Методики бурения боковых стволов скважин
Боковой ствол скважины – это стенки скважины, которые пробурены в различных направлениях.
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.
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.
- Зарезка 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:
- Маленьким шансом успешного вырезки участка за один спуск.
- Регулярной сменой вырезающих устройств.
- Длительной процедурой наработки желоба и бурения ствола, из-за маленького диаметра инструментов.
- Необходимость монтажа дополнительного мостового оборудования.
- Сильным износом оборудования при работе при большом зенитном угле.
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.
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.
