ИСКУССТВЕННОЕ ИСКРИВЛЕНИЕ СКВАЖИН
Приведем наиболее характерные примеры условий, в которых целесообразно бурение наклонных скважин;
под дно моря, озера, реки, канала;
с намывных дамб, эстакад, плавучих судов;
на болотистых и залесенных площадях;
под овраги, горы;
на площадях, занятых заповедниками;
под промышленные объекты и жилые поселки;
при забуривании нового ствола вследствие неликвидированной аварии в скважине;
при тушении горящих фонтанов и ликвидации открытых выбросов нефти и газа.
Технология проводки наклонных скважин основана на использовании геологических условий, способствующих искривлению скважин, и на применении отклонителя, устанавливаемого между турбобуром и бурильной колонной (рис. 58), или двухсекционного турбобура, секции которого соединены друг с другом под углом. 1°30'—2°.
Независимо от типа применяемого отклоняющего приспособления в месте его перегиба возникает момент упругих сил, создающий на долоте отклоняющую силу. Темп искривления скважины определяется значением этой силы, зависящей от конструкции отклоняющего приспособления; механическими свойствами породы и условиями их залегания; типом долота и турбобура, а также режимом бурения. Темп искривления скважины зависит и от зенитного угла скважины, так как при прочих равных условиях момент упругих сил тем меньше, чем больше угол наклона скважины.
| Рис. 57. Конструкция нижней части бурильной колонны, основанная на принципе ее центрирования в скважине: / — утяжеленные бурильные трубы; 2, 3 — центрирующие приспособления |
Наклонные скважины бурят по заранее выбранному профилю (рис. 59), каждый из которых предназначен для соответствующих условий их проводки. Профиль типа а состоит из трех участков: вертикального /, участка увеличения зенитного угла 2 и участка стабилизации зенитного угла. Рекомендуется этот профиль при больших отклонениях от вертикали при незначительном угле наклона скважины. При профиле типа в можно пересечь вертикальным участком 4 наклонной скважины несколько продуктивных горизонтов. Во всех профилях обязательно имеется участок 2, на котором осуществляется набор зенитного угла скважины.
Бурение наклонной скважины по заданному профилю возможно в том случае, когда, начиная с момента забуривания от вертикального участка /, отклонитель точно ориентируется в проектном азимуте. Ориентировать отклонитель можно в процессе спуска бурильной колонны путем контроля за положением его после навинчивания каждой свечи (ориентированный спуск бурильной колонны с отклонителем) и после спуска бурильной колонны с использованием специальных приборов, фиксирующих положение плоскости искривления отклонителя по отношению к плоскости искривления скважины (забойное ориентирование отклонителя).
Многолетний опыт бурения наклонных скважин привел к созданию многих видов наклонного бурения. Однако в настоящее время наибольшее применение находит последовательное бурение нескольких наклонных скважин с ограниченной по размерам площадки.
Рис. 58. Типы отклонителей для бурения наклонных скважин с забойными двигателями:
а — кривой переводник; б — отклонитель с перекошенными резьбами на муфте и ниппеле; в — отклонитель, состоящий из турбобура с накладкой и кривого переводника
Сущность этого вида бурения наклонных скважин сводится к следующему. Вышку и один комплект бурового оборудования монтируют так, чтобы насосная находилась на расстоянии 20—50 м от устья скважины. После окончания бурения первой наклонной скважины передвигают только вышку с привышеч-ным оборудованием на расстояние 8 м. Затем подсоединяют выкидные линии от насосов к новому стояку, соединяют новое устье скважины с желобной системой и бурят вторую наклон-
Рис. 59. Профили наклонных скважин (а—е):
1 — вертикальный участок; 2 — участок увеличения зенитного угла; 3 — участок стабилизации зенитного угла или его уменьшения; 4 — вертикальный участок в продуктивной толще; 5 — горизонтальный или горизонтально-разветвленный участок в продуктивном
Пласте
ную скважину. После окончания бурения второй наклонной скважины передвигают вышку с оборудованием еще на 8 м, а насосную оставляют на прежнем месте. Обвязав выкидные линии от насосов со стояком и соединив желобную систему с новым устьем скважины, бурят третью наклонную скважину и т. д.
Так группируются устья скважин на площадке ограниченных размеров. Бурение наклонных скважин осуществляется по профилям, обеспечивающим расположение забоев скважин, предусмотренное сеткой разработки месторождения. Число сгруп-. пированных устьев скважин выбирается в зависимости от принятого на месторождении расстояния между забоями скважин и их глубин (длин) и в отдельных случаях достигает 8—12.
Такой способ строительства скважин позволяет разбуривать с большим экономическим эффектом месторождения со сложным рельефом местности (горы, овраги), расположенными под заболоченными участками земли, под дном озер, морей, под крупными промышленными объектами и т. д.
Группирование устьев наклонных скважин позволило с наименьшими капитальными затратами разбуривать месторожде- . ния в Западной Сибири, территория которой покрыта болотами. Группируют устья наклонных скважин на специально сооружаемых в прибрежной полосе моря эстакадах (при разбурива-нии месторождений, расположенных под дном Каспийского моря).
Группирование устьев наклонных скважин весьма эффективно и в тех случаях, когда необходимо обеспечить минимальный ущерб лесным массивам и когда требуется проявлять особую заботу о наименьших потерях плодородных пахотных земель.
Распространен и такой вид бурения наклонных скважин, при котором достигается горизонтальное расположение скважин на конечных их интервалах. Бурение этих скважин целесообразно в том случае, когда намечен ввод в эксплуатацию малодебитного пласта. В результате обеспечивается вскрытие продуктивного пласта не перпендикулярно, а вдоль его напластования, что создает условия для получения большего притока нефти из пласта в скважину. В этих же целях применяется так называемое бурение горизонтально-разветвленных скважин, при котором от основного ствола поочередно забуривают несколько скважин так, чтобы каждая из них вскрывала пласт вдоль напластования.