во время как разведки, так и добычи нефти и газа, особенно, при многоствольном бурении.

Строительство наклонно-направленных скважин впервые начали практиковать, начиная с середины ХХ века. Авторство данной технологии принадлежит американским нефтяникам Джону Истману, Роману Хайнсу, а также Джорджу Фейлингу. Именно они впервые использовали этот метод с целью добычи нефти из Техасского месторождения Конро в 1934 году. Спустя семь лет данная технология была применена в СССР для добычи полезных ископаемых на суше, а еще через некоторое время е также применили во время разработки месторождения в Каспийском море.

Развитие технологии контролируемого бурения происходило постепенно. Чтобы осуществить отклонение компоновки нижней части бурильной колонны от вертикали во время строительства наклонно-направленных скважин использовались клиновые отклонители. После этого бурение происходило роторными компоновками, как и обычно. Но такая технология формирования необходимых скважин зачастую не давала необходимых результатов, так как отклонения от целевых азимутов были значительно больше.

Начиная со второй половины ХХ века при строительстве данного вида скважин стали активно использовать компоновки, имеющие кривой переходник и забойный двигатель. Изначально угол кривых переходников был фиксированным и составлял от 0,5 до 1 градуса. Спустя некоторое время появились переходники, в которых стало возможно изменять уровень изгиба от 0 до 4 градусов. При этом не было необходимости поднимать компоновку на поверхность для изменения изгиба. Такие компоновки использовались совместно с забойным двигателем, формируя управляемы двигатель, способный работать в двух режимах – вращательном и скользящем. При работе в первом режиме роторный стол или верхний привод создает усилие, которое вращает бур. Во время второго режима бурильная колонна остается неподвижной, а забойный двигатель приводит в движение долото. При этом поворот колонны задает азимутальный угол отклонения, а изгиб управляемого переходника задает зенитный угол.

Конец ХХ века ознаменовался началом развития роторных управляемых систем – РУС. Благодаря появлению таких систем становится возможным управление наклоном скважины непосредственно при роторном бурении, при этом не прибегая к периодам скольжения. Сначала такие системы применялись исключительно с целью бурения скважин, имеющих большие отклонения от вертикали. Однако, спустя некоторое время РУС стали использоваться для строительства скважин любых профилей.

Наклонно-направленные скважины формируются для:

  • разведки, а также эксплуатации нефтегазовых месторождений, которые находятся под масштабными объектами промышленности, а также в гористой или заболоченной местности, в водоемах;
  • увеличения поверхности фильтрации продуктивного слоя в отдельных скважина или во время многозабойного вскрытия пласта;
  • экономии плодородных земель и лесных массивов;
  • глушения фонтанов и тушения пожаров, возникших в других скважинах;
  • погружения второго ствола на определенной глубине для того, чтобы обойти инструмент, который был оставлен в скважине;
  • вскрытия пластов, если есть сброс, а также в стратиграфических ловушках и во время обходя соляных куполов.

Наклонно-направленное бурение скважин имеет как свои преимущества, так и определенные недостатки. К преимуществам можно отнести следующие моменты:

  • большая часть скважины проходит по продуктивному пласту в том случае, если наклон конечного участка четко совпадает с наклоном пласта;
  • есть возможность сформировать скважину в залежах, к которым трудно или невозможно подобраться вертикально. К таким залежам относятся те, которые находятся под городами, озерами и т.д.;
  • возможность осуществлять кустовое бурение, когда группирование устья скважин осуществляется на относительно маленькой площадке и они могут буриться одной буровой установкой с незначительным изменением ее местоположения. Отличным примером такого бурения является морская буровая платформа, на которой может находится около 40 скважин;
  • благодаря использованию наклонного бурения становится возможным формировать глушащие скважины во время ликвидации аварий (например, с целью остановки фонтанирующей скважины). Начало формирования такой скважины осуществляется на расстоянии, считающимся безопасным, после чего постепенно она направляется в аварийную скважину с целью закачивания глушильного раствора.

Недостатками наклонно-направленного бурения являются:

  • если углы большие и присутствуют горизонтальные участки, то во время бурения необходимо применять более сложные конструкции;
  • при больших углах профилактика подачи песка в скважину существенно усложняется.

Таким образом, бурение подобных скважин является популярным явлением во время добычи нефти и газа на территории Западной Сибири, севере европейской части, в Северном Кавказе, Татарстане, Башкортостане, Самарской области, а также многих других регионах.

На территории России наклонно-направленные скважины формируются, в большей степени, с применением роторного способа, а забойные двигатели, как правило, применяются исключительно на участках, где набирается кривизна в западном направлении. По мнению как отечественных, так и зарубежных специалистов, винтовые забойные двигатели имеют существенное преимущество во время набора кривизны в западном направлении. 

news-mining.ru

Наклонно-направленное бурение

НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕ а. directional drilling; н. geneigtes Richtbohren; ф. forage dirige; и. sondeo dirigido (inclinado) — способ сооружения скважин с отклонением от вертикали по заранее заданному направлению. Наклонно-направленное бурение применяется как при бурении скважин на нефть и газ, так и при разведке твёрдых полезных ископаемых. Наиболее эффективная область использования наклонно-направленного бурения — при разработке месторождений в акваториях, в болотистых или сильно пересечённых местностях и в случаях, когда строительство буровых может нарушить условия охраны окружающей среды. Наклонно-направленное бурение применяют также при бурении вспомогательных скважин для глушения открытых фонтанов, при многоствольном бурении или отклонении нижней части ствола вдоль продуктивного горизонта с целью увеличения дренажа.

Наклонно-направленное бурение нефтяных и газовых скважин осуществляется по специальным профилям. Профили скважин могут варьироваться, но при этом верхний интервал ствола наклонной скважины должен быть вертикальным, с последующим отклонением в запроектированном азимуте.

При геологоразведочных работах на твёрдые полезные ископаемые наклонно-направленное бурение осуществляется шпиндельными буровыми станками с земной поверхности или из подземных горных выработок. Бурение таких скважин отличается тем, что вначале они имеют прямолинейное направление, заданное шпинделем бурового станка, а затем в силу анизотропии разбуриваемых пород отклоняются от прямолинейного направления.

Существуют два способа наклонно-направленного бурения на нефть и газ. Первый (распространён в США) представляет собой прерывистый процесс проводки скважин с использованием роторного бурения (применяется с начала 20 в.). При этом способе с забоя скважины долотом меньшего диаметра, чем диаметр ствола скважин, забуривается углубление под углом к оси скважины на длину бурильной трубы (рис. 1) с помощью съёмного или несъёмного клинового либо шарнирного устройства (рис. 2, рис. 3).

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

Второй способ (применяется в CCCP), предложенный Р. А. Иоаннесяном, П. П. Шумиловым, Э. И. Тагиевым и М. Т. Гусманом в начале 40-х гг. 20 века, основан на использовании турбобура либо другого 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). В этом случае весь процесс наклонно-направленного 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 с перекошенными резьбами, либо искривлённую бурильную трубу (рис. 4).

При пропуске турбобура в скважину изогнутая часть компоновки над турбобуром за счёт упругих деформаций стремится выпрямиться, а в сечении изгиба возникает момент силы. Отклоняющая сила в этом случае равняется моменту силы, разделённому на расстояние от сечения изгиба до долота. Интенсивность набора угла искривления при описанной выше компоновке будет невысокой, а предельный угол искривления — менее 30°. Для более интенсивного набора искривления сечение изгиба, где возникает момент упругих сил, переносят ближе к долоту. Для этой цели применяются специальные шпиндели и турбобуры. Так как при таких шпинделях резко увеличивается отклоняющая сила, то интенсивность набора угла искривления и предельная величина искривления существенно увеличиваются.

На интенсивность набора угла искривления влияет также частота вращения долота и скорость подачи бурильной колонны в процессе бурения. Чем выше частота вращения долота и чем меньше скорость подачи бурильной колонны, тем интенсивнее, под действием отклоняющей силы, происходит фрезерование стенки скважины и тем интенсивнее искривление. Наибольшая интенсивность искривления может быть получена при применении в нижней части турбобура эксцентричного ниппеля, который позволяет выводить ствол скважины в горизонтальное положение.

Прямолинейные наклонные участки ствола скважины бурятся с компоновками, оснащёнными стабилизаторами. Ориентирование отклоняющей силы в нужном азимуте может осуществляться визирным спуском бурильной колонны либо с помощью инклинометра при установке над турбобуром диамагнитной трубы и магнитным устройством, расположенным в плоскости действия отклоняющей силы. Указанные методы ориентирования отклоняющей силы должны учитывать угол закручивания бурильной колонны, возникающий из-за реактивного момента турбобура, что в некоторой степени отражается на точности ориентирования.

В 80-х гг. распространяются системы телеконтроля, позволяющие в процессе бурения контролировать направление действия отклоняющей силы.

В CCCP наклонно-направленное бурение ведётся забойными двигателями. За рубежом при наклонно-направленном бурении интервалы набора искривления и выправления кривизны осуществляются в основном турбобурами либо объёмными двигателями, прямолинейные интервалы ствола бурятся роторным способом.

www.mining-enc.ru

Эксплуатационное бурение. О нефти и газе доступным языком

Эксплуатационное бурение

О многих вопросах, связанных с техническими проблемами при разведочном бурении, мы говорили ранее. В этом выпуске я хотел бы немного осветить отличия между бурением разведочных и эксплуатационных скважин.

Условно процесс СТРОИТЕЛЬСТВА скважины (по всем классификациям такой вид деятельности, как бурение, относится к строительству) делится на такие этапы: подготовительные работы, вышкомонтажные работы, бурение и крепление, испытание. Эти этапы выделяются при строительстве как разведочной, так и эксплуатационной скважины. Но в чем их отличие, давайте посмотрим внимательнее.

Подготовительные работы - это строительство основания, на котором будет установлена буровая установка, прокладка подъездных дорог. Как правило, разведочные скважины бурятся одиночными. Задача разведочной скважины - "пощупать" внутренности в пределах конкретной местности. Когда же принимается решение о бурении на месторождении эксплуатационных скважин, уже известно, что можно ожидать и бурением одной скважины не ограничиваются. Но строить под каждую скважину площадку и бурить скважину без отклонения от места забуривания очень накладно. Поэтому при эксплуатационном бурении поступают следующим образом: с одной площадки бурится несколько скважин и применяется так называемое наклонно-направленное бурение. При таком бурении ствол скважины значительно отклоняется от того места, где начиналось бурение и такое отклонение может достигать от сотен метров до нескольких километров. Так как на одном основании нужно размещать несколько скважин, соответственно площадка должна быть большего размера. Кроме того, если скважины бурятся с одной площадки, то было бы неплохо не разбирать буровую установку после бурения очередной скважины, а перетаскивать ее для бурения следующей скважины. В настоящее время такое перемещение производят по специально проложенным рельсам.

По сути дела при бурении разведочных и эксплуатационных скважин применяются различные типы буровых установок. Во многом из-за этого различается второй этап строительства скважин - вышкомонтажные работы. На этом этапе выполняется транспортировка буровой установки, ее монтаж, проверка работы, проведение необходимых коммуникаций (трубопроводов, ЛЭП). Также транспортируется и монтируется необходимое дополнительное оборудование, дизельные станции, жилой городок, в котором потом будут жить буровики.

Зачастую, когда на участке начинается эксплуатационное бурение, это участок уже обустроен: проведены все коммуникации, проложены дороги. Разведчикам же приходится добираться до места работ на вертолетах и по зимним дорогам, которые тают летом. В таких условиях ни о каких линиях электропередачи речи не идет. В основном все буровые станки, предназначенные для разведочного бурения, работают от установок дизельного привода, чем отличаются от установок эксплуатационного бурения, которые больше ориентированы на привод от электричества. Хотя бывают исключения, когда на участке ведется эксплуатационное бурение, но электричество туда не проведено. В этом случае на площадке ставят мощные дизельные электростанции, вырабатывающие электроэнергию, от которой работают буровые установки.

В Западной Сибири в настоящее время самыми распространенными буровыми установками для эксплуатационного бурения являются буровые установки БУ-3000 ЭУК, выпускаемые екатеринбургским предприятием "Уралмаш".

Процесс бурения эксплуатационных скважин так же отличается от бурения "разведок". Самое главное отличие состоит в том, что практически все эксплуатационные скважины являются наклонно-направленными, а разведочные - вертикальными.

Существуют еще и горизонтальные скважины. Они тоже относятся к эксплуатационным скважинам. У горизонтальных скважин последняя колонна входит в продуктивный пласт под углом и затем проходит горизонтально по пласту. Это позволяет достичь большей площади соприкосновения обсадной трубы и продуктивного пласта.

На этапе испытания скважины обсадная труба пробивается в районе соприкосновения с продуктивным пластом. У горизонтальных скважин дебит намного превышает дебит обычных скважин.

Отклонение в процессе бурения достигается за счет включения в компоновку бурящей части (между бурильной трубой и турбобуром) так называемого кривого переводника.

Он просто соединяет бурильную трубу и турбобур, но при этом концы переводника находятся под небольшим углом (1-2 градуса) относительно друг друга, что позволяет придавать скважине отклонение в процессе бурения. В этом процессе очень велика роль технолога, который должен правильно сориентировать компоновку при сборке и спуске. Однако, каким бы классным специалистом не был технолог, никто не ограничивается доверием к его мастерству. При бурении наклонно-направленных скважин (и тем более горизонтальных) применяют специальные навигационные системы, которые позволяют отслеживать местоположение долота. В состав компоновки низа бурильной колонны включают специальный прибор, который замеряет необходимые параметры и передает их наверх, где они регистрируются и расшифровываются. Интересен способ передачи их наверх - через буровой раствор. Прибор, находящийся внизу производит толчки, которые передаются через весь столб бурового раствора наверх.

Испытание эксплуатационной скважины тоже отличается от испытания разведочной скважины. Чаще даже у эксплуатационных скважин этот этап называется освоением. Как правило, у разведочных скважин испытывают несколько продуктивных объектов, начиная с самого нижнего. Потом испытанный объект изолируется путем установки так называемого цементного моста и производится испытание следующего объекта.

Самой главной операцией при испытании является перфорация - пробивание обсадной трубы в интервале соприкосновения с продуктивным пластом. Для проведения этой операции в скважину спускают перфоратор, в который заложены специальные заряды. Перфоратор устанавливается на уровне продуктивного пласта в скважине и на него подается сигнал, который генерирует взрыв направленных зарядов. Заряды пробивают обсадную колонну, цемент за ней, и создают дополнительные трещины в нефтеносной породе. Чем лучше перфорационные заряды, тем больше проникающих трещин они создают в продуктивном пласте. Но часто в эксплуатационных скважинах проведением перфорации не ограничиваются и проводят так называемый гидроразрыв пласта (ГРП). Суть этой операции состоит в закачке под большим давлением в скважину жидкости, которая создает дополнительные трещины в продуктивном пласте. Глубина таких трещин может достигать нескольких метров.

Еще одним отличием разведочного и эксплуатационного бурения является объем проводимых промыслово-геофизических исследований в скважинах. В разведочных скважинах проводят большой объем всевозможных исследований, в эксплуатационных же стараются ограничиться только самыми необходимыми. Стоимость промыслово-геофизических исследований в разведке может в десятки раз превышать затраты на геофизиков по эксплуатационной скважине.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

public.wikireading.ru

3. Способы наклонно-направленного бурения на нефть и газ. Наклонно-направленное бурение

Похожие главы из других работ:

Бурение и оборудование скважин при подземном выщелачивании полезных ископаемых

2.1 Способы бурения геотехнологических скважин

Из различных способов бурения для сооружения геотехнологических скважин в настоящее время в основном применяется вращательное бурение с прямой промывкой...

Бурение нефтяных и газовых скважин

Способы бурения скважин

Бурильная колонна. Основные элементы. Распределение нагрузки по длине бурильной колонны Назначение буровых растворов...

Бурение нефтяных и газовых скважин

1. Способы бурения скважин

Существует разные способы бурения, но промышленное распространение получило механическое бурение. Оно подразделяется на ударное и вращательное...

Горючие полезные ископаемые Беларуси

1.1 Нефть

По внешнему виду нефть -- маслянистая жидкость с различной окраской (от бесцветной до темно-коричневой и почти черной) и запахом (от ароматического до сероводородного). Состоит она в основном из углерода (85%) и водорода (12--14%), которые...

Изучение геологического строения Ухтинского и Сосногорского районов Республики Коми

Нефть

На территории практики расположены два месторождения: Чибьюское месторождение легкой нефти и Ярегское месторождение тяжелой нефти. Поверхностные нефтепроявления в Ухтинском районе известны с XVI века...

Наклонно-направленное бурение

1. История развития метода наклонно-направленного бурения

Метод прокладки коммуникаций, известный сегодня в России, как наклонно-направленное бурение (ННБ), официально был основан в США, в 72 году прошлого века Мартином Черрингтоном...

Наклонно-направленное бурение

2. Наклонно-направленные скважины

Скважины, для которых проектом предусматривается определенное отклонение забоя от вертикали, а ствол проводится по заранее заданной траектории, называются наклонно-направленными. Наклонные скважины бурят...

Наклонно-направленное бурение

6. Забойная компоновка для бурения наклонно направленных скважин

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении наклонно направленных скважин забойными двигателями в изменяющихся горно-геологических условиях...

Оборудование для бурения нефтяных и газовых месторождений

5. Способы бурения

...

Оптимизация работы установок электроцентробежных насосов на Первомайском нефтяном месторождении

2.4.3.1 Нефть

Исследование физико-химических свойств пластовых жидкостей и газов проводилось в специализированных лабораториях ЦНИПРа, ТПИ, СибНИИнп и института "ТомскНИПИнефть". Химические свойства нефти изучены по 85 глубинным пробам (табл. 2...

Рудные ископаемые, нефть и уголь - основа современной промышленности

3. Нефть

Нефть является основой современной промышленности и цивилизации. Она лее была и остается причиной многих международных конфликтов, а ее повсеместное использование наносит серьезный ущерб окружающей среде...

Способы бурения скважин. Причины и механизм самопроизвольного искривления скважин. Контроль пространственного положения скважин

1. Способы бурения скважин

...

Телеметрические системы в процессе бурения

6. Комплекс оборудования для бурения горизонтальных и наклонно-направленных нефтяных и газовых скважин

Задачу автоматизации процесса бурения успешно решает информационно-технологический геонавигационный комплекс, который включает в себя как наземные, так и датчики приближенные, с помощью телеметрической системы к забою скважины...

Топливно-энергетические ископаемые: (нефть, газ, уголь, горючие сланцы урановые руды). Современные проблемы их освоения и воздействия на окружающую геологическую среду

1.1 Нефть

-- природная маслянистая горючая жидкость со специфическим запахом, состоящая в основном из сложной смеси углеводородов различной молекулярной массы и некоторых других химических соединений. Нефть относится к каустобиолитам...

Топливно-энергетические ископаемые: (нефть, газ, уголь, горючие сланцы урановые руды). Современные проблемы их освоения и воздействия на окружающую геологическую среду

2.1 Нефть и газ

Активные геологоразведочные работы, начавшиеся на шельфе западного полушария Арктики более 40 лет назад, а восточного - более 30 лет назад, завершились открытием ряда новых крупных нефтегазоносных бассейнов (НГБ) или морских продолжений НГБ...

geol.bobrodobro.ru