Выбор профиля скважины

1. Выбор профиля скважины

Из практики бурения известно, что  практически невозможно получить идеально вертикальный профиль, т.к. при прохождении  пластов с различной твердостью, степенью восстания (наклона) пластов  и из-за влияния многих других причин имеет место естественное искривление  профиля. Конечно, в настоящее время  наработан большой опыт по стабилизации профиля скважины, но при этом удорожается  строительство и поэтому не всегда экономически целесообразно проводить  стабилизационные мероприятия из-за их значительной трудоемкости. В то же время разработка месторождений, залегающих под населенными пунктами, морями, на болотистых участках и т.д., способствовала активному внедрению  наклонно направленных скважин (ННС), профиль  которых искусственно искривляется с целью вывода забоя скважины в нужную точку продуктивного  пласта. Так в этом году в Узбекистане заключен контракт на  бурение 15  наклонно-направленных  эксплуатационных скважин на участке Шады, глубиной от 2550 до 3350 метров.

В настоящее время благодаря  большому опыту бурения наклонно направленных скважин, разработке широчайшего  спектра различного типа отклонителей и стабилизаторов, научно обоснованных рекомендаций по компоновке низа бурильной колонны (КНБК) можно получить практически любой наперед заданный профиль. В одной из последних работ дана подробная классификация профилей ННС, используемых для проектирования в различных регионах России, США, Англии. Как обычно, они делятся на плоские и пространственные.

Пространственные профили характеризуются увеличением длины ствола скважины по сравнению с плоскими при одинаковой глубине забоя, значительными силами трения при перемещениях бурильных труб, НКТ и штанг, т.е. имеют существенные недостатки. Тем не менее такие профили вынуждены использовать при проектировании глубоких наклонных скважин в районах со сложным геологическим строением, где проводка наклонных плоских скважин невозможна или экономически нецелесообразна.

Плоские профили состоят из различных комбинаций прямолинейных и искривленных участков, причем последние в проектах и расчетах принимаются дугами окружностей определенных радиусов. Профиль любой плоской наклонно направленной скважины включает верхний вертикальный участок, необходимый для упрощения СПО с глубинным оборудованием, и участок начального искривления.

Согласно принятой в работе методике плоские ННС подразделяются:

• Тангенциальные
• S-образные
• J-образные

заканчивающиеся соответственно наклонным (тангенциальным) участком, участком малоинтенсивного уменьшения зенитного угла, участком малоинтенсивного увеличения зенитного угла.

Вступление большинства нефтяных и газовых месторождений страны в позднюю стадию эксплуатации сопровождается резким падением дебитов, ростом обводненности, прорывами воды к эксплуатационным скважинам, в результате чего в пласте остаются заблокированными линзы нефти. Эксплуатация нефтяных месторождений вертикальными скважинами позволяет извлечь около 50% содержащейся в пласте нефти, а в карбонатных коллекторах коэффициент нефтеотдачи еще ниже. Даже при плотных сетках скважин (0,8...6,0 га/скв.) нефтеотдача в карбонатных коллекторах не превышает 12,5-36%. На месторождениях с высоковязкой нефтью она не достигает и 10%. Картина практически не меняется и при переходе к наклонно направленным скважинам.

Профиль горизонтальных скважин состоит  из двух сопряженных между собой  частей: направляющей и горизонтальной. При проектировании горизонтальных скважин используют только J-образный тип профиля. По величине радиуса кривизны ствола различают три типа профиля горизонтальной скважины: с большим, средним и малым радиусами.

Горизонтальные скважины с большим (более 190 м) радиусом кривизны могут быть реализованы при кустовом способе бурения на суше и море, а также при бурении отдельных  скважин с большим отклонением  от вертикали при длине горизонтального  участка 600-1500 м.

Горизонтальные профили  скважин со средним радиусом искривления (60-190 м) применяются как при строительстве  новых одиночных скважин, так  и для восстановления продуктивности старых эксплуатационных скважин.

Горизонтальные скважины с малым радиусом кривизны эффективны при разбуривании месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации.

Кроме горизонтальных скважин  в последние годы начали применять  многозабойные скважины (МЗС), состоящие  из вертикального ствола с разветвленной  системой горизонтальных, полого-наклонных  или волнообразных ответвлений, служащих дополнительными каналами, по которым нефть или битум  поступают в основной ствол. Число ответвлений на сегодняшний день выполняется от 2 до 11. Основная задача МЗС — получение максимальных текущих и накопленных отборов нефти. По классификации ВНИИ-нефть МЗС подразделяется на следующие типы:

- с горизонтальными и  полого-наклонными стволами, пробуренными  из основного ствола; многоярусные;

- радиальные, в которых из одного горизонтального ствола бурится система радиальных стволов.

Профиль скважины должен обеспечить:

• высокое качество скважины как объекта последующей эксплуатации;
• бурение и крепление скважины с применением существующих технологий и технических средств;
• минимальные затраты на строительство скважины;
• безаварийное бурение и крепление;
• минимальные нагрузки на буровое оборудование при спуско-подъемных операциях;
• надежную работу внутрискважинного эксплуатационного оборудования;
• свободное прохождение по стволу скважины приборов и устройств.

Выбор того или иного профиля  скважины обуславливает в значительной степени выбор способа бурения, типа долота, гидравлической программы  бурения, параметров режима бурения, и  наоборот.

Исходя из вышеперечисленных  плюсов и минусов выбора того или иного типа профиля, целесообразно выбрать вертикальный профиль скважины. Так как геологически и экономически наиболее подходящим вариантом.