42.Профілі похило-скерованих свердловин.

на початковому етапі розвитку технології скерованого буріння похилі свердловини бурили тільки з метою досягнення важкодоступних для вертикальних свердловини покладів нафти і газу, розташованих, наприклад, у шельфовій зоні морів, під озерами та річками, під селищами та промисловими спорудами, зі складною геологічною будовою. Для вирішення цієї задачі була розроблена технологія буріння свердловин за S-подібним профілем, який включає вертикальну ділянку, ділянку початкового викривлення відхилювачем та ділянку зменшення зенітного кута, яку бурили КНБК без опорно-центруючих елементів.

Якісно новим етапом розвитку технології похилоскерованого буріння став кущовий спосіб розбурювання нафтових і газових родовищ. При кущовому способі устя свердловин розташовані на одному технологічному майданчику (морські споруди, штучні основи чи природні майданчики місцевості). Відстань між устями свердловин у кущі складає від 1 м при бурінні з морських споруд та штучних основ до десятків метрів для решти випадків. Коефіцієнт відхилення кущових свердловин, тобто відношення зміщення ствола свердловини на проектній глибині до суми вертикальних проекцій похилих ділянок, може сягати 0,6. Ці обставини призвели до необхідності застосування тангенціального та J-подібного типів профілю.

Профіль похилоскерованої свердловини повинен забезпечувати :

1. Доведення свердловини до проектної глибини без будь-яких ускладнень при існуючому стані техніки і технології бурових робіт.

2. Якісне спорудження свердловини при мінімальних затратах часу та засобів.

3. Досягнення проектного зміщення вибою від вертикалі з врахуванням допустимих норм відхилень від проектного положення при мінімальному об’ємі робіт з орієнтованими відхилюючими КНБК.

4. Мінімальну кількість перегинів ствола з радіусами викривлення, які не перевищують допустимі величини.

5. Безаварійне буріння та кріплення.

6. Можливість вільного проходження по стволу різних КНБК, обсадних колон, приладів та пристроїв у процесі буріння і оснасток елементів підземного обладнання у процесі експлуатації і підземному ремонті.

7. Можливість застосування методів одночасної експлуатації декількох горизонтів при розробці багатопластових родовищ нафти.

8. Мінімальні навантаження на бурове обладнання при спуско-підіймальних операціях.

9. Тривалу і безаварійну експлуатацію свердловини глибинними насосами, в тому числі і глибинними штанговими насосами.

Всі профілі, які використовують для проектування похилоскерованих свердловин можна розділити на плоскі або звичайні та просторові:

Плоский профіль або звичайний – це крива лінія, розміщена в одній вертикальній площині.

Просторовий профіль – це просторова крива лінія.

Плоскі або звичайні профілі за формою виконання завершального інтервалу профілю розділяють на три типи (рисунок 33):

1. S-подібний;

2. Тангенціальний;

3. J-подібний.

а б в

Рисунок 33 – Типи плоских профілів:

а – S-подібний; б – тангенціальний; в – J-подібний

1 – вертикальна ділянка; 2 – ділянка набору зенітного кута (кривизни); 3 – ділянка стабілізації зенітного кута (кривизни); 4 – ділянка зменшення зенітного кута (спаду кривизни); 5 – вертикальна ділянка.

43. S- подібні профілі похило-скерованих свердловин.

S-подібний п’ятиінтервальний профіль поділяють на такі види:

1. S-подібний п’ятиінтервальний профіль, що має вертикальну ділянку, ділянку набору (збільшення) кривизни (зенітного кута), ділянку стабілізації кривизни (зенітного кута), ділянку зменшення (або спаду) кривизни (зенітного кута), вертикальну ділянку.

2. S-подібний чотириінтервальний профіль, у якому відсутня ділянка стабілізації зенітного кута (вертикальна ділянка, ділянка набору зенітного кута, ділянка спаду зенітного кута, вертикальна ділянка).

3. S-подібний триінтервальний профіль, що включає вертикальну ділянку, ділянку набору (збільшення) зенітного кута (кривизни) та ділянку малоінтенсивного зменшення зенітного кута.

S-подібний профіль найпоширеніший, за яким здійснюють буріння значної частини похилоскерованих свердловин. Для збільшення зміщення ствола свердловини, на проектній глибині при бурінні за S-подібним профілем після ділянки збільшення зенітного кута здійснюють його стабілізацію.

S-подібний профіль похилоскерованої свердловини застосовують у тих випадках, коли розкриття продуктивного пласта передбачається вертикальним стволом, а також при проектуванні глибоких (5000 м і більше) похилих свердловин.

S-подібний профіль дозволяє розкривати декілька продуктивних горизонтів та експлуатувати будь-який з них зі збереженням загальної сітки розробки родовища.

Ділянка початкового викривлення свердловини відхилювачем у S-подібного профілю розташована, як правило, не нижче 500-800 м, що суттєво спрощує управління відхилювачем і дозволяє здійснювати буріння цієї ділянки з достатньою для практики точністю без застосування дороговартісних систем контролю за положенням відхилювача і параметрами ствола свердловини.

Головна перевага S-подібного профілю полягає в тому, що основні роботи по виведенню ствола свердловини в круг допуску здійснюють при бурінні верхніх інтервалів профілю. У подальшому буріння свердловини здійснюють, як правило, компоновками низу бурильної колони без опорно-центруючих елементів. Застосування S-подібного типу профілю дозволяє успішно бурити похилоскеровані свердловини у районах, де у нижніх інтервалах недопускається застосування КНБК з опорно-центруючими елементами, а також глибоких свердловин з кінцевим діаметром ствола меншим ніж 190,5 мм.

S-подібний п’ятиінтервальний профіль є найскладніший.

S-подібний профіль застосовують там, де наявність газових зон, соленої води та інші геологічні фактори вимагають використання проміжних обсадних колон. Цей тип профілю застосовують для буріння похилоскерованої свердловини з метою глушіння іншої, фонтануючої свердловини. Він також раціональний, коли необхідно розвести вибої свердловини при бурінні їх з однієї платформи (наприклад, при бурінні у відкритому морі).

S-подібний триінтервальний профіль похилоскерованої свердловини з ділянкою природного зменшення зенітного кута можна використовувати :

у випадках, коли при бурінні завершальних інтервалів свердловини не допускаються застосування КНБК з опорно-центруючими елементами;

у районах, де невелика інтенсивність природного зменшення зенітного кута;

при відсутності у бурового підприємства необхідних елементів для комплектування низу бурильної колони.

Проте S-подібний профіль має певні технологічні вади:

1. Потрібний збільшений, порівняно з іншими типами профілю, інтервал буріння з відхилювачем, що збільшує вартість і знижує техніко-економічні показники.

2. Інтервал зменшення зенітного кута реалізується внаслідок фрезерування стінок свердловини боковою поверхнею долота, що скорочує ресурс його роботи.

3. При підйомі бурильної колони зі свердловини виникають великі навантаження на талеву систему.

4. Значні сумарні кути охоплення та зміна знаку кривизни профілю призводять до появи притискуючих сил, які сприяють жолобоутворенню та зношуванню обсадних колон.

44.Тангенціальні профілі похило-скерованих свердловинТангенціальний профіль поділяють на такі види :

1. Триінтервальний тангенціальний профіль, що має вертикальну ділянки, ділянку набору (збільшення) зенітного кута (кривизни) та ділянку стабілізації зенітного кута (кривизни) або тангенціальну ділянку.

2. Чотириінтервальний тангенціальний профіль, який включає вертикальну ділянку, ділянку початкового набору зенітного кута, ділянку малоінтенсивного збільшення зенітного кута, ділянку стабілізації зенітного кута або тангенціальну ділянку.

3. Тангенціальний профіль забезпечує максимальне відхилення ствола від вертикалі при мінімальному куті викривлення ствола свердловини. Його застосовують для проектування похилоскерованих свердловин з великими відхиленнями кінцевого вибою від вертикалі при мінімальному зенітному куті, а також при кущовому бурінні, наприклад, для проектування свердловини з великою вертикальною ділянкою.

4. Тангенціальний, профіль похилоскерованої свердловини можна ефективно використовувати при будівництві свердловин на таких нафтогазових родовищах, де досягається стійка робота КНБК при бурінні похилих інтервалів профілю свердловини.

Проте тангенціальний тип профілів похилоскерованих свердловин вимагають складнішої технології для проходки ствола порівняно із S-подібним типом.

45.J - подібні профілі похило-скерованих свердловин.

J-подібний профіль у залежності від геометрії інтервалів свердловини, розташованих нижче ділянки початкового викривлення, розділяють на три види :

1. З дугою кола.

2. З тангенціальною ділянкою і дугою кола.

3. Зі зростаючою інтенсивністю викривлення

J-подібний профіль похилоскерованої свердловини доцільно застосовувати:

1. З метою мінімізації зенітного кута викривлення ствола свердловини в інтервалах встановлення та роботи всередині свердловини експлуатаційного обладнання.

2. Для розкриття та перетину продуктивного пласта під великим кутом.

3. При будівництві з кущових майданчиків з метою забезпечення заданого відхилення кінцевого вибою від вертикалі і раціональної кількості свердловин у кущі при виконанні вимог до величини зенітного кута в інтервалі розташування всередині свердловини обладнання для видобутку нафти.

тангенціальні та J-подібні профілі, які дозволили :

- мінімізувати довжину ділянки початкового викривлення, а також зенітний кут в інтервалі роботи обладнання всередині свердловини;

- зменшити сумарний кут охоплення та безпосередньо зв’язане з ним навантаження на бурове обладнання при підйомі бурильної колони, а також контактні сили і сили тертя;

- розширити можливість регулювання відхилення кущових свердловин від вертикалі у межах, передбачених сіткою розробки і кількістю свердловин у кущі;

- здійснювати будівництво свердловин з великими проектними відхиленнями;

- будувати кущі свердловин з економічно доцільною їх кількістю при виконанні вимог до якості свердловин та надійності їх експлуатації;

- найповніше використовувати вагу бурильної колони для створення осьового навантаження на долото, що є важливим для похилоскерованих свердловин з великим відхиленням від вертикалі, та свердловин з великими зенітними кутами ствола на проектній глибині.