Искусственное искривление скважин

Приведем наиболее характерные примеры условий, в которых целесообразно бурение наклонных скважин;

под дно моря, озера, реки, канала;

с намывных дамб, эстакад, плавучих судов;

на болотистых и залесенных площадях;

под овраги, горы;

на площадях, занятых заповедниками;

под промышленные объекты и жилые поселки;

при забуривании нового ствола вследствие неликвидированной аварии в скважине;

при тушении горящих фонтанов и ликвидации открытых выбросов нефти и газа.

Технология проводки наклонных скважин основана на использовании геологических условий, способствующих искривлению скважин, и на применении отклонителя, устанавливаемого между турбобуром и бурильной колонной (рис. 58), или двухсекционного турбобура, секции которого соединены друг с другом под углом. 1°30'—2°.

Независимо от типа применяемого отклоняющего приспособления в месте его перегиба возникает момент упругих сил, создающий на долоте отклоняющую силу. Темп искривления скважины определяется значением этой силы, зависящей от конструкции отклоняющего приспособления; механическими свойствами породы и условиями их залегания; типом долота и турбобура, а также режимом бурения. Темп искривления скважины зависит и от зенитного угла скважины, так как при прочих равных условиях момент упругих сил тем меньше, чем больше угол наклона скважины.

 

Рис. 57. Конструкция нижней части бурильной колонны, основанная на принципе ее центрирования в скважине:   / — утяжеленные бурильные трубы; 2, 3 — центрирующие приспособления

Наклонные скважины бурят по заранее выбранному профилю (рис. 59), каждый из которых предназначен для соответствующих условий их проводки. Профиль типа а состоит из трех участков: вертикального /, участка увеличения зенитного угла 2 и участка стабилизации зенитного угла. Рекомендуется этот профиль при больших отклонениях от вертикали при незначительном угле наклона скважины. При профиле типа в можно пересечь вертикальным участком 4 наклонной скважины несколько продуктивных горизонтов. Во всех профилях обязательно имеется участок 2, на котором осуществляется набор зенитного угла скважины.

Бурение наклонной скважины по заданному профилю возможно в том случае, когда, начиная с момента забуривания от вертикального участка /, отклонитель точно ориентируется в проектном азимуте. Ориентировать отклонитель можно в процессе спуска бурильной колонны путем контроля за положением его после навинчивания каждой свечи (ориентированный спуск бурильной колонны с отклонителем) и после спуска бурильной колонны с использованием специальных приборов, фиксирующих положение плоскости искривления отклонителя по отношению к плоскости искривления скважины (забойное ориентирование отклонителя).

Многолетний опыт бурения наклонных скважин привел к созданию многих видов наклонного бурения. Однако в настоящее время наибольшее применение находит последовательное бурение нескольких наклонных скважин с ограниченной по размерам площадки.

Рис. 58. Типы отклонителей для бурения наклонных скважин с забойными двигателями:

а — кривой переводник; б — отклонитель с перекошенными резьбами на муфте и ниппеле; в — отклонитель, состоящий из турбобура с накладкой и кривого переводника

 

Сущность этого вида бурения наклонных скважин сводится к следующему. Вышку и один комплект бурового оборудования монтируют так, чтобы насосная находилась на расстоянии 20—50 м от устья скважины. После окончания бурения первой наклонной скважины передвигают только вышку с привышеч-ным оборудованием на расстояние 8 м. Затем подсоединяют выкидные линии от насосов к новому стояку, соединяют новое устье скважины с желобной системой и бурят вторую наклон-

Рис. 59. Профили наклонных скважин (а — е):

1 — вертикальный участок; 2 — участок увеличения зенитного угла; 3 — участок стабилизации зенитного угла или его уменьшения; 4 — вертикальный участок в продуктивной толще; 5 — горизонтальный или горизонтально-разветвленный участок в продуктивном

Пласте

ную скважину. После окончания бурения второй наклонной скважины передвигают вышку с оборудованием еще на 8 м, а насосную оставляют на прежнем месте. Обвязав выкидные линии от насосов со стояком и соединив желобную систему с новым устьем скважины, бурят третью наклонную скважину и т. д.

Так группируются устья скважин на площадке ограниченных размеров. Бурение наклонных скважин осуществляется по профилям, обеспечивающим расположение забоев скважин, предусмотренное сеткой разработки месторождения. Число сгруп-. пированных устьев скважин выбирается в зависимости от принятого на месторождении расстояния между забоями скважин и их глубин (длин) и в отдельных случаях достигает 8—12.

Такой способ строительства скважин позволяет разбуривать с большим экономическим эффектом месторождения со сложным рельефом местности (горы, овраги), расположенными под заболоченными участками земли, под дном озер, морей, под крупными промышленными объектами и т. д.

Группирование устьев наклонных скважин позволило с наименьшими капитальными затратами разбуривать месторожде-. ния в Западной Сибири, территория которой покрыта болотами. Группируют устья наклонных скважин на специально сооружаемых в прибрежной полосе моря эстакадах (при разбурива-нии месторождений, расположенных под дном Каспийского моря).

Группирование устьев наклонных скважин весьма эффективно и в тех случаях, когда необходимо обеспечить минимальный ущерб лесным массивам и когда требуется проявлять особую заботу о наименьших потерях плодородных пахотных земель.

Распространен и такой вид бурения наклонных скважин, при котором достигается горизонтальное расположение скважин на конечных их интервалах. Бурение этих скважин целесообразно в том случае, когда намечен ввод в эксплуатацию малодебитного пласта. В результате обеспечивается вскрытие продуктивного пласта не перпендикулярно, а вдоль его напластования, что создает условия для получения большего притока нефти из пласта в скважину. В этих же целях применяется так называемое бурение горизонтально-разветвленных скважин, при котором от основного ствола поочередно забуривают несколько скважин так, чтобы каждая из них вскрывала пласт вдоль напластования.