Строительство бокового ствола скважины

Бурение боковых стволов скважин

Среди современных методов по разработке нефтяных и газовых месторождений большую роль играет такое решение, как бурение боковых стволов скважины. Их использование позволяет решить большой спектр проблем, связанных с разведочными работами на месторождении, добыче из труднодоступных мест, текущим и капитальным ремонтом, а также реконструкцией скважин после длительной добычи полезных ископаемых. Технология бурения боковых стволов скважин подразумевает несколько способов осуществления работ, которые выбирают, исходя из геологических характеристик залежей и финансово-экономических возможностей.

Бурение боковых стволов нефтяных скважин

Для данного процесса используются специальные вырезающие приспособления, отклонители клинового типа, райбер-фрезеры, разъединяющие устройства и другая техника. Строительство боковых ответвлений возможно из колонн с диаметром от 114 до 245 мм. На сегодняшний день этот метод является одним из лучших вариантов ремонта заброшенных скважин и увеличения продуктивности работы на малодебитных месторождениях нефти и газа.

Работы по бурению боковых стволов проводятся при помощи шарошечных, зарезных и режущих долот, оснащенных твердосплавным оборудованием, алмазными и комбинированными приспособлениями для пробуривания сплошного типа, а также бицентрических долот для ступенчатой обработки. В процессе также применяют турбинные, электрические и винтовые моторы, скребки для очистки стенок колонн, вырезающие приспособления для обработки обсадного ствола, клиновые отклонители для новой зарезки, различные типы фрейзеров.

Главное преимущество, которое предоставляет технология бурения боковых стволов скважин, заключается в отсутствии необходимости подведения новых коммуникаций, снижении затрат на технику и расходные материалы. Кроме того, данные работы позволяют минимизировать негативное влияние на окружающую среду. В ходе работ не понадобится отводить территорию под обустройство скважин, как в случае с бурением вертикального ствола, потребуется минимум материалов. Сам процесс бурения осуществляется при помощи мобильного оборудования.

Цена таких работ намного ниже, чем затраты на создание новой вертикальной скважины. Согласно подсчетам, строительство 150 боковых стволов позволяет получить более полумиллиона тонн полезных веществ уже спустя 3 года после начала их работы.

Главной особенностью создания боковых стволов является невысокая скорость (3-5 м/ч) и малая степень проходок в расчете на долото. Рейсовая скорость бурения составляет 15-20 м в сутки, что важно учесть при формировании графиков работ.

Зарезка боковых стволов скважин

Технология зарезки боковых стволов скважин является одним из самых продуктивных методов, который позволяет повысить добычу нефтепродуктов на залежах с давней историей разработки и продолжить эксплуатацию скважин, не поддающихся восстановлению иными способами. Создание боковых стволов позволяет вовлечь в добычу не задействованные слои и участки, обеспечивает доступ к трудным локальным скоплениям полезных ископаемых, которые нельзя достать путем вертикального бурения.

Важным достоинством, которым обладает технология зарезки, является увеличение нефтеотдачи, поэтому способ можно применять вместо уплотнения. Использование таких работ позволяет сэкономить на освоении месторождения.

Сама технология зарезки боковых стволов скважин подразумевает применение разных способов работы: это может быть вырезание части колонны, клиновое бурение с отклонением. Стоит отметить, что использование боковых стволов одинаково эффективно для всех известных видов месторождений, при этом себестоимость добытых продуктов будет ниже, и окупаемость строительства осуществляется в течение 2 лет или быстрее.

Чтобы увеличить протяженность ствола, можно использовать скважины с несколькими горизонтальными отклонениями. Зарезка боковых стволов также совмещается с гидроразрывом пласта, созданием пологих скважин и другими технологиями, в результате чего эффективность разработки месторождения многократно увеличивается, а затраты на работу снижаются.

Технология бурения боковых стволов скважин

Всего выделяют две методики, которые используются при зарезке боковых стволов для скважин, не разрабатывающихся долгое время: это вырезание части колонны и клиновое бурение. К первой разновидности работ относится и строительство скважин с выводом нецементированной колонны с созданием полноразмерного основного ствола.

Классическим решением считается вырезание участка нефтяной колонны, т.е. участка с нужной протяженностью, благодаря чему становится возможным устранить магнитометрические датчики телеметрического оборудования, используемого для регулировки стволовой траектории, от магнитной массы. Метод подразумевает существенные потери времени:

Поскольку большая часть современных скважин имеет наклонную конструкцию, а точка зарезки определяется на криволинейном отрезке, азимут можно вычислить заранее. По этой причине нецелесообразно вырезание большого куска колонны, поскольку длина должна быть такой, чтобы обеспечить выход бурильной колонны. Таким образом, протяженность вырезанного куска варьируется в пределах 6-10 метров, и точный показатель зависит от диаметра трубы и ряда проектных факторов.

Проблемы бурения боковых стволов скважин

Помимо названных выше трудностей, существуют такие трудности в бурении боковых скважин, как высокая степень обводненности при строительстве: немалый процент таких стволов начинает заполняться пластовыми водами, содержание которых не могло было быть спрогнозировано заранее. Также некоторые скважины имеют довольно малый дебит, и боковое бурение не способно увеличить продуктивность. Более эффективным может считаться сочетание методов (ГРП, другие методы увеличения производительности), однако это требует больших затрат по времени и средствам.

На сегодняшний день требуется развитие технологий и оборудования для создания нескольких стволов для одной скважины обсадного типа. Достаточно острой считается и проблема цементирования скважинных хвостовиков, поскольку кольцевые зазоры имеют небольшой размер. Современные исследователи предпринимают попытки создать расширители для твердотелых пластовых пород, пакерующие устройства для малых хвостовиков, и существует шанс, что проблемы будут решены при положительных результатах данных работ.

Технологии бурения боковых стволов

Источник

Технология бурения боковых стволов скважин

Методики бурения боковых стволов скважин

Для бурения боковых стволов скважин используются разъединяющие устройства, отклонители клинового типа, райбер-фрезеры и другие устройства. Строительство боковых ответвлений возможно с колонн, диаметр которых составляет от 114 до 245 миллиметров. В настоящее время строительство боковых стволов скважин используется для увеличения продуктивности малодебитных скважин, а также для ремонта заброшенных скважин. Работы по бурению боковых стволов скважин осуществляются при помощи зарезных, шарошечных и режущих долот, которые оснащаются твердосплавным оборудованием, комбинированными и алмазными приспособлениями, а также бицентрических долот для ступенчатой обработки. Также в процессе бурения боковых стволов скважин используются различного вида моторы (турбинные, электрические, винтовые и т.п.), очистные скребки, вырезающие приспособление и т.п.

Готовые работы на аналогичную тему

Основным преимуществом бурения боковых стволов скважин является отсутствие необходимости подведения новых коммуникаций, снижение затрат на материалы и новую технику, снижение негативного воздействия на окружающую среду.

Существует две основных методики бурения боковых стволов скважин:

Вырезание части колонны

При вырезании части колонны становится возможным устранить датчики телеметрического оборудования, которые использовались для регулировки стволовой траектории. Данный метод подразумевает значительные временные потери, которые объясняются:

Большинство современных скважин имеют наклонную конструкцию, поэтому становится возможным вычислить азимут заранее. Поэтому целесообразно вырезание большого куска колонны, чтобы его длина обеспечивала выход бурильной колонны.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

Зарезка боковых стволов скважин

Зарезка боковых стволов скважин – это технология создания новых стволов скважин, посредством бурения боковых стояков.

Метод зарезки боковых стволов скважин характеризуется высокой продуктивностью, который применяется для оптимизации добычи полезного ископаемого из заброшенных скважин или их реконструкции. Во время зарезки боковых стволов скважин, удается получить доступ к труднодоступным залежам нефти или природного газа. Схема зарезки боковых стволов скважин изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема зарезки боковых стволов скважин. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Технология зарезки боковых стволов скважин также применяется с целью снижения затрат на обследование всего месторождения. Существует два основных способа зарезки боковых стволов скважин: бурение клиновым методом или удаление части колонны. Для удлинения ствола допускается использование небольшого числа отклонений по горизонтали. Иногда зарезка боковых стволов скважин успешно комбинируется с процессом гидравлического разрыва пласта или с организацией пологих скважин, что способствует эффективной разработке.

Обычно зарезку боковых стволов скважины проводят в качестве аварийного мероприятия с целью восстановления скважины. Такая методика позволяет быстрее найти точку залегания полезного ископаемого и быстрее окупить все расходы, связанные с организацией процесса.

Все работы должны проводиться высококвалифицированными специалистами. Для избегания пересечений основных и боковых скважин в обязательном порядке выполняются инженерные расчеты при проектировке новых сооружений. Для сооружения новых стволов скважин используются специальные инструменты диаметром больше, чем диаметр шахты. Они могут передвигаться внутри колонны, сокращая длину колодца и способствуют снижению денежных затрат. Также в процессе зарезки боковых скважин используются растворы на основе биополимеров и химических реагентов. Они используются для увеличения проводимости боковых скважин в 1,5 – 2 раза, что дает возможность сооружать боковые стволы скважин в местах со сложной траекторий. Также эти растворы не оказывают никакого негативного влияния на окружающую среду.

Проблемы бурения боковых стволов скважин

Значительной проблемой при бурении боковых скважин является высокая степень обводненности при строительстве: высокий процент боковых стволов скважин может начать заполняться пластовыми водами, объем которых не может быть спрогнозирован заранее. Также многие скважины имеют небольшой дебит, поэтому бурение боковых скважин не может обеспечить увеличение их продуктивности. Сегодня существует необходимость в разработке и развитии технологии бурения нескольких боковых технологий для одной обсадной колонны. Еще одной проблемой считается проблема, связанная с цементированием скважинных хвостовиков, так как боковые зазоры имеют маленькие размеры. Сейчас ведутся разработки пакерующих устройств для хвостовиков, а также специальных расширителей для твердых горных пород, что должно способствовать решению перечисленных проблем.

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

Источник

Бурение боковых горизонтальных стволов

Основные методики

Бурение горизонтальных скважин может проводиться 2 способами:

Путем бурения с отклоняющимся клином.

Методом вырезания участка пласта.

Второй вариант подразумевает бурение боковых столбов с последующим извлечением обсадной колонны. Используя специальное оборудование, нефтяники достают большой участок плиты, что сопровождается большими затратами времени и усилий. Запуск вырезающих агрегатов производится многократно. Первая технология позволяет получить нужный результат за 1 сеанс.

Зарезка боковых стволов скважин

Метод зарезки скважин и боковых стволов характеризуется высокой продуктивностью, поэтому его используют для оптимизации добычи нефтепродуктов заброшенных или реконструкции старых сооружений, которые не поддаются ремонту. В процессе обустройства стволов удается получить доступ к труднодоступным залежам ценных ископаемых.

Еще технология повышает степень нефтеотдачи и является лучшей альтернативой процедуре уплотнения. Используя ее, можно снизить затраты на обследование месторождения.

Существуют разные способы зарезки, среди которых:

Удаление части колонны.

Бурение клиновым методом с отклонением.

Методика обладает высокой эффективностью на всех типах месторождений. Через 2 года все затраты будут полностью окуплены.

Для удлинения ствола допускается использование нескольких отклонений по горизонтали. Еще зарезку комбинируют с гидроразрывом пласта или организацией пологих скважин, что способствует ее более эффективной разработке.

В большинстве случаев зарезку проводят в качестве аварийного мероприятия для восстановления скважины, хотя она востребована и при организации дополнительных стволов. Используя методику, можно окупить все расходы и быстрее найти точку залегания ценного сырья для бурения новой шахты.

Поскольку технология отличается массой сложностей, все работы должны выполняться обученным персоналом с большим опытом работы. Такой подход позволит исключить массу неприятностей.

Чтобы избежать пересечения боковых и основных шахт, нужно выполнить расчеты по проектировке новых сооружений. Это возможно с применением профессионального оборудования.

Для беспрепятственной организации скважины необходимо воспользоваться специальными инструментами, диаметр которых превышает диаметр шахты. Они способны свободно передвигаться внутри колонны, сокращая длину основного колодца и способствуя экономии денежных средств.

Помимо бурового инструмента, на стройплощадку нужно доставить раствор на базе следующих компонентов:

Вещества предназначаются для повышения проводимости боковых шахт в 1,5-2 раза и позволяют обустраивать стволы в местах со сложной траекторией. Еще они соответствуют всем требованиям экологической безопасности и не вредят окружающей среде.

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.

Проблемы бурения боковых стволов скважин

Бурение боковых стволов может сопровождаться массой трудностей. Они связаны с:

Небольшим дебитом. В таких случаях использование бокового бурения не приведет к повышению производительности нефтедобычи. Поэтому некоторые специалисты прибегают к комплексному подходу, совмещая ГРП и другие методы бурения. Но такой вариант сопровождается дополнительными финансовыми затратами и требует больше времени.

Современные технологии активно развиваются, однако нефтедобывающая промышленность по-прежнему нуждается в универсальном оборудовании, способном создавать несколько обсадных стволов для одного сооружения. Еще нефтяники сталкиваются с проблемой цементирования хвостовиков скважины, т.к. кольцевые зазоры обладают минимальным размером.

Ведущие компании внедряют специальные расширители для твердых пластов, а также пакерующие системы для небольших хвостовиков. Поэтому есть шанс, что в будущем такие сложности будут устранены.

Бурение боковых стволов нефтяных скважин

Для проведения бурильных мероприятий по обустройству скважин задействуют вырезающее оборудование, клиновые отклонители, фрезеры и другую технику. Боковые ответвления создаются на основе колонн, толщиной 114-245 мм. Технология востребована при восстановлении заброшенных конструкций или модернизации оборудования на малодебитных месторождениях.

Для боковых стволов используются разные типы долот, которые снабжаются твердосплавными, алмазными или комбинированными приспособлениями. Еще задействуют бицентрические конструкции для обработки ступенчатым способом. Кроме того, методика подразумевает внедрение разных типов моторов (винтовые, турбинные, электрические), чистящих скребков и инструментов для обработки стволов.

Прибегая к этой технологии, специалистам не приходится обустраивать коммуникационные соединения, что сокращает затраты на расходные материалы и аренду профессионального оборудования. Еще методика уменьшает отрицательное воздействие на окружающую среду, а все работы производятся с помощью мобильных систем.

Стоимость создания боковой скважины намного ниже, чем организация полноценного вертикального сооружения. При этом с помощью 150 стволов можно добыть около 0,5 млн т полезных ископаемых через 3 года работы станции.

Источник