Бурение скважин методом ГНБ

Первое бурение горизонтальных скважин произошло вблизи Баку в 1846 году. Цель – добыча нефти. Здесь же в 1930 году разработали проект наклонно-направленного бурения. Этот метод позволял выполнять скважины наклонными, когда их стволы отклонялись от вертикали, а буровая вышка располагалась на значительной дистанции от месторождения. Сегодня, используя этот принцип, стационарные буровые Норвегии, находящиеся на берегу, добывают нефть из шельфовой зоны Северного моря.

При обустройстве сооружений для добычи нефти и газа применяются различные технологии и установки ГНБ или мультифункциональные установки. И бурение боковых горизонтальных стволов - достаточно популярная методика, решающая массу проблем по разведке, обслуживанию и реконструкции оборудования после продолжительного использования. Последовательность действий и тип бурения определяются с учетом геологических параметров залежей и допустимых расходов.

А с 1949 года началось бурение наклонных прямолинейных и горизонтальных скважин. До этого наклонные скважины обладали криволинейной траекторией. На этой основе потом разработали метод кустового бурения, когда с одной площадки («куста») могло разойтись до 12 наклонных скважин. Это позволяло охватывать большую площадь и вести буровые работы до 5 км.

И сегодня проекты скважин могут быть наклонными (отклонение от вертикали на 2-6 градусов) или вертикальными. Отклонение может быть вызвано искусственными условиями или естественными. Зная естественные причины, положением скважины в пространстве можно управлять. А вот принудительное искривление называется искусственным. Частным случаем подобного бурения является ГНБ.

Искусственное отклонение скважин довольно широко используется при их бурении на нефть. Оно делится на:

• Наклонное;
• Горизонтальное бурение;
• Многозабойное (разветвленно-наклонное, разветвленно-горизонтальное);
• Многоствольное (кустовое) бурение.

Бурение таких скважин позволяет быстро осваивать новые месторождения, увеличивает нефтеотдачу пластов, снижая капиталовложения и уменьшая материальные затраты.

Технология бурения боковых стволов скважин

Поскольку при зарезке боковых стволов применяют 2 основных способа (вырезание колонны и клиновое бурение), необходимо определить, какой из них будет более оптимальным. Первая методика подразумевает обустройство скважин с наличием вывода колонны и обеспечением полноразмерного ствола.

Традиционная технологи бурения горизонтального ствола основывается на отрезании части колонны с залежами полезных ископаемых. Однако проведение работ сопровождается большими временными затратами, связанными со следующими нюансами:

• Вероятность благополучного вырезания за 1 спуск системы остается минимальной. Нефтяникам придется повторно погружать оборудование в скважину.

• Для эффективной работы понадобится обустроить дополнительный мостовой элемент, где будет наращиваться цементный мост.

• Наработка желоба занимает много времени, т.к. этот процесс требует использования специальных приборов с небольшим диаметром.

• Не исключается ряд сложностей при прохождении долота на участках с увеличенным зенитным углом. Действие способствует быстрому износу инструмента и может привести к его поломке.

Рассчитать азимут можно до начала бурения, поскольку многие скважины обладают наклонной конструкцией. Поэтому специалисты не рекомендуют удалять большой кусок колонны, препятствуя ее свободному выходу. Оптимальная длина отрезка составляет 6-10 м и определяется диаметром трубы и массой других факторов.

Особым спросом пользуется технология использования проходного якоря, который закрепляется в пространстве между боковыми и обсадными колоннами. Диаметр конструкции должен быть меньше толщины шахт, где производится работа. Чтобы загрузка была правильной, нужно придерживаться последовательности действий и не отклоняться от схемы бурения.

Якорь необходимо погрузить в шахту для получения нужного давления в пустотах. Дальше его отсоединяют от посадочной втулки и выполняют обследование паза скважины с помощью гироскопического стержня инклинометра.

Руководствуясь полученными сведениями, специалисты определяют направление клина и глубину зарезки. Дальше осуществляется базовая процедура бурения.

При необходимости клин достается из скважины, а его направление меняется. Подобный подход позволяет проводить бурильные мероприятия под любым углом. Однако в таком случае придется сделать 2 захода.

Для выполнения зарезки за 1 спуск необходимо совместить отклонитель с трубой и выполнить гидравлическое сцепление с инструментом для бурения.