Бурение наклонных скважин

 

Наклонными называет те скважины, у которых отклонение от вертикальной оси — ещё называется зенитным углом — составляет более пяти градусов. Всё, что меньше этого значения, всё ещё можно относительно считать вертикальными скважинами. Относительно — потому что идеально вертикальных скважин, идущих под прямым углом от поверхности, не существует. Все вертикальные скважины не идеально прямые, их также называют естественно-искривленными.

Что понимают под наклонным бурением

 

Отклонение от вертикальной оси достигается естественным и искусственным способом. В первом случае результат достигается за счет воздействия породы на буровое оборудование. Поскольку слои породы не могут по умолчанию быть равномерно плотными, часто на пути геологического инструмента появляются уплотнения, пустоты, участки окременения. Это и обуславливает неизбежное отклонение бурового оборудования.

Искусственно отклонить скважину от оси можно с помощью различных технологий — главное отличие в том, что это полностью управляемый процесс. Таким способом можно создать однозабойную или многозабойную скважину. Для последней характерно наличие дополнительных отведений от основного ствола на определенной глубине. Выделяют разветвленно-наклонный и разветвленно-горизонтальный методы многозабойного бурения.

Возможности для применения многозабойного бурения

Использование технологии наклонного многозабойного бурения позволяет повысить эффективность добычи нефти или газа на месторождении, при этом не добавляя дополнительные расходы в смету, а наоборот, снижая стоимость и продолжительность такой разработки. Кроме того, с помощью такой скважины можно покрыть гораздо большую площадь залежей ископаемых, даже затрагивая те участки, которые совсем не связаны между собой. Эта технология на порядок дешевле, чем установка бурового комплекса или платформы над каждым обнаруженным участком добычи.

Такие технологии используют в тех случаях, когда вертикальная скважина не может достичь пласта с залежами ископаемого из-за неровностей рельефа или наличия участков уплотнения пластов. Сложный рельеф и чередование плотных пластов с менее плотными — частая причина возникновения неисправности буровых установок на вертикальных скважинах, поэтому использование горизонтально-наклонного или многозабойного бурения в таких случаях считается более предпочтительным. Кроме того, геологические препятствия делают невозможной дальнейшую работу бура, поэтому их обход с помощью горизонтального метода бурения позволяет оптимизировать добычу.

Если пласт обнаруживается под жилым поселком или городом или водоемом, до него можно добраться только с помощью наклонной или горизонтальной скважины методом многозабойного или кустового бурения. Ещё эта технология менее затратна и более безопасна для добычи больших количеств нефти из-под дна крупных водоемов — морей и океанов. Поскольку установка платформы обходится дорого при том, что она может выйти из строя, наклонно-горизонтальный способ добычи считается более уместным в таком случае.

Наклонное бурение достигается следующим способом:

• часто используется метод типовых трасс. Он может использоваться только там, где была проведена тщательная геологическая разведка с изучением давления породы на бур. В данном случае естественные свойства породы значительно облегчают разработку месторождения;
• когда необходимо изменить направление работы бура, применяются различные насадки и включаются другие режимы работы. Для этого на определенной глубине часто используют клинья, отклонители и накладки, которые создают дополнительное усилие, из-за чего скважина меняет угол и направление;
• изначально бур вводится вертикально, а потом по результатам геологической разведки отклоняется в нужном направлении, чтобы точно попасть в пласт, содержащий ископаемое.

Такой способ позволяет достичь даже глубоких залежей нефти, недоступных для вертикального бурения.

Что называют кустовым бурением?

Кустовое бурение можно считать разновидностью наклонного. Проще будет сравнить его с многозабойным и разветвленно-направленным:

• при многозабойном бурении из одного изначального ствола создаются дополнительные, под определенными углами, чтобы достичь продуктивных пластов;
• при разветвленно-направленном бурении из одной точки идут несколько стволов в разных направлениях, позволяющие эффективно освоить площадь добычи;
• метод кустового бурения предполагает наличие нескольких соседствующих друг с другом стволов, которые идут в разных направлениях.

Этот метод подходит для тех же особенностей рельефа месторождения, что и многозабойный. Количество стволов может быть неограниченным, но пока что более семидесяти никто не устанавливал. На месторождениях средних размеров устанавливается до тридцати стволов в зависимости от характера рельефа и климата.

У кустового метода есть и определенные недостатки:

• соседние стволы могут случайно пересечься. Чтобы предотвратить это, начало их отклонения от оси рекомендуют делать не поверхностнее пятидесяти метров;
• в отличие от одно- и многозабойных скважин, при кустовом методе ремонт осложняется их близким расположением. По этой причине сначала бурят запланированные скважины, а потом начинают их эксплуатацию. Соответственно, на первых этапах продуктивность такого бурения крайне низкая.

Наклонные скважины позволяют захватить большую полезную площадь даже под твердыми пластами — это повышает эффективность разработки месторождения, а также снижает расходы на установку бурового инструмента и его эксплуатацию. Там, где вертикальные скважины достигают предела своих возможностей, наклонные могут в разы увеличить объемы добычи.