Похило-направлене буріння - технологія і методи
технологія буріння
Буріння похило-спрямованої свердловини здійснюється з використанням спеціальних профілів. Обов'язковою умовою їх застосування є створення початкового ділянки в строго вертикальному положенні. При виконанні геологічних розвідувальних робіт застосовують шпиндельні бурові установки з поверхні землі або глибинних виробок. В силу різних міцності залягають гірських порід відбувається природна зміна напрямку буріння.
Для свердловин під видобуток газу або нафти використовують три методи:
Роторне похило-направлене буріння. Технологія має переривчастий характер, який полягає в бурінні свердловини меншого діаметру під певним кутом з використанням шарнірного пристрою і подальшого буріння долотом потрібного діаметру по плановомунаправленію. Згідно з методом, подальше буріння здійснюється після заглиблення бурильної колони потрібного діаметра за цим же напрямом за допомогою шарнірної установки або клиновий. Бурова обладнується стабілізаторами для забезпечення повного контролю процесу.
Забійне похило-спрямоване буріння з застосуванням турбобура або двигуна забійного типу. Спосіб є безперервним при формуванні відхилення від вертикального положення стовбура свердловини. За технологією поворот стовбура здійснюється за рахунок впливу відхиляє долото сили в колоні, що сприяє його відхилення в заданому напрямку. Тобто управління здійснюється за рахунок контролю викривляє сили бура, що діє в потрібному азимут. Створення такої сили здійснюється з використанням спеціальних перевідників з нарізаною різьбою.
Турбобур при похило-направленому бурінні за рахунок сил деформації прагне вирівнятися, але через наявність вигину утворюється момент сили, яка залежить від моменту обертання бура. Тобто, чим більше крутний момент, тим більше кут нахилу буріння. Граничний кут при цьому становить до 30 0. Для збільшення кута застосовують шпинделі, що дозволяють перенести момент відхиляє сили в точку розміщення долота. Горизонтальні ділянки свердловини можна отримати при використанні ексцентрикових ніпелів.
Похило-спрямоване буріння із застосуванням різних сполучень бурових інструментів. Відповідно до методу, при зміні порядку буріння із застосуванням різних інструментів створюється свердловина з необхідним напрямом без використання отклонітелей. Однак при цьому дана технологія має істотні обмеження по швидкості буріння на максимальних обертах, що вважається значним її недоліком.
Кущова буріння похило-спрямованих свердловин
При видобутку нафти або газу методом похило-спрямованого буріння може виникати необхідність збільшення швидкості відкачки і зменшення часу освоєння продуктивних горизонтів під час створення нових або ремонту старих свердловин. Якщо жорсткі обмеження за способом проходки до заданої області відсутні, то буріння може здійснюватися шляхом поздовжнього проходження пласта. Протяжність горизонтальної ділянки при цьому може перевищувати 1 км.
Кущова похило-спрямоване буріння конструктивно являє собою наявність єдиного гирла і розгалуженою серії вибоїв, які розташовані в кількох продуктивних пластах. Застосовується при необхідності попадання в заданий поздовжній ділянку пласта або декількох шарів, розташованих відносно недалеко один від одного, а також для прокладки дротових і трубних комунікацій під надземними і підземними перешкодами. Мінімальна кількість свердловин при кущовий похило-направленому бурінні в одному кущі становить два, а максимальне - обмежена технічними та геологічними чинниками. Способи буріння кущових методом наступні:- Двоствольне послідовне.
- Двоствольне паралельне.
- Триствольного.
Відгалуження свердловин від гирла при похило-направленому бурінні можуть виконуватися в пірамідальному або конусному вигляді, а підстави мати округлу або багатокутну форму. При освоєнні многопластових родовищ можливе збільшення свердловин в кущі пропорційно існуючому. При цьому кількість працюючих бурових установок вибирається з урахуванням забезпечення максимальної продуктивності освоєння продуктивного пласта.
Багатозабійного метод буріння свердловин
Багатозабійного похило-спрямоване буріння використовується для проходки базового стовбура і подальшого забуріванія з виконанням проходки нижньої частини пласта. Технологія застосовується в основному для розвідки і розробки нафтових родовищ. Здійснюється в пластах, що відрізняються високою стійкістю і мають не менше 20 м монолітного шару з твердих скельних порід. При глибині понад 1500 м і відсутності газового шару багатозабійного буріння скорочують через збільшення дренування поверхні продуктивного пласта. Перевагою даного методу похило-спрямованого буріння є використання одного і того ж стовбура для пробуріванія кількох додаткових стовбурів, що дозволяє скоротити час на проведення бурових робіт і прискорити видобуток нафти. За формою додаткових стовбурів багатозабійного свердловини можуть бути наступних видів:Радіальні. Складаються з горизонтального основного стовбура, який розгалужується на кілька допоміжних, розташованих радіально.
Розгалужені. Відповідно до технології, додаткові стовбури розташовуються під певним нахилом до основного.
Розгалужені по горизонталі. Відрізняються від попереднього виду тільки наявністю додаткових стовбурів, розташованих під кутом в 90 0.
Багатозабійного похило-спрямоване буріння додаткових стовбурів виконується зверху вниз або знизу вгору. Перший метод використовується при проведенні робіт від розроблюваного пласта до невідомого. Ефективний при виявленні корисного пласта нижче дослідженого рівня, тому основне призначення методу - дослідження прилеглих пластів. Технологія буріння від низу до верху дозволяє виконати згущення мережі розвідки пласта при необхідності з'ясування або уточнення залишився запасу корисних копалин.
висновок
Методи похило-спрямованого буріння дозволяють найбільш ефективно розвідувати і розробляти продуктивні пласти. Їх вибір залежить від технічних можливостей бурової установки, геологічних особливостей, а також від типу залягають пластів. Основним їх перевагою є швидке проходження складних твердих порід за рахунок зміни напрямку буріння.