13.10 Направленное и многозабойное бурение

Скважины, сильно искривившиеся в процессе бурения, исправляют одним из следующих способов.

Если искривление произошло в породах невысокой твердости, искривленный участок цементируют, а затем перебуривают длинным жестким колонковым снарядом при небольшой нагрузке на породоразрушающий инструмент. При искривлении скважины в твердых породах участок начала ее отклонения торпедируют, после чего в скважине устанавливают обсадные трубы, цементируют их и продолжают бурение при пониженных параметрах режима.

Кроме того, выправить искривленную скважину можно путем ее искусственного искривления в обратном направлении.

Искусственное искривление применяется также для повторного перебуривания интервалов, с которых не был получен керн, и для обхода мест сложных аварий, ликвидация которых экономически нецелесообразна.

Искусственно искривляя скважины с помощью различных технических и технологических средств, можно осуществлять направленное бурение.

Направленное бурение геологоразведочных скважин производится под участки, на которых нельзя почему-либо заложить скважину (бурение дна водного бассейна, заболоченного места, инженерное сооружение и т.п.).

При разведке месторождений с крутым падением пластов полезного ископаемого возникает необходимость бурения наклонных скважин. Бурить же наклонно заданные скважины значительно труднее, чем забуренные вертикально. В таких случаях целесообразно применение направленного бурения, когда закладывают вертикальные или слабонаклонные скважины, а на глубине их искривляют и пересекают полезное ископаемое вкрест его простирания в намеченном месте.

Искусственное искривление в заданном направлении используется для бурения многозабойных скважин, когда из основного ствола отводится несколько дополнительных стволов, пересекающих полезное ископаемое по установленной разведочной сети. Многозабойное бурение осуществляется в следующем порядке. После подсечения рудного тела основным стволом скважины на определенном расстоянии от забоя устанавливают отклонитель и забуривают новый ствол, которым пересекают полезное ископаемое в другой точке. Так же производится бурение остальных дополнительных стволов. Их можно забуривать как из основного, так и из любого вновь созданного ствола. При проектировании таких скважин должен учитываться необходимый угол их встречи с полезным ископаемым. Для предупреждения чрезмерного перегиба бурильной колонны при работе радиус кривизны искривленной скважины должен быть не менее 60 м.

Стоимость бурения 1 м многозабойных скважин выше, чем обычных, примерно на 15-20 %. Однако при многозабойном бурении уменьшаются затраты времени и средств на монтаж, демонтаж и транспортировку оборудования, а также сокращается объем бурения скважин.

Анализ экономической эффективности многозабойного бурения показывает, что при сооружении неглубоких скважин (до 250-300 м) его применение не выгодно. Бурение же глубоких многозабойных скважин дает экономию, достигающую 40-55 %.

Направленное бурение осуществляют с учетом геологического строения разреза и закономерностей искривления скважин. В соответствии с желаемым направлением искривления нужно применять такую технологию, которая или усиливает естественное искривление скважины, или наоборот, противодействует ему. Например, если необходимо увеличить зенитный угол скважины в сторону выполаживания, нужно применять короткий колонковый снаряд с коронкой, имеющий большой выход резцов, повысить осевую нагрузку на породоразрушающий инструмент.