Классификация горизонтальных скважин

21.11.2020

Горизонтальными являются те скважины, часть ствола которых наклонена под углом 90° относительно вертикали, хотя и другие скважины, пробуренные под более острым углом, часто попадают под это определение.

Проводка их становится обычной практикой.

В зависимости от траектории горизонтального ствола скважины и от принятой технологии бурения ГС условно делят на четыре группы.

Скважины с большим радиусом набора кривизны бурят с использованием обычного оборудования для наклонно-направленных скважин. Для них характерны темп набора кривизны 1-2710 м и горизонтальные стволы протяженностью 1500 м и более. Такие скважины могут быть глубокими и иметь ствол диаметром до 444,49 мм (17,5 дюйма). Для набора кривизны применяют роторные компоновки с управляемым забойным двигателем, регулируемые стабилизаторы и регулируемые забойные кривые переводники.

Горизонтальные скважины среднего радиуса искривления бурят специальными забойными двигателями с кривыми переводниками и стабилизаторами. Темп набора кривизны для этих скважин составляет 3-7710 м, радиус искривления - 45-300 м, диаметр горизонтального ствола - до 311,2 мм (12,25 дюйма). Для бурения применяют низкооборотные высокомоментные забойные двигатели различной конфигурации с фиксированным и регулируемым углом перекоса корпуса. Геометрия компоновки определяется тремя точками: долотом, стабилизатором опорной части двигателя и стабилизатором выше двигателя. В зависимости от расстояния между этими точками опоры добиваются определенной дуги кривой для необходимого темпа набора кривизны.

Горизонтальные скважины малого радиуса искривления бурят специальными бурильными системами из двух типов. В механической роторной системе используется составное изгибающееся бурильное направление с внутренним приводным валом для долота. Бурильные системы с забойным двигателем работают за счет составной компоновки. Горизонтальные скважины малого радиуса искривления характеризуются темпом набора кривизны 30-100° на 10 м; наклон до 90° набирается в интервале 6-12 м. Горизонтальные стволы этого типа скважин ограничены по диаметру и бурят их долотом диаметром 114,3-165,1 мм (4,5-6,5 дюйма); обычная длина горизонтального ствола 180-300 м.

Ультракороткие горизонтальные скважины

Для разработки месторождений тяжелой нефти и битуминозных песчаников разработана технология забуривания боковых стволов ультракороткого радиуса искривления. Технология основана на использовании гидромониторной бурильной головки с забойной подъемной системой, размещаемой против пласта в расширенной зоне вертикальной скважины. Бурильная система фирмы «Петрофизикс» сочетает коническую гидромониторную насадку со струей, усиленной присутствием шлама, и участок, снабженный серией направляющих роликов, обеспечивающий большой набор кривизны и ультрокороткий радиус искривления 0,3 м. С помощью такой системы из вертикального ствола можно быстро забурить несколько радиальных горизонтальных стволов диаметром 100 мм и протяженностью 30-60 м.

Зарубежная практика бурения горизонтальных скважин выделяет три вида искривления ствола: малый, средний и большой. Наиболее характерные радиусы выхода на горизонтальный участок ствола можно видеть из представленного рисунка 1.7.

Для бурения на морских шельфах, а также под заповедные и экологически чистые зоны применяют профиль скважины протяженного радиуса действия. Наиболее часто применяемый профиль изображен на следующем рисунке 1.8.

На рис. 1.7. представлены профили трех типов горизонтальных скважин, в наибольшей степени используемые при проводке скважин. Горизонтальные скважины со средним радиусом кривизны (60-190 м) получают искривление скважины от 3,0 до 10,0° на 10 метров проходки при длине горизонтального участка от 450 до 900 м.

В горизонтальных скважинах с малым радиусом кривизны 10-30 м искривление составляет 1,1-2,5° на 10 м при длине горизонтального участка от 100 до 250 м. Горизонтальные скважины с малым радиусом чаще применяются при бурении боковых горизонтальных стволов в отработанных или нерентабельных скважинах, находящихся на поздней стадии эксплуатации.

При бурении горизонтальных скважин и боковых горизонтальных стволов отклонение ствола от проектного профиля не должно быть выше допустимых пределов. Конечная точка каждого криволинейного и прямолинейного участка должна находиться в пределах допуска в соответствии с существующими требованиями. Так, зенитный угол в конечной точке участка не должен отклоняться от проектного более чем на 2-3°. Радиус искривления ствола на любом участке скважины не должен быть меньше допустимого.

Допустимым отклонением наклонного ствола служит суммарный угол искривления. На каждом участке этот угол не должен превышать проектный более чем на 15 %. Фактический суммарный угол искривления ствола определяют после окончания бурения каждого участка, но не менее чем через 500 м. Таким образом, качество проводки горизонтальных скважин контролируется по зенитному углу каждого участка, допустимому радиусу искривления ствола и допустимому суммарному углу искривления скважины. Непосредственный контроль за ходом бурения скважины по заданному профилю позволяет вести телеметрическая система.

На рис. 1.9 представлены варианты оптимальных радиусов закругления для установки хвостовой колонны различной длины. Эти рекомендации учитывают возможность проведения геофизических исследований в горизонтальной части ствола ГС.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна