Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
строительство и навигация сложнопроф. скважин.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
26.18 Mб
Скачать

12.3.1. Прямолинейность траектории вертикальных скважин

Ежегодно в мире бурится около 70 тыс. вертикальных скважин. Как правило, нефтяные компании стремятся максимально сократить затраты на строительство таких скважин и зачастую игнорируют специальные мероприятия по обеспечению вертикальности траектории. Тем не менее в некоторых ситуациях бурение строго вертикальных скважин с сохранением максимальной прямолинейности ствола скважины не имеет альтернативы.

В большинстве случаев предпочтительным вариантом для вскрытия продуктивного горизонта является вертикальный ствол. Так, в строго вертикальную скважину легче спустить обсадную колонну с минимальным зазором, обеспечив при этом возможность спуска дополнительных обсадных труб на более поздних этапах строительства скважины. Ствол же скважины, отклоняющийся от вертикали, может исключать такую возможность. Дополнительным преимуществом строго вертикальной скважины является возможность использования минимального диаметра ствола и кондуктора. Скважина меньшего диаметра бурится быстрее, требует меньших затрат на удаление шлама, трубы и цементирование.

При кустовом бурении сохранение вертикальности верхних секций крайне важно для исключения опасности пересечения стволов, забуриваемых с морской платформы или со стесненного основания наземной площади. Даже небольшое отклонение скважины от вертикали на участке от устья до точки начала набора кривизны может затруднить бурение последующих скважин.

Помимо этих ограничений существенное влияние на конструкцию скважины могут оказывать геологические условия. Например, при наличии разломов, проходке горизонтов с крутым падением или тектонических активных зон нередко требуются специальные мероприятия для контроля траектории. Применение технологии вертикального бурения является одним из средств обеспечения попадания ствола скважины в заданный круг допуска.

Технологии вертикального бурения могут также успешно применяться в специальных проектах. Примером здесь является проект KTB – Программа сверхглубокого бурения в Германии, предусматривающая бурение 9101-метровой вертикальной скважины до кристаллического фундамента земной коры. Система вертикального бурения ограничивает угол набора, а также позволяет свести к минимуму диаметр ствола скважины и трение при движении колонны.

Вертикальность бурения верхних участков ствола важна для успешности скважин с большими и сверхбольшими отходами. Значительное искривление верхних секций ствола вызывает увеличение крутящих моментов сопротивления при бурении последующих, что приводит к износу бурильных и обсадных труб.

Осложнения траектории создают опасность возникновения таких проблем, как ухудшение очистки скважины, кратковременные прихваты или невозможность достижения проектной глубины из-за высоких крутящих моментов и трения при подъеме. Прямолинейность ствола или траектории способствует более качественному проведению каротажа и, как следствие, упрощает оценку пластов. Все эти аргументы, несомненно, указывают на важность обеспечения прямолинейности траектории бурящихся скважин.

В прошлом для обеспечения минимального отхода ствола применялись простейшие маятниковые компоновки, но их эффективность значительно ограничивалась при прохождении твердых пород или крутопадающих горизонтов. Коррекция отхода от вертикали была дорогостоящей и не исключала возникновения повторных отклонений. Появление новых систем управляемого роторного бурения позволило решить проблему обеспечения вертикальности скважины. Они обеспечивают сохранение вертикальности ствола при высокой механической скорости проходки, а непрерывное вращение уменьшает вероятность прихвата при наличии невращающихся частей компоновки.