Методы горизонтально-направленного бурения скважин на нефть

Горизонтально-направленное бурение, ГНБ применяется при необходимости увеличения нефтедобычи продуктивных пластов при первоначальном исследовании или в случае восстановления скорости добычи. Основная задача метода горизонтального бурения пройти сложный участок пласта в продольном направлении. При этом длина участка может составлять от 1 км. ГНБ является одним из приоритетных направлений при строительстве подземных забоев скважин, так как позволяет обеспечить полное соответствие проекту и при необходимости своевременно осуществлять корректировки.

Технология ГНБ в нефтепромышленности

Согласно технологии, бурение горизонтально-направленных скважин требует выполнения геологической разведки состава грунта и определения залегания продуктивного пласта. После этого необходимо выполнение подбора инструментов для бурения и сборки модулей буровой установки. Производят горизонтально-направленное бурение пилотной скважины с меньшим диаметром ствола по заданной траектории. При помощи специальных локационных устройств определяют положение головки в пластах и прокладывают путь в соответствии с проектом.

Комплекс для ГНБ развертывается на подготовленной площадке в точке входа в скважину. Выполняется регулировка направляющей стрелы для совмещения оси буровой с подготовленным отверстием, а затем осуществляется якорение установки при помощи опорной плиты на шнеки. Стабилизаторы установки позволяют с высокой точностью выставить угол разработки грунта и провести горизонтально-направленное бурение.

В данном методе при помощи специального оборудования определяется глубина, на которой необходимо сделать горизонтальный участок ствола. Зная глубину оператор установки может в нужный момент начать бурение ответвления от вертикального ствола и выйти на горизонтальное направление. В начальной точке поворота угол наклона может составлять примерно 20⁰ к вертикали, что делает возможным выполнение точных расчётов точки входа ствола в нефтяной горизонт. Во время горизонтально-направленного бурения проверяется положение буровой головки через 3 м прохода траектории и анализируются данные для проведения корректировки.

На втором этапе бурение горизонтально-направленных скважин проводят по заданной траектории с расширением скважины до нужного диаметра. Однако при этом диаметр расширителя должен превышать расчётный на 20-30%, которые пойдут на установку обсадной трубы. Расширение может быть проведено при помощи метода ГНБ специальной породоразрушающей головки обратного действия или риммера.

В момент бурения, согласно технологии, непосредственно в скважину подаётся бентонитный раствор (тонко измельчённая глина с конкретными физическими свойствами), позволяющий существенно снизить трение головки, укрепить стенки скважины и достать измельчённый грунт на поверхность земли. Если возникает ситуация с остатком излишков раствора, то его необходимо откачать.

Основные методы ГНБ

Горизонтально-направленное бурение выполняется следующими способами:

1. Управляемый метод ГНБ. Позволяет находить во время бурения наиболее оптимальные пути для создания ствола скважины и обходить сложные участки с плотными породами. В результате скорость проведения горизонтально-направленных работ существенно возрастает. Отклонение по данным датчиков от реального положения буровой головки составляет менее 0,1%.

2. Неуправляемый способ ГНБ. Позволяет выполнять бурение в строго заданном направлении без обхода плотных пород грунта, что может существенно замедлить процесс создания горизонтального участка скважины. Поэтому до момента проведения горизонтально-направленных работ необходимо выполнение тщательного анализа всех данных о составе грунта.

   

Бурение горизонтально-направленных скважин может осуществляться следующими методами:

1. По шнековой технологии. Бурение осуществляется с применением шнеков, которые позволяют эффективно удалять грунт из скважины. Метод применяется в небольших уровнях заглубления или наличии неплотных пород грунта.

2. Ударная технология. Заключается в рытье стартового котлована, который будет служить в качестве основы под выполнение бурения с установкой в него штанги с буровой головкой.

3. Технология пилотного бурения горизонтально-направленных скважин. В её основе лежит способ запрессовывания буровой головки в заданном направлении и подачи через неё бетонита, что позволяет существенно ускорить процесс бурения.

Применение горизонтально-направленного бурения

Бурение горизонтально направленных скважин в следующих случаях:

1. При необходимости обхода сложных участков исследуемого горизонта.

2. Для вскрытия продуктивного пласта, который находится на дне морей или океанов и применить технологию отличную от горизонтально-направленного бурения невозможно.

3. Для отвода от основного ствола скважины в сторону горизонтально-направленного нефтеносного горизонта.

4. При выполнении горизонтально-направленного забуривания дополнительного ствола с целью обнаружения новых продуктивных пластов.

5. Бурение горизонтально-направленных скважин с целью обхода скальных пород, которые могут существенно усложнить процесс освоения горизонта.

6. При кустовом бурении с целью увеличения производительности и снижения затрат на буровые работы.

7. Выполнение ГНБ для ликвидации завалов или аварий.

8. С целью увеличения поверхности дренажа разрабатываемого пласта.

Заключение

Горизонтально-направленная технология бурения позволяет осваивать сложные участки залегания продуктивных пластов, выполнять дополнительные ответвления основной скважины, проводить более эффективную добычу нефти за счёт увеличения площади дренажа. Существует несколько методов проведения таких работ, которые выбираются в зависимости от технических условий.

Видео: Горизонтально-направленное бурение

Читайте также: