vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Раздел 7

Профили скважин

Горизонтальные скважины редко имеют угол 90 град., так как продуктивные структуры, на которые они закладываются, обычно имеют какой-то угол падения. Нет существенной разницы, с точки зрения буримости горных пород, между скважинами с большим зенитным углом и скважиной с зенитным углом 90 град. Совершенно неважно, какой эенитный угол имеет скважина: 88, 90 или 92 град. Однако зенитный угол участка с

Рисунок 7-1 Сравнение типов горизонтальных скважин. * Зависит от типа горных пород и бурового раствора.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

большим углом и горизонтального участка влияет на схему заканчивания и дальнейшие ремонтные работы.

Горизонтальные скважины характеризуются радиусом искривления криволинейного участка, по которому приходят к горизонтальному участку. На практике обычно выделяют три основных типа скважин (Таблица 7-1).

Скважины с большим радиусом искривления

Горизонтальные скважины с большим радиусом искривления характеризуются интенсивностью набора зенитного угла 2-6 град./30 м (100 фут.), который дает радиус искривления 900-290 м (30001000 фут.). Проводка скважины такого профиля осуществляется с помощью инструмента для обычного направленного бурения. Горизонтальные участки имеют длину до 2500 м (8000 фут.). Скважина с таким профилем хорошо подходит для тех случаев, когда для достижения заданной точки входа в пласт требуется большое горизонтальное отклонение.

Скважины со средним радиусом искривления

Горзонтальные скважины со средним радиусом искривления имеют интенсивность набора зенитного угла 7-35 град./30 м (100 фут.), радиусы искривления 50-300 м (160-1000 фут.) и горизонтальные участки длиной до 2500 м (8000 фут.). Эти скважины бурятся с помощью специальных гидравлических забойных двигателей и обычных элементов бурильных колонн. Компоновки с двойным перекосом рассчитаны на набор зенитного угла с интенсивностью до 35 град./30 м (100 фут.). Горизонтальный участок бурят обычными компоновками, включая забойныи двигатель с регулируемым углом перекоса (SМА). Такой профиль скважины обычен для бурения на суше и многозабойного бурения.

На практике скважина считается скважиной со средним радиусом искривления, если компоновку низа бурильной колонны (ВНА) нельзя вращать после проходки участка набора зенитного угла со средним радиусом искривления. Максимальная интенсивность набора зенитного угла при бурении в начале криволинейного участка со средним радиусом искривления при бурении ограничена пределами на изгиб и кручение для бурильных труб по стандарту АНИ. Скважины малого диаметра с более гибкими трубами имеют 6олее высокие допустимые максимальные значения резких перегибов ствола (DLS).

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Скважины с малым радиусом искривления

Горизонтальные скважины с малыми радиусами искривления имеют интенсивность искривления набора зенитного угла 5-10 град./метр (1-1/2-3 град./фут.), которому соответствует радиус искривления 12,2-6,1 м (40-20 фут.). Длина горизонтального участка находится в диапазоне 60-275 м (200-900 фут.). Скважины с малыми радиусами искривления бурятся с помощью специального бурильного инструмента и по специальной технологии. Такой профиль находит наибольшее распространение при бурении дополнительных стволов из имеющихся скважин.

Скважины со сверхмалым радиусом искривления

Помимо вышеуказанных существует схема со сверхмалым радиусом искривления, по которой можно изменить направление скважины от вертикального до горизонтального по радиусу 0,3-0,6 м (1-2 фут.). При этом используется не система бурения в обычном смысле этого слова, а система специального назначения с высоконапорной гидромониторной промывкой, при которой формируется ствол диаметром 3,8-6,4 см (1,5- 2,5 дюйма) и длиной 30-61 м (100-200 фут.). Существует мнение, что эта технология экономически не выгодна.

Бурение скважин с большим радиусом искривления

Рисунок 7-2 Идеализированный профиль скважины с бельшим радиусом искривления

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

скважины. Участки стабилизации часто планируются в профилях скважин для того, чтобы обеспечить горизонтальное отклонение, необходимое для входа в пласт в заданной точке.

Начальная интенсивность набора зенитного угла обычно менее 4 град./30 м (100 фут.) и задается для уменьшения крутящего момента и сил сопротивления при вращении и подъеме бурильной колонны. Зенитный угол скважины на участке стабилизации, если он входит в профиль скважины, находится в диапазоне 25-60 град. и зависит от горизонтального отклонения, необходимого для входа в пласт в заданной точке. Конечная интенсивность набора зенитного угла перед горизонтальным участком часто составляет 4- 6 град./30 м (100 фут.), но может быть выше, на уровне 8-10 град./30 м (100 фут.).

Скважины с большими радиусами искривления могут буриться набором компоновок для обычного нрправленного бурения. Начальное искривление скважин производится компоновками с забойными двигателями. Такие компоновки могут содержать обычный забойный двигатель с кривым переводником, но обычно включают забойный двигатель с регулируемым углом перекоса (SМА). Если SМА ислользуется для бурения участка набора зенитного угла, то его обычно применяют и для бурения участка стабилизации зенитного угла. Если вместо SМА для начального искривления скважины используют забойный двигатель с кривым переводником, участок стабилизации зенитного угла часто бурят роторной компоновкой (ВНА). После проходки участка стабилизации зенитного угла для набора зенитного угла перед горизонтальным участком используют компоновку, включающую забойный двигатель с регулируемым углом перекоса (SМА).

Горизонтальный участок обычно бурят забойным двигателем с регулируемым углом перекоса, рассчитанным на интенсивность резкого перегиба 2-3 /30 м (100 фут.) при ориентированном бурении (установка устройства в положение на бурение с изменением угла). Избегают применять компоновки с большими углами перекоса, чтобы свести к минимуму крутящий момент на роторе и нагрузку на крюк при подъеме и увеличить стойкость долота и межремонтный период забойного двигателя. Рейсы с роторными компоновками осуществлялись успешно в тех горизонтальных участках, где не требовалось управлять азимутом скважины. Вообще же используются компоновки, включающие забойный двигатель с регулируемым углом перекоса, так как они обеспечивают высокое качество управления зенитным углом и азимутом.