1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Содержание

Горизонтальные скважины

Технология бурения горизонтальных скважин

В области добычи ценных энергетических ресурсов бурение горизонтальных нефтяных скважин занимает важное место: с помощью такой технологии становится возможным добыча нефти из труднодоступных мест, а также разработка сложных участков пород. Создаваемая в процессе бурения горизонтальная скважина имеет определенный угол отклонения от оси вертикального ствола, благодаря чему становится возможным выкачивать нефть наиболее быстрым и продуктивным образом.

Выполнение работ по бурению скважин должно проходить только после подготовительного этапа. К нему относится изучение грунта в месте бурения, получение разрешительной документации, которая является юридическим подтверждением законности нефтедобычи в данном месте.

Способы бурения скважин

Наклонные скважины в целом и горизонтальные в частности можно пробурить несколькими способами.

Основными методами считаются следующие технологии бурения:

  • Направленная работа.
  • Сервисное инсталляционное бурение.
  • Направленный процесс внутриразломного типа.

Стоит заметить, что второй метод обычно проводится вместе с прокладкой коммуникаций под землей, а третий способ чаще применяется в угольном пласте, поскольку в этом случае может потребоваться отведение газа.

Технологические особенности бурения

Ввиду падения эффективности работы старых скважин многие компании увеличивают объем производства посредством интенсивной разработки уже имеющихся и обнаруженных нефтяных залежей. Горизонтальное направленное бурение горизонтальных скважин – это весьма продуктивный способ прироста сырьевой добычи. Его суть заключается в расширении площади введения в ствол скважины продукта. В ходе горизонтального бурения образуются скважины с горизонтальными отрезками, которые становится возможным продолжить при наклонном бурении.

Бурение горизонтальных скважин имеет ряд особенностей, которые уравновешивают влияние такого способа на экологию

Применение способа горизонтального бурения

Подобный способ не только способствует увеличению количества добываемой нефти с уже эксплуатируемых месторождений. Он также позволяет с успехом разрабатывать участки, работа на которых при бурении обычной скважины считается непродуктивной и нерентабельной.

Подобный способ приносит успех в использовании в ряде случаев:

  • Неисправности бурового оборудования.
  • Месторождение нефти, расположенное в труднодоступной части для обычной технологии работы.
  • Добыча нефти, залегающей на дне крупного водоема (океан или море).

Поломки бура могут происходить из-за залегания особо твердых пластов на пути к месторождению. Также бур может заклинить на месте разработки, и извлечь из горной породы его уже невозможно. Чтобы продолжить разработку и одновременно обойти слишком прочный слой, можно применить бурение горизонтальной скважины под углом или параллельно.

В ряде случаев стандартное бурение скважины заменяется технологией горизонтальной прокладки из-за сложного рельефа, близкого расположения к водоему. Кроме того, такой метод дает возможность быстрее и легче достичь нужного слоя породы и выбрать наиболее комфортное место для извлечения нефти.

В случае, если нефть находится на океаническом или морском дне, горизонтальное бурение потребует минимальных затрат, в то время как стандартная технология требует установки морской платформы, что обойдется весьма недешево. Таким же образом можно устраивать подземные хранилища нефти.

Характерные факторы в процессе бурения

Горизонтальное направленное бурение для нефтедобычи сопровождается использованием инновационных технологий, которые дают возможность устроить скважину с большим углом отклонения от вертикального направления. Как правило, слои, которые содержат нефть, имеют горизонтальную структуру, и подобная технологическая особенность делает добычу такой нефти возможной. Горизонтальные скважины, в отличие от стандартных, отличаются большими показателями по производительности, если сравнивать результаты бурения в одной и той же области.

Проход делается в заранее определенном режиме в нужных слоях. Работа должна выполняться с соблюдением условий по функционированию установки, которая разрушает забой скважины.

Эффективность такого разрушения оценивается по следующим показателям:

  • Степень нагрузки на долото, которое имеет прямую связь с давлением по оси.
  • Количество оборотов при работе устройства.
  • Качество глинистого материала в каждом слое и его процент.
  • Метод применения устройства.

При учете всех особенностей, которые сопровождают бурение горизонтальной скважины, можно определить, какой метод будет оптимальным. Условия работы, как правило, соотносятся с методами бурения, и если придерживаться идеальных показателей в применении технологии, можно добиться наибольшего роста продуктивности прохода в процессе горизонтальной прокладки скважины.

Место бурения может располагаться на некотором расстоянии от слоя, в котором залегает нефть, и добыча будет иметь положительный результат. В то же время стандартный способ может сильно повредить окружающей среде с точки зрения экологии, и потому горизонтальные скважины не только имеют высокую производительность, но и не наносят урона природе и человеку.

Ключевое преимущество горизонтального направленного бурения заключается в сохранении баланса экосистем и отсутствии вреда ландшафтам, на которые не производится непосредственного влияния. Отрицательное влияние на условия жизни человека также стремится к минимуму, поэтому добычу нефти можно производить и около поселений и городов.

Подготовка к процессу

Процесс создания горизонтальной скважины для добычи нефтяного или газового продукта может проходить с использованием глубокого способа бурения и применением соответствующего оборудования. При этом сначала проводится оформление геолого-технического наряда и создание технической карты. Техрегламент контролирует этапы выполнения.

Ключевые этапы бурения горизонтальных скважин идут в следующем порядке:

  1. Сборка оборудования для работы.
  2. Операции по спуску или подъему автоматического оснащения.
  3. Ориентировочные бурильные работы.
  4. Создание раствора, регулировка его плотности и тяжести, а также обработка специальными веществами.
  5. Герметизация скважинного устья.
  6. Работы по глушению.
  7. Подготовка исследований готовых стволов по геофизическим параметрам.
  8. Подготовка ствола к спуску испытателя горной породы.
  9. Взрывание снарядов для отбора крена.
  10. Освоение готовой к приему скважины.
  11. Доставка буровых комплексов.

Каждое действие подготовительного этапа требует регулярной проверки раствора для скважины и поддержания его свойств на нужном уровне, при этом его анализы периодически обновляются. Устья стволов должны быть оснащены оборудованием, предотвращающим выброс нефтяного продукта, поскольку это позволит максимально уменьшить риск появления аварийных ситуаций в работе.

Техническое состояние устройств, которые применяются в работе, должно проверяться своевременно; для проверки исправности оборудования необходимо применять контрольно-измерительные устройства, рабочее состояние которых также должно быть проконтролировано, автоматика и предохранительные элементы.

Любые осложнения, которые появляются при бурении горизонтальной скважины, требуется устранить. После того, как подготовительный этап заканчивается, необходимо провести испытание горных пластов. Каждый процесс по бурению требует регулярного профилактического осмотра используемой техники, который проводится до и после работы.

Особенности управления в горизонтальном бурении скважин

Важным аспектом в работе является управление оборудованием в процессе бурения, поскольку сам бур находится на отдалении. Горизонтальная технология требует тщательного контроля во избежание плачевных последствий. В работе используется система локации, которая должна воплощать функцию контроля процессов. Система представляет собой специальный зонд, который находится в головке бура. Синхронизация действий зонда производится посредством специальной техники, и оператор регулирует эти действия, находясь на поверхности земли.

Среди прочих действий зонд будет отмечать, под каким углом производится бурение горизонтальных скважин в данный момент, а получаемые сведения отправляются на прибор, с помощью которого оператор производит управление системой. Специалист также отслеживает количество оборотов устройства, температурный режим головки бура. Чем более оперативно сведения будут поступать на пульт, тем выше вероятность, что опасные ситуации будут предусмотрены вовремя.

Процесс горизонтального бурения проводится с применением комплексных установок, и в их состав обычно включены следующие конструктивные части:

  • Рама.
  • Лафет.
  • Кузовная часть.
  • Ходовая система установки (она может быть на колесах или гусеницах).
  • Гидроустановка.
  • Энергостанция.
  • Пульт управления.
  • Дизельный мотор.
  • Система подачи штанг.

Классификация бурового комплексного оборудования может зависеть от предела протяжки, и этот показатель измеряется в тоннах. Также важную роль играет диаметр расширения, а также длина ствола: эти значения измеряются в максимальных пределах. Второстепенные данные служат для более полной характеристики качеств используемой в работе техники: это радиус изгиба штанговых колонн. Этот показатель позволяет узнать силу перемены траектории, которая может потребоваться при первичном бурении, а также затратами раствора для формирования стабильной горизонтальной скважины. Все эти показатели позволяют провести работу наиболее эффективно и безопасно.

Читать еще:  Сколько братьев было у петра 1. Петр первый и его парадиз

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Горизонтальная скважина

Горизонтальные скважины ( ГС) могут использоваться как в качестве добывающих, так и в качестве нагнетательных — на производительность системы и достигаемый коэффициент заводнения это влияния не окажет. На стенках скважин поддерживаются постоянные потенциалы скорости, равные фи и фд. [1]

Горизонтальные скважины особенно эффективны в месторождениях, содержащих вертикальные трещины. В сильно неоднородных по проницаемости пластах ( таких, например, как карстовые залежи) горизонтальные скважины имеют большую вероятность встретить продуктивную зону, чем вертикальные. В плане борьбы с обводнением горизонтальная скважина также имеет преимущества. [2]

Горизонтальная скважина — это скважина, которая имеет протяженную фильтровую зону, соизмеримую по длине с вертикальной частью ствола, пробуренную преимущественно вдоль напластования между кровлей и подошвой нефтяной или газовой залежи в определенном азимутальном направлении. [3]

Горизонтальные скважины со средним радиусом кривизны ( 60 — 190 м) применяют как при бурении одиночных скважин, так и для восстановления эксплуатационной характеристики действующих скважин. Горизонтальные скважины со средним радиусом кривизны позволяют точнее попадать в глубинную цель, что особенно важно для вскрытия нефтяных и газовых пластов малой мощности. [4]

Горизонтальные скважины с малым радиусом искривления ( 10 — 60 м) обеспечивают наибольшую точность попадания в глубинную цель. [5]

Горизонтальная скважина состоит из направляющей части и горизонтального участка. [6]

Горизонтальная скважина — это скважина, которая имеет достаточно протяженную фильтровую зону, соизмеримую по длине с вертикальной частью ствола, пробуренную преимущественно вдоль напластования между кровлей и подошвой нефтяной или газовой залежи в определенном азимутальном направлении. Основное преимущество горизонтальных скважин по сравнению с вертикальными состоит в увеличении дебита в 2 — 10 раз за счет расширения области дренирования и увеличения фильтрационной поверхности. [7]

Горизонтальные скважины со средним радиусом кривизны ( 60 — 190 м) применяют как при бурении одиночных скважин, так и для восстановления эксплуатационной характеристики действующих скважин. Горизонтальные скважины со средним радиусом кривизны позволяют точнее попадать в глубинную цель, что особенно важно для вскрытия нефтяных и газовых пластов малой мощности. [8]

Горизонтальные скважины с малым радиусом искривления ( 10 — 60 м) обеспечивают наибольшую точность попадания в глубинную цель. [9]

Горизонтальные скважины эффективно используют в следующих случаях: в трещиноватых коллекторах с их помощью лучше дренируют нефтяные пласты; в коллекторе с подошвенной водой или с газовой шапкой горизонтальные скважины используют, чтобы уменьшить опасность обводнения или прорыва пластового газа в скважину; в низкопроницаемых коллекторах горизонтальные скважины лучше дренируют пласт, что позволяет сократить число скважин; в высокопроницаемых газовых коллекторах горизонтальные скважины позволяют уменьшить скорость движения газа и сократить потери пластовой энергии на турбулентное трение; для увеличения нефтеотдачи термическим воздействием, так как создается возможность существенно повысить приемистость по теплоносителю. [10]

Горизонтальные скважины позволяют за счет увеличения длины горизонтальной части ствола существенно увеличить поверхность притока и, следовательно, производительность, максимально снизить величину градиента давления на пласт. Использованием горизонтальных скважин из-за значительного увеличения их дебита по сравннию с вертикальными решается и проблема образования песчаной пробки. [11]

Горизонтальные скважины могут найти применение как в блоковых ( площадных) системах, так и в системах с однорядным и трехрядным размещением скважин. При этом нагнетательные скважины могут быть как вертикальные, так и горизонтальные. Здесь необходимо учитывать, что при трехрядном и тем более пятирядном размещении ближайший к линии нагнетания ряд ГС может практически полностью перехватить фильтрационный поток. Поэтому при трехрядном размещении ГС протяженности стволов первого и центрального рядов должны быть различны. [12]

Горизонтальные скважины используются также для выработки залежей, расположенных в санитарно-защитных и промышленных зонах. [13]

Исследование горизонтальных направленных скважин

В последнее время число крупных, новых, вновь разрабатываемых месторождений снизилось. Также ухудшаются состав насыщающих месторождения флюидов и их коллекторские свойства. Из-за того, что при выполнении разработок новых месторождений часто используются старые технологии и техника, нефтегазодобыча пласта составляет всего 30-40%.

Схема проведения газогидродинамических исследований скважин с горизонтальным окончанием с применением самоходного исследовательского комплекса.

Для того чтобы проводить более полную добычу углеводородов, необходимо использовать новые современные технологии и проводить исследование горизонтальных скважин.

Использование горизонтальных скважин при проведении разработки пластов полезных ископаемых позволяет достичь таких результатов:

  • за счет того, что увеличивается площадь фильтрации, происходит увеличение производительности;
  • увеличивается период эксплуатации без появления воды;
  • увеличивается процент извлечения залежей из месторождения, особенно на поздней стадии разработки;
  • повышается интенсивность закачивания в пласт агентов;
  • появляется возможность разрабатывать пласты, что имеют низкие коллекторные свойства и нефть высокой вязкости;
  • появляется возможность разрабатывать труднодоступные месторождения, например, те, что находятся под водой;
  • улучшается технология подземных газовых хранилищ.

Особенности скважин

Схема сравнения типов горизонтальных скважин.

Если бурение выполнили вдоль запланированной трассы и попали в цель, то она будет называться направленной. Забой и зона фильтрации должны находиться в заданной зоне пород и быть ориентированы относительно залежи, согласно с разработанным проектом.

Если применять направленное бурение, то это позволяет усовершенствовать разработку нефте- и газоместорождений и будет эффективным в следующих случаях:

  • когда надо проводить бурение с применением обхода сложных горных зон;
  • если надо проводить бурение под участками, что заняты или недоступны;
  • при необходимости глушения открытых фонтанов;
  • когда необходимо провести вскрытие пластов, что круто падают вниз.

Направленные скважины бывают двух видов: вертикальные и горизонтальные скважины.

Если сделано бурение в основном вдоль пласта, между подошвой и верхом залежи в заданном азимутном направлении и ее зона фильтрации соизмерима с размерами вертикального ствола, то она носит название горизонтальная скважина.

Если проводить сравнение с вертикальными конструкциями, за счет того, что расширяется область дренирования и увеличивается поверхность фильтрации, у горизонтальных скважин дебет будет в 2-10 раз больше.

Схема альтернативного закачивания горизонтальной скважины.

Проведение исследования горизонтальных скважин надо для того, чтобы определить их возможности. Они могут использоваться на следующих объектах:

  • при разработке морских месторождений;
  • при разработке месторождений, где нет возможности проводить полномасштабные буровые работы;
  • если ведется разработка залежей высоковязкой нефти при естественной фильтрации;
  • если разрабатываются маломощные и неоднородные пласты;
  • при разработке карбонатных коллекторов, в которых есть вертикальная трещиноватость;
  • в тех случаях, когда залежи нефти и газа переслаиваются между собой;
  • при осваивании залежей, при проведении поздней стадии их разработки.

Если назвать основной недостаток, что есть у горизонтальных скважин, то это достаточно высокая стоимость их создания. Еще совсем недавно цена создания вертикальных скважин была дешевле почти в 8 раз, но технологии развиваются, и сейчас стоимость создания горизонтальных скважин больше стоимости создания вертикальных конструкций всего в 2-3 раза.

Для того чтобы было выгодным использование горизонтальных скважин с экономической точки зрения, необходимо, чтобы добыча из нее была больше в такое же количество раз, во сколько дороже обошлось ее создание.

Схема расположения горизонтальной скважины и простейшие потоки.

На составление проекта и выполнение исследования горизонтальных скважин влияет много факторов: ландшафт поверхности, расположение цели бурения, наличие геологических и технических причин, что препятствуют бурению, проходимость пород на пути проведения строительства горизонтальных скважин, возможности используемого оборудования.

Горизонтальные скважины имеют сложную конструкцию. Они состоят из вертикальной и наклонной выработки, обсадных колонн и оболочек из цемента, что играют роль крепи, фильтров, что расположены в самой зоне пласта.

Для исследования, конструирования горизонтальных скважин надо выбрать такие элементы их конструкции, что помогут достичь заданной цели без аварий, надежно укрепить ствол при помощи обсадных колонн и материалов для проведения тампонажа, создать с продуктивным слоем прочную гидродинамическую связь и позволить эксплуатацию горизонтальных скважин на протяжении длительного периода времени.

Создание горизонтальных скважин включает в себя следующие этапы: технологическое обоснование выбора места бурения, разработка конструкции, разработка конструкции фильтра, способы проведения бурения, используемое оборудование, используемый буровой инструмент, технология разработки несущих слоев.

Читать еще:  Как можно сделать подсветку потолка

Выбор формы

Основные схемы расположения многоствольных горизонтальных скважин в продуктивном пласте.

При совершении выбора формы горизонтальных скважин надо учитывать такие параметры:

  • проведено одиночное бурение или кустовое;
  • есть ли препятствия при приложении устья;
  • конструкция ствола должна обеспечивать высокую продуктивность горизонтальных скважин;
  • скважинное оборудование должно надежно работать;
  • должна быть возможность одновременно эксплуатировать несколько слоев в межпластовых залежах;
  • стоимость создания горизонтальных скважин должна быть минимальной.

Если выполняется кустовое бурение, то профиль бурения должен обеспечивать оптимальные параметры сетки, а число выполненных стволов должно быть экономически рациональным.

При проведении проектирования и исследования направленных скважин надо учитывать глубину ствола, его возможные отклонения по вертикали, размер горизонтального участка, максимальные значения кривизны.

При выборе формы необходимо учитывать назначение, особенности строения ствола, это как технологические особенности, так и геологические. Учитываются ограничения величины зенитного угла скважины и угла его наклона на расчетной глубине.

Существующие профили

Профили горизонтальных скважин делятся на такие виды:

  • тангенциальные профили;
  • S-образные профили;
  • J-образные профили.

Тангенциальные

Подключение скважинного насоса.

Их отклонение выполняют вблизи поверхности, после чего проходка проводится под заданным углом. Этот тип используется при необходимости бурения скважин сравнительно небольшой глубины, при наличии нормальных геологических условий, когда нет необходимости применения промежуточных колонн.

Если надо бурить скважину большой глубины, то обсадная колонна устанавливается внутри или после окончания искривления, ствол, что не обсажен, бурят до месторождения при неизменном направлении. Данный вид профиля позволяет максимально отклоняться от вертикали при незначительном изменении зенитного угла, что позволяет его использовать при проведении кустового бурения.

S-образные

Схема предварительного расширения горизонтальной скважины.

После того как выполнят вертикальную часть ствола до заданного зенитного угла, бурение проводят под наклоном, после чего наклон уменьшают до достижения вертикали. Во втором отклонении есть возможность установить промежуточную колонну.

Такой тип профиля обычно используют, где есть геологические факторы в виде соленой воды, газовых окон и требует установки обсадных колонн. Часто этот тип бурения используется, когда необходимо заглушить фонтанирующую скважину и когда надо развести забои во время выполнения бурения в море.

J-образные

Здесь отклонение от вертикали происходит на значительных глубинах. Этот способ используют, когда месторождения находятся под солевым куполом и во время разработки глубокозалегающих объектов. К этому типу относят горизонтальные скважины.

Виды и глубина скважин.

Направленный способ бурения дает возможность добычи нефти и газа из месторождений, что расположены в море, далеко от берега. Этот метод дает возможность с платформы делать много скважин, что дает возможность оптимально расположить их в коллекторе, для этого обычно используют S-образные профили.

Часто месторождения находятся под водой, но недалеко от берега, в таком случае могут использоваться как S-образные скважины, так и тангенциальные скважины. Использование направленного бурения помогает разрабатывать пласты, которые невозможно достать вертикальными скважинами, например, из-за наличия зданий, холмов, озер и др.

Особенности бурения

Сложно бурить через соляные пласты, так как происходит размывание соли, поэтому для обхода соляного купола также используются вертикальные или горизонтальные скважины.

Если надо создать горизонтальные скважины, применяют кабельные технологии, такие как «Горизонталь — 1,2,3,4», что позволяет эффективно проводить геофизические исследования. Но эти технологии имеют свои недостатки:

  • могут происходить разрывы каротажного кабеля, что ведет к увеличению стоимости исследования;
  • если не произошла синхронизация спуска каротажного кабеля и инструмента, может происходить обрыв кабеля, возникать аварии, персонал может получить травмы;
  • процесс СПО идет значительно медленнее.

Чтобы устранить эти недостатки, используется новая технология доставки прибора при помощи кабеля в горизонтальную часть ствола внутри бурового инструмента.

Когда буровой инструмент находится в горизонтальной скважине, в него на каротажном кабеле вводят прибор. Чтобы обеспечить герметизацию кабеля, используют специальное разрезное устройство.

Используя тампонажный агрегат, нагнетают давление, которое и продвигает прибор в забой. К этому прибору присоединен кабель, на котором есть магнитные метки, и он сматывается с лебедки. Вращение лентопротяжного механизма происходит в каротажном регистраторе синхронно, что позволяет с применением современной техники точно определять, на какой глубине находится прибор.

В устройстве, что транспортирует прибор, есть два клапана, что позволяет выполнять циркуляцию бурового раствора. Для того чтобы указанная более совершенная технология эффективно применялась, надо использовать каротажную станцию, что программно управляется вместе с полевым комплексом для проведения вычислений.

Разработка ствола

После того как определились с типом скважины и ее назначением, а также глубиной ствола на его вертикальном участке, расстоянием по горизонтали до месторождения, при помощи компьютера специалисты разрабатывают горизонтальную и вертикальную проекцию скважин и проводят ее исследование. Это позволяет провести бурение с минимальными затратами средств и времени, соблюсти предъявляемые правила безопасности и не нанести вред окружающей среде.

Факторы, что учитываются при выполнении выбора формы скважины:

  • состав грунта, в котором будет проводиться бурение;
  • параметры буровой установки, ее подъемные характеристики, скорость вращения и гидравлические возможности;
  • конструкция выбранной скважины и тип используемого бурового раствора;
  • параметры ствола;
  • характеристики оборудования, которое используется для выполнения работ.

Специалисты делают план скважины в вертикальной и горизонтальной проекции. На вертикальной проекции указывают глубинную цель, а на горизонтальной проекции обозначают расстояние, которое соответствует расстоянию от ротора до месторождения.

Горизонтальные скважины

В этом году в ЦВК «Экспоцентр» пройдет международная выставка на тему «Оборудование и технологии нефтегазового комплекса». Один из вопросов, который будет представлен – водоизоляция в горизонтальных скважинах.

Сейчас на добывающих районах активно ведется борьба с обводнением и выполняется целый ряд работ по устранению воды в скважинах. Это актуальный вопрос, требующий совершенствования и поиска новых методов.

Для устранению воды в скважинах ставят конкретные задачи:

  1. Изучают систему проведения ремонтных и изоляционных работ, а также водонепроницаемых материалов.
  2. Разрабатывают метод водоизоляции с помощью однородного раствора, перед этим закачав в пласт сжатый газ.
  3. Испытывают новые технологии на основе состава из геля и цемента.
  4. Исследуют вопрос использования струйного насоса для очистки зоны пласта после проведения водоизоляционных работ.

При осуществлении водоизоляционных работ в газовых и нефтяных скважинах используются такие тампонажные материалы: цемент, биополимеры жидкое стекло. Также делают смеси на базе минеральных и органических веществ и совершают тампонажные растворы. Все перечисленное эффективно помогает не допустить скопления воды в скважинах.

Преимущество горизонтальных скважин

В настоящее время в нефтедобывающей промышленности наблюдается медленное истощение запасов и все большая их часть приходится на труднодосягаемые месторождения.

Сложность добычи в том, что они характеризуются высокой вязкостью нефти и шельфами морей. Анализ и эффективность применения горизонтальных скважин подтверждается запасами нефти, которые извлекаются в Западной Сибири и России, что примерно в общей сумме составляет 12 млрд. тонн.

Применение горизонтальных технологий во много раз увеличивает эффективность разработки запасов. Они подразумевают процесс бурения и, собственно, сами горизонтальные скважины. Имеют наиболее значительную протяженную зону.

При строительстве этих скважин используется зарубежное и российское оборудование, а главный показатель – эффективность. Максимально стараются использовать отечественное снаряжение, но в виду отсутствия некоторой необходимой продукции, приходится прибегать к покупке импортного.

Несмотря на то, что строительство горизонтальных скважин затратнее на 10-15%, чем вертикальных, их применение имеет немало преимуществ:

  • уменьшение суммарного количества скважин на месторождениях;
  • рост уровня извлечения нефти;
  • привлечение в разработку новые залежи нефтяных пластов и высоковязкой нефти.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) – популярный метод, интенсивной добычи нефти при разработке низкопроницаемых коллекторов.

Многостадийный ГРП в горизонтальных скважинах (МГРП) – последовательное выполнение гидроразрывов пласта в одной скважине. Этот метод позволяет повышать уровень рентабельности от добычи нефти, в то время как, ГРП в наклонно направленных скважинах не дает должного объёма рентабельности в разработке.

МГРП делится на 2 вида: общая технология и технология применения пакерных компоновок. Продуктивность горизонтальных нефтяных скважин после ГРП значительно повышает уровень дополнительной добычи нефти и сокращает затраты на бурение.

Основная идея проведения ГРП состоит в изменении геометрии участка горизонтального ствола скважины и организации благоприятных условий для следующего ГРП.

Область применения нефтедобывающих скважин с горизонтальными окончаниями достаточно обширная. В нее входит упрощение добычи нефти из труднодосягаемых месторождений, разработка участков сложных пород и т.д.

Такого рода скважины разумно использовать для предварительной промысловой добычи из недр земли.

Читать еще:  Укладка (настил) коммерческого линолеума

Перед осуществлением нефтедобычи проводятся следующие действия:

  1. Анализ и оценка целесообразности применения пластов. Для предварительной дегазации высокогазоносных угольных пластов бурение опережающих пластовых скважин – наиболее оптимальный способ понижения газовыделения в очистных забоях и промежуточных выработках угольных шахт. Подходящий диаметр дегазационных скважин равен 80 – 250 мм, а рациональная длина – от 5 до 250 м. скважин для заблаговременной дегазации угольных пластов.
  2. Обобщение условий применения и результативности использования горизонтальных скважин при разработке месторождений газа и нефти доказало, что нынешние технологии и специальное аппаратное обеспечение позволяют бурить скважины почти любой траектории с возможным люфтом не более 2м. Горизонтально разветвленные скважины по сравнению с вертикальными намного эффективнее. Использование таких скважин повышается при снижении мощности пласта и возрастании неоднородности его строения. Одна горизонтальная скважина способна заменить 5 вертикальных, а если учесть фактор неоднородности, то соотношение может быть 1:20.
  3. Прогнозирование возможности использования скважин для добычи метана из угольных пластов. Наиболее развивающимися углеметановыми месторождениями России являются Печорский и Кузнецкий угольный бассейны. Разработан целый комплекс подходов к вскрытию таких мест земли, которые осуществляют профили горизонтальных скважин.

Все перечисленные действия направлены на оценку возможности уместности освоения метаноугольных залежей. Так как задача сложная она требует еще более детального изучения газоотдачи пластов с применением скважин с горизонтальным стволом, при этом следует учитывать множество факторов.

Особенности строения горизонтальной скважины

Конструкция горизонтальной скважины напрямую зависит от геологических условий. Высокая продуктивность достигается за счет бурения скважины простой конструкции породоразрушающим инструментом.

Скважины рекомендуется бурить в коренных горных породах. При выборе конструкции буровых руководствуются принципами безопасности. Помимо этого, от сделанного выбора зависит объем расхода материалов и конечная стоимость строительства.

Также учитывают, что искривленная и вертикальная часть горизонтальной скважины рассмотрена не только со стороны верного выбора конструкции, а и – удовлетворительного забойного давления. Не берется во внимание лишь горизонтальная часть ствола.

Существуют основные требования к горизонтальной скважине:

  • выполненная конструкция не должна допускать разрушение стен;
  • предоставить герметизацию устья;
  • обеспечивать свободный доступ к забою.

От соблюдения данных требований зависит надежность всей конструкции.

Элементы горизонтальной скважины:

  • цементные оболочки;
  • обсадная колонна;
  • наклонная и вертикальная выработка.

Для построения данного типа скважины подбираются такие элементы, с помощью которых поставленная цель достигается без происшествий и позволяет в течение долгого времени эксплуатировать горизонтальную скважину.

Крепление горизонтальных скважин приводит:

  • устойчивость стенок скважины в неустойчивых породах;
  • изолирование зон поглощения промывочной и пластовой жидкости;
  • размежевание интервалов продуктивных горизонтов и их изоляция от водных пластов;
  • формирование должного канала для добычи нефти и газа;
  • установка надежного оборудования для устья.

Изучение горизонтальных скважин

Чтобы получать максимальный объём добычи углеводородов следует использовать новые технологии и проводить исследование горизонтальных скважин.

Тщательное их изучение позволяет добиться результатов:

  • увеличить площадь фильтрации;
  • улучшить технологию подземных газовых хранилищ:
  • приумножить интенсивность закачивания в пласт.

Кроме этого, на основе исследований появляется возможность оценить продуктивное использование горизонтальных скважин в разработке месторождений вязкой нефти при умеренной фильтрации и в тех случаях, когда не выходит провести полноценные буровые работы. Недостатком горизонтальных скважин является затратная стоимость их построения.

Технологии не стоят на месте, и если раньше цена горизонтальных скважин была дороже в 8 раз, чем вертикальных, то сейчас разница сократилась в 2 раза. В нефтяной промышленности, используют метод горизонтального бурения.

Как бурят горизонтальные скважины?

Наиболее популярным является механический способ, который направлен на разрушение породы. Этот вид скважин зачастую бурят в породах высоких категорий, но в последнее время и в породах средней твердости.

Технологии бурения горизонтальных скважин на выставке

Нефтегазовая промышленность стремительно развивается. Представители данной индустрии продемонстрируют свои достижения в нефтегазодобывающей сфере на международной выставке «Нефтегаз», которая пройдет в ЦВК «Экспоцентр».

Посетить выставку можно весной в городе Москва. Рекомендуется предварительно зарегистрироваться на сайте «Экспоцентра» и получить по электронной почте билет на посещение выставки. Мероприятие посвящено передовым технологиям в данной сфере.

Среди экспонентов есть российские и иностранные представители. Их цель – поддержка и укрепление имиджа компании, установление прямых контактов с заказчиками, и увеличение объёма продаж. Одна из тем, которая будет затронута на проекте в достаточной мере – горизонтальные скважины, которые занимают важное место в нефтегазовой отрасли.

Экспозиция использует новые маркетинговые и выставочные технологии, предоставляя всем присутствующим максимально удобные условия для создания деловых контактов в формате «B2B».

«Нефтегаз» – мощная основа для развития бизнеса и совершенствования технологий.

Определение дебита горизонтальной скважины

В статье рассмотрены основные формулы, используемые для расчета производительности горизонтальных скважин. Автор производит расчет, задав исходные параметры и определяет степень погрешности дебита горизонтальной скважины для Авиловского месторождения Волгоградской области.

Определим дебит горизонтальной скважины, длиной L , расположенную в пласте толщиной h, контур питания скважины примем — радиус Rк, давление на контуре питания — Pк, с абсолютной проницаемостью — K, динамическая вязкость дренируемой жидкости — m, , давление на забое скважины — Pс, приведенный радиус скважины — rс. Предположим, что данная скважина расположена симметрично относительно кровли и подошвы пласта (рис. 1).

Рис. 1- Схема расположения симметричного ствола горизонтальной скважины по толщине пласта.

Над решением данной задачи работали Ю.Т.Борисов и В.П.Табаков [1-5]. Согласно их исследованиям дебит горизонтальной скважины выражается формулой:

Если мы рассмотрим с физической точки зрения знаменатель, то первое слагаемое в отражает внешнее фильтрационное сопротивление, второе — внутреннее сопротивление скважины.

Данная формула строится на основании предположения, что контур питания горизонтальной скважины предполагается радиальным, и не зависит от длины горизонтальной скважины.

С учетом того, что Giger F [6] выдвинул предположение, согласно которому контур питания горизонтальной скважины носит эллипсообразный, а не круговой характер, он представил свою формулу для расчета горизонтальной скважины:

здесь Rк – контур питания, представляющий большую полуось эллипса.

oshi S. [7] предположил, что есть большая полуось эллипса, аналогичного по площади кругу с радиусом дренирования Rк, подставив которую в формулу (1.2) он получил выражение:

есть большая полуось эллипса.

В работе Renard G., Dupuy J. [8] была предложена формула, для расчета дебита горизонтальной скважины:

где x = 2a / L и a вычисляются по формуле (1.4).

Вышеуказанные формулы применимы для изотропных пластов, которые практически не встречаются в процессе разработки месторождений! Для анизотропных пластов предложены другие формулы:

Renard, Dupuy [8] предложил следующую формулу для анизотропного пласта

Joshi [7] предложена формула определения дебита горизонтальной скважины, учитывающая анизотропию пласта по проницаемости:

кг — проницаемость пласта в горизонтально направлении;

кв — проницаемость по вертикали.

Однако, формулы 2 – 6 можно применять и в случае анизотропных пластов, если выполняются следующие условия: Длина скважины много больше толщины пласта, половина длины горизонтальной скважины меньше чем 90% от радиуса контура питания и длина скважины больше произведения коэффициента анизотропии на толщину пласта (L > b × h)

И.А. Чарный [9] предложил следующую формулу для условия, когда горизонтальный ствол скважины расположен симметрично контуру питания:

где k — проницаемость пласта; Pк, Pс — давления на контуре питания и на забое скважины; μ — вязкость нефти; Н – расстояние от скважины до границы пласта; h – толщина пласта; rc — радиус скважины.

Произведем расчет прогнозного дебита нефти для горизонтальных скважин Авиловского месторождения волгоградской области. Авиловское месторождение расположено на территории Котовского района Волгоградской области на Авиловской площади. В 2007 году с целью изучения сводовой залежи была пробурена поисковая скважина 6 Авиловская, которая стала первооткрывательницей Авиловского газонефтяного месторождения. Продуктивными отложения расположены на уровне бобриковского горизонта. Введено в пробную эксплуатацию в 2013 году. На данном месторождении пробурено 8 скважин из них: Авиловская-1 – ликвидирована; Авиловские-8 и -112 – остановлены по причине достижения предельной обводненности; Авиловские-6, -111, -114, -7, -113– добывающие. По состоянию на 01.12.2016 г. Залежь нефти водоплавающая, с газовой шапкой.

Исходные данные по скважинам представлены в таблице ниже в таблице 1, коэффициенты эллипса дренирования выбирались следующим образом: а – эффективная нефтенасыщенная толщина для горизонтальной скважины, а b – средняя толщина пласта. – проницаемость керна по нефти, Рк-давление на расстоянии R от оси скважины, Рс- забойное давление, — приведенный радиус скважины, k- проницаемость пласта. -динамическая вязкость, а и в – радиусы эллипса дренирования.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector