Область применения горизонтальных скважин весьма разнообразна, так же как и область бурения ГС. Они могут иметь отношение к определенным интервалам продуктивного пласта, природе и свойствам пластовых флюидов и даже к плану разработки месторождений в целом. В общем, длиннорадиусные скважины используются там, где требуется достичь какой-то удаленной зоны пласта.
Среднерадиусные скважины используются для разработки коллекторов, глубина и толщина которых требует точного размещения скважины.
Ограниченный диаметр ствола короткорадиусных скважин позволяет применять их преимущественно в низкопроницаемых, естественно-трещиноватых коллекторах.
Обычной целью бурения горизонтальных скважин является обеспечение повышения добычи относительно уровня, получаемого из менее отклоненных скважин. Горизонтальные скважины дают в среднем в 4-6 раз больше нефти, чем вертикальные, прежде всего из-за большей площади отдающей поверхности продуктивного пласта. Возрастает продуктивность и общая добыча. Как показано на рис. 1.10, вертикальные скважины имеют геометрию радиального потока и падение давления от перфорации к центру, в то время как горизонтальные скважины имеют параллельный поток и однородное падение давления.
Преимущество горизонтальных скважин более наглядно представлено на рис. 1.11.
График сравнивает отношение индекса продуктивности вертикальной скважины с длиной горизонтального участка скважины.
Этот упрощенный подход анализа добычи основан на следующей формуле:
где h - чистая толщина коллектора,
L - горизонтальная длина скважины,
rw - радиус скважины
riH - радиус дренажа,
в = (kh/kv)1/2 - анизотропия проницаемости, kh и kv - это горизонтальная и вертикальная проницаемости пласта соответственно,
Джоуши (Joshi) проводил изучение влияния отношения продуктивности между горизонтальными и вертикальными скважинами в зависимости от величины различных толщин продуктивных интервалов (рис. 1.12).