Горизонтальные скважины
Горизонтальная скважина – это скважина, имеющая протяженную фильтровую зону, которая соизмерима по длине с вертикальной частью ее ствола, а также пробуренная в определенном азимутальном направлении преимущественно вдоль напластования между подошвой залежей полезного ископаемого и кровлей.
Преимуществом горизонтальных скважин заключается в том, что при их помощи возможно гораздо больше нефти, чем при эксплуатации вертикальных. Стоимость сооружения горизонтальных скважин гораздо выше, чем вертикальных, но они являются более эффективными. Преимущественно горизонтальные скважины являются добывающими. При бурении горизонтальной скважины необходимо точно определить точное количество колонн и глубину, на которой устанавливаются “башмаки”, а для этого необходимо владеть информацией о количестве зон, где проводка ствола невозможна, в связи неустойчивостью горных пород.
Статья: Разработка решений по обоснованию выбора буровых растворов для бурения горизонтальной скважины
Принцип выбора состава и свойств бурового раствора при бурении горизонтальных скважин
Буровой раствор – это дисперсная система, в которой дисперсная среда (газ или жидкость) и дисперсная фаза (твердое вещество) находятся в постоянном взаимодействии, что предотвращает осаждение шлама в скважине.
При разработке решений, касающихся обоснования выбора буровых растворов для бурения горизонтальных скважин на газообразные и жидкие полезные ископаемые, особое внимание уделяется определению его состава и свойств и газовых агентов, находящихся принудительной и непрерывной циркуляции. К буровым растворам и промывочным жидкостям, используемых при бурении горизонтальных скважин применяются следующие требования:
- Удержание отходов бурения (шлама) во взвешенном состоянии в стволе скважины при окончании циркуляции.
- Обеспечение оптимального выхода керна в слабосцементированных горных породах.
- Предотвращения процессов растворения и набухания разбуриваемых горных пород.
- Закупоривание зон с низким уровнем пластовой энергии и трещин.
- Укрепление стенок скважин в рыхлых горных породах.
- Обеспечение такого уровня гидростатического давления, которое необходимо для уравновешивания высоких пластовых давлений.
Тип и параметры циркулирующих агентов и буровых растворов должны подбираться с учетом:
- Имеющегося накопленного опыта при производстве буровых работ в аналогичных условиях.
- Давления гидравлического разрыва.
- Наличия и количества проницаемых пластов.
- Уровня пластового давления.
- Толщины пластов.
- Устойчивости разбуриваемых горных пород по отношению к фильтратам, входящим в состав бурового раствора.
- Химического состава горных пород.
- Литологических условий.
- Гидрогеологических условий.
- Геологических условий.
В зависимости от перечисленных условий, а также глубины скважины циркулирующий агент и буровой раствор необходимо подбирать не только для отдельной скважины, но и для отдельных интервалов бурения. Состав и тип бурового раствора, в совокупности с технологическими мероприятиями и особенностями работы технических средств, должны обеспечивать безаварийные условия бурения горизонтальной скважины с максимально высокими технико-экономическими показателями, а также высокое качество вскрытия продуктивных пластов.
В случае разбуривания доломитов, известняков, песчаников и других устойчивых горных пород не предъявляются специфические требования по отношению к циркуляционным агентам и буровому раствору. В этом случае экономически целесообразно будет использование технической воды, воздуха, аэрированной жидкости, пены и т. п.
Особую сложность вызывает обоснование выбора бурового раствора для разбуривания хемогенных и глинистых пород. Если глинистые породы представлены в небольшом количестве, то в этом случае требования к буровым растворам зависят от степени их влияния на коллекторские свойства продуктивного пласта. Если мощность глинистых пород большая, то основным требованием к буровым растворам является сохранение устойчивости стенок скважины. При разработке решений по обоснованию выбора бурового раствора для разбуривания чередующихся хемогенных, терригенных и гипсоангидритовых горных пород необходимо осуществлять на основе лабораторных исследований.
Также при выборе бурового раствора при бурении горизонтальных скважин надо учитывать стоимостные показатели, риск осыпания глинистых сланцев, требования в области защиты окружающей среды, а также уровень забойных давления и температуры. Для бурения горизонтальных скважин наиболее подходящими буровыми растворами являются на углеводородной основе, которые являются стабильными по составу и обладают хорошими смазывающими свойствами. Основными показателями буровых растворов являются его уровень фильтрации, плотность, вязкость и статическое напряжение сдвига.
