Подготовка горизонтальных скважин к эксплуатации

Горизонтальное бурение нефтяных скважин: разбуривание, способы

Горизонтальное бурение нефтяных скважин в процессе добычи полезных ископаемых является  весьма значимой технологией, поскольку её применение дает возможность получить доступ к трудноизвлекаемым запасам углеводородов и разрабатывать сложные участки горных пород.

Создаваемая с помощью такого способа бурения горизонтальная горная выработка с определенным углом отклонения от вертикальной оси ствола позволяет добывать такой  ценный энергоресурс, как нефть,  наиболее быстро и эффективно.

Перед началом бурения обязательно следует подготовительный этап, процессе которого производятся следующие виды работ:

• исследование  грунтов и горных пород в  месте предполагаемого  бурения (чтобы обеспечить оптимальное их разбуривание);
• получение необходимых разрешительных документов, которые юридически подтверждают законность добычи этого полезного ископаемого в конкретном месте.

Горизонтальные нефтяные скважины. Способы их бурения

Наклонные скважины вообще и горизонтальные в частности бурят с применением различных технологий, основными из которых в настоящее время считаются:

• направленное бурение;
• инсталляционное сервисное бурение;
• направленный внутриразломный буровой процесс.

Применение второй методики, как правило, предусматривает совместную прокладку подземных коммуникаций, а третья технология чаще применяется при разработке угольных пластов, поскольку в процессе такой работы зачастую возникает необходимость обеспечить газоотведение.

Вследствие падения дебитов давно эксплуатируемых  скважин, многие нефтедобывающие компании стараются увеличить объем нефтедобычи с помощью более интенсивной разработки залежей, обнаружение и разведка которых уже закончены. Горизонтальное бурение нефтяных скважин как раз относится к методикам, позволяющим эффективно проводить такую интенсификацию.

Суть такого технологического процесса – расширение площади введения добываемого продукта в ствол скважины. С помощью горизонтального бурения формируются скважины, имеющие горизонтальные отрезки, которые возможно продолжать методами  наклонно-направленного бурения.

Одним из широко используемых технологических способов является бестраншейное строительство.

Применение этого метода дает возможность  проводить работы вблизи  высоковольтных линий электропередач, в застроенных жилыми домами массивах и в окрестностях дорог разного назначения.

С целью снижения в процессе бурения временных затрат,  бурение горизонтально направленных скважин целесообразно применение  комплексного оборудование, так как это позволяет сократить количество рабочего персонала и численность единиц используемой техники. Помимо этого, применение такого оборудование не требует произведения работ для снижения уровня грунтовых вод с высоким залеганием к поверхности.

Читать также: Как проводят капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин?

Немаловажное значение имеет и  финансовая составляющая, поскольку  сокращение времени рабочего процесса приводит к уменьшению сметной стоимости объекта, вследствие чего можно утверждать, что использование   высокотехнологичного оборудование позволяет минимизировать материальные затраты.

Если рассматривать такое бурение в экологическом и общественном аспекте,  то такого рода разработка месторождений  полезных ископаемых сводит к минимуму ущерб проживающему поблизости населению  и минимизирует дискомфорт, вызываемый любыми строительными работами, а также максимально обеспечивает защиту окружающей экологической среды.

Практическое применение горизонтального бурения

Применение подобной технологии не только позволяет  увеличить объемы добываемого нефтяного сырья с месторождений, эксплуатация которых  уже ведется в течение долгого времени. Эта методика также дает возможность  успешно и эффективно  разрабатывать те участки, на которых использование  обычных скважин нерентабельно из-за низкой продуктивности.

Применение горизонтального способа бурения нефтяных скважин  эффективно в следующих случаях:

№Полезная информация

1	поломка бурового оборудования в процессе бурения обычной скважины;
2	разработка месторождений, которые  расположены в труднодоступных для обычных методов местах
3	при разработке нефтяных залежей, расположенных в крупных водоемах (например, на морском или океанском шельфе)

Поломки буровых устройств чаще всего возникают в  особо твердых пластах горных пород, встречающихся на пути проходки скважины.

Кроме того, бур может заклинить в ходе проходки, и в этом случае  извлечение его  из горной породы зачастую не представляется возможным.

Для продолжения разработки и для одновременного обхода  слишком прочного участка и применяется горизонтальное бурение, которое может идти как под определенным углом, так и параллельно.

Если месторождение расположено  на дне океана или моря, стандартная технология становится весьма затратной, поскольку требует установки плавучей буровой платформы, в то время, как затраты на горизонтальное бурение в таких случаях гораздо ниже.  С помощью горизонтально-направленного бурения есть возможность обустраивать  подземные нефтехранилища.

Особенности процесса горизонтального бурения

Горизонтальное бурение на нефтедобывающих промыслах подразумевает применение инновационных технологий, позволяющих добиваться большого угла отклонения ствола скважины от вертикальной оси (до 90 градусов).

Горизонтальное бурение скважин

Поскольку нефтеносные слои, как правило, обладают  горизонтальной структурой, горизонтальные скважины (по сравнению с обычными) гораздо продуктивнее при разработке одного и того же месторождения, поскольку площадь забоя горизонтального участка больше, чем вертикального.

Проходка таких скважин производится в нужных слоях и на заранее определенных режимах. Все работы выполняются в строгом соответствии  с требованиями к условиям эксплуатации буровой установки,  разрушающей пласты горных пород.

Эффективность бурового процесса оцениваются по следующим параметрам:

• уровень нагрузки, приходящейся на долото, который напрямую зависит от осевого давления;
• число оборотов бурового инструмента;
• качественные характеристики  глинистого материала в каждом пробуриваемом слое;
• способ эксплуатации  устройства.

Выбор метода горизонтального бурения производится с учетом всех особенностей конкретного промысла.

Рельеф местности, геологический состав разбуриваемых пород и прочие условия работы требуют определенного  метода такого бурения, и в случае, когда выбор технологии сделан с учетом всех необходимых параметров, увеличение продуктивности скважины в ходе проведения горизонтального бурения будет максимальным.

Ключевым преимуществом горизонтальных буровых технологий является сохранение экологического  баланса и минимизация ущерба, наносимого  ландшафту в месте проведения работ.  На жизнь местного населения такие способы также практически не оказывают никакого отрицательного влияния.

Подготовительный этап

Сам процесс формирования  горизонтальной нефтедобывающей скважины  может проводиться на достаточно больших глубинах, с использованием  соответствующего оборудования для глубинного бурения. Перед началом процесса оформляется геолого-технический наряд и разрабатывается техническая карта. Контроль за этапами производства работ проводится в строгом соответствии с техническим регламентом.

Основные стадии подготовительного этапа горизонтального бурения (по порядку):

• доставка на место и сборка необходимого для подготовительной  работы оборудования;
• спуско-подъемные работы с этим оборудованием;
• ориентировочное бурение;
• подготовка и смешивание бурового раствора, с учетом необходимой плотности и массы, включающая в себя добавление необходимых присадок;
• работы по герметизации устья  скважины;
• операции  глушения скважины;
• получение и подготовка данных исследования существующих стволов с точки зрения их геофизических параметров;
• подготовка таких стволов к спуску испытательного устройства для горной породы;
• подрыв зарядов для отбора кернов;
• освоение подготовленной скважины;
• доставка на промысел  необходимых буровых установок.

На каждой стадии  подготовительного этапа необходима  регулярная проверка бурового раствора в целях  поддержания его характеристики  на требуемом  уровне.

Это обеспечивается проведением регулярных лабораторных анализов.

Устье скважинного ствола необходимо оснастить противовыбросовым оборудованием для минимизации рисков, связанных с возможным возникновением в процессе работы аварийных ситуаций.

Читать также: Как осуществляется очистка сточных вод от нефтепродуктов?

Техническое состояние используемых в технологическом процессе устройств необходимо регулярно и своевременно проверять, для чего используется целый комплекс контрольно-измерительных устройств, исправность которых, в свою очередь, также должна быть под постоянным контролем. Для обеспечения безопасности работы применяются разного рода предохранительные элементы и средства автоматизации

После завершения  подготовительного этапа обязательно проводятся предварительные испытания горных пластов.

На каждом этапе бурового процесса проводятся регулярные профилактические осмотры применяемого технологического оборудования до и после его непосредственного использования.

Управление горизонтальным бурением скважин

Управление оборудованием в процессе такого бурения является важной задачей, так как бур находится на значительном удалении от оператора.  Для этого используется специальный зонд, расположенный на буровой  головке. Синхронизация действий зонда обеспечивается специальными техническими устройствами, которыми с поверхности управляет  оператор.

Зонд в процессе работы оборудования отмечает несколько параметров (например, текущий угол наклонного бурения). Все получаемые данные передаются на пункт управления, и с учетом получаемой информации оператор вносит коррективы в процесс.

Он также следит за количеством оборотов бурового инструмента и за температурой буровой головки.

От оперативности поступления информации от зонда напрямую зависит успешное и своевременно предупреждение возникновения опасных ситуаций.

Сравнение традиционного и горизонтального метода бурения

В состав комплексных установок горизонтально-направленного бурения входят:

• лафет;
• рама;
• кузовная часть;
• буровое устройство;
• система транспортировки (колесная или гусеничная);
• гидроустановка для подачи бурового раствора;
• энергоподстанция;
• пульт управления.
• силовая установка (например, дизельный генератор или мотор);
• система штангоподачи.

Бурение горизонтальных скважин

Источник: https://neftok.ru/raznoe/gorizontalnoe-burenie-neftyanyh-skvazhin.html

Эффективность применения горизонтальных скважин

Министерство образования и науки РФ

Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина

   Факультет разработки нефтяных и газовых месторождений

   Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных месторождений

 
Реферат

   По курсу: «УНИРС»

 

   На тему: «Эффективность применения

   горизонтальных скважин».

               

   Москва, 2011

Оглавление

   Введение 3

   Горизонтальные скважины 4

   Классификация горизонтальных скважин. 4

   Конструкция горизонтальной скважины. 6

   Определенеие технологической эффективности ГС 8

   Стоимость строительства горизонтальных скважин 8

   Определение технологической эффективности по методу «прямого» счета по сравнению с ВС 9

   Определение технологической эффективности по характеристикам вытеснения по сравнению с ВС 11

   Обзор применяемых горизонтальных технологий на объекте разработки Республики Татарстан. 12

   Вывод. 19

   Список используемой литературы. 20

 

 
Введение

     Структура сырьевой базы такова, что традиционный ввод месторождений с низкопроницаемыми коллекторами в разработку при разбуривании вертикальными скважинами (ВС) может быть экономически нецелесообразен, а иногда невозможен, вследствие чего значительный объем запасов окажется невовлеченным в промышленную разработку.

     В этих условиях наиболее рациональное направление улучшения использования трудноизвлекаемых запасов – переход на принципиально новые системы разработки месторождений с применением ГС и РГС, которые, имея повышенную поверхность вскрытия пласта, снижают фильтрационное сопротивление в призабойных зонах и являются перспективным методом не только повышения производительности скважин, но и величины нефтеотдачи продуктивных пластов.

     Особенно важно применять системы разработки с ГС и РГС на месторождениях с высокой геологической неоднородностью, разрозненностью, наличием многочисленных зон замещения продуктивных пластов и зон выклинивания.

     Впервые бурение горизонтальных скважин на практике была осуществлена в Советском Союзе в 1937 году. Спустя 5 лет в Соединенных штатах Америки были пробурены горизонтальные скважины путем зарезки из вертикального ствола действующей скважины.

     Основным преимуществом разработки месторождений с использованием горизонтальных стволов является многократное увеличение дебита скважин. Это дало бурное развитее ГС во всем мире.

Однако стоимость горизонтального бурения является весьма дорогостоящей вследствие недостаточного совершенства техники и технологии бурения, освоения, исследовательских и ремонтных работ.

Поэтому вопрос эффективности применения горизонтальных скважин является одним из важнейших. Необходимо рассмотреть все преимущества и недостатки данного метода.

 
Горизонтальные скважины

   Горизонтальная скважина (ГС) – это скважина конечной длины, ось которой проходит между кровлей и подошвой пласта с углом наклона 80–100° относительно вертикали.

   В зависимости от траектории горизонтального ствола скважины и от принятой технологии бурения ГС условно делят на 4 группы:

1. Скважины с большим радиусом набора кривизны.
2. Горизонтальные скважины среднего радиуса искривления.
3. Горизонтальные скважины малого радиуса кривизны.
4. Ультракороткие горизонтальные скважины.

     Горизонтальные стволы, проходя по продуктивному пласту на сотни метров, а в отдельных случаях несколько сотен метров, могут открыть в неоднородном пласте участки трещиноватых зон с повышенной проницаемостью, что позволит получить по этим скважинам дебиты в несколько раз выше, чем по вертикальным. Появляется возможность разбурить газонефтяные залежи с обширными подгазовыми зонами и водонефтяные залежи значительно меньшим числом скважин и разрабатывать эти объекты при минимальных депрессиях.

     Мировой и отечественный опыт проводки горизонтальных скважин свидетельствует о том, что их применение позволяет значительно улучшить текущие технологические показатели разработки низкопроницаемых коллекторов, а в ряде случаев перевести забалансовые запасы нефти в балансовые: в частности, темпы отбора нефти из систем ГС по сравнению с системами вертикальными скважин (ВС) повышаются в 3–5 раз, увеличиваются дебиты скважин, сокращаются сроки разработки. Можно предположить, что применение ГС в этих условиях позволит обеспечить темпы выработки запасов на уровне рентабельности. Годовой темп отбора может быть не менее 2–3%, в то время как при применении ВС этот показатель не превышает 1–1,5%. При этом необходимо отметить, что удельные извлекаемые запасы в расчете на одну ГС раза выше, чем для ВС.

     Использование ГС требует за счет сокращения их общего числа на объектах значительно меньших (в 1,5–2 раза) капитальных вложений на бурение скважин при относительном росте (до 70%) стоимости каждой ГС за счет усложнения их конструкций. Однако, при массовом бурении ГС стоимость одного метра проходки, как показывает мировой опыт, может быть доведена до стоимости проходки ВС. Это создает еще более благоприятные предпосылки для повышения эффективности использования ГС.

     – ГС могут использоваться для разработки на любой стадии различных по типу и условиям залегания коллекторов;

     – при проводке ГС можно обеспечить пересечение естественных вертикальных трещин в пласте, что позволит до максимума увеличить проницаемость пласта и отборы пластовых флюидов;

     – для дренирования нефтяного коллектора нужно бурить в 4–5 раз меньше горизонтальных скважин, чем вертикальных. С помощью подобных скважин можно обеспечить разработку продуктивных пластов, залегающими под руслами рек, озерами, горами, городскими сооружениями и др.

Конструкция горизонтальной скважины

    Рис. 1 Схема конструкции глубокой горизонтальной нефтяной  
скважины

    1- геофизический подъемник; 2- пульт управления лебедкой;  3 – лебедка;  
4 – геофизический кабель; 5 – нижний мерный ролик; 6 – противофонтанная арматура; 7  – лубрикатор; 8 – верхний ролик; 9 – превентор; 10 – кондуктор; 11 – первая техническая колонна; 12 – геофизический скважинный прибор; 13 – начало искривления скважины; 14 – вторая техническая колонна; 15- эксплуатационная колонна; 16 – насосно -компрессорные трубы (НКТ) ; 17 – фильтр;  18 – продуктивный горизонт; 19 – флюидоупор.

 

     ГС особенно эффективны:

• при разработке трещиноватых коллекторов горизонтальной проницаемостью;
• при освоении залежей углеводородного сырья ограниченной площадью для установки бурового оборудования;
• для повышения нефтеотдачи пластов при доразработке месторождений на поздней стадии эксплуатации;
• при разработке продуктивных коллекторов в условиях интенсивного образования газового и водного конусов; локальных залежей углеводородного вещества и др.
• преимущества ГС при разработке шельфа.
• Применение горизонтальных скважин для добычи тяжелой нефти.

   Основные недостатки ГС:

• Главный недостаток при этом – одна продуктивная зона для дренирования. Для дренирования нескольких зон применяют два метода: 1) протяженные горизонтальные секции бурятся в более чем одной продуктивной зоне и 2) скважина цементируется, а затем возбуждается путем гидровзрыва пласта.
• Повышенная стоимость
• Быстрое обводнение скважин при неточном выборе места бурения

 
Определенеие технологической эффективности ГС

   Стоимость строительства первых ГС была значительно выше, чем вертикальных, пробуренных на тот же пласт. Как и в любой отрасли стоимость первичных испытаний намного выше, чем затраты на аналогичные работы после масштабного внедрения технологии. Высокая стоимость проектов была обусловлена затратами на повышение мер безопасности при опытно-промышленных работах, простоем буровой при периодической записи инклинометрии, применением неоптимального оборудования и методик, а так же общая длина горизонтальной скважины обычно больше, чем вертикальной.

   По мере накопления опыта стоимость работ начала снижаться. По примерным подсчетам компании выяснили, что стоимость ГС выше стоимости традиционной не более чем в 2 раза, а в некоторых случаях, например бурение с морских платформ, где традиционно применяются наклонно-направленные скважины, стоимости практически одинаковы. В целом при проведении предварительной оценки работ вполне можно сказать, что стоимость бурения метра горизонтальной и вертикальной скважин станут практически равны по мере накопления опыта работ.

Однако стоимость этапа заканчивания для горизонтальных скважин выше, чем для вертикальных из-за необходимости применения усовершенстованных технологий.

Определение технологической эффективности по методу «прямого» счета по сравнению с вертикальными скважинами (ВС)

• 1) В координатах  «месячная добыча нефти – календарное  время» за нулевой отсчет времени  принимается месяц на 1 год раньше  месяца введения горизонтальных  скважин из бурения , т.е. в  качестве ближней предыстории  берутся 12 месяцев. 

1. На график (рис. 2) наносятся точки месячной добычи из указанной скважины по месяцам до и после ввода скважины в эксплуатацию. Проводится вертикальная прямая точка, которая делит время на две части (до и после ввода скважины в эксплуатацию).

Рис. 2. Определение технологической эффективности ГС №1 «прямым» счетом

1. Далее по эксплуатационным карточкам добывающей скважины определяется добыча нефти за 12 месяцев предыстории и среднемесячную добычу в этот период. Последнюю величину откладывают на графике в виде горизонтальной прямой до пересечения с месяцем ввода скважин в эксплуатацию. Затем период предыстории делят на две равные части вертикальным отрезком прямой. Таким образом, период предыстории превратился в квадратную диаграмму, на которой в первом и четвертом квадратах оказалось по 6 точек, во втором – и в третьем – ни одной точки. Отсюда определяется коэффициент ассоциации Юла:

Коэффициент ассоциации Юла Q используется для определения тесноты связи между качественными признаками.

1. Определяются количественные показатели тренда. Для этого по эксплуатационным карточкам определяют добычу нефти за первые 6 месяцев и вторые 6 месяцев предыстории. Отсюда вычисляют среднемесячную добычу за первую половину и вторую половину предыстории. Через последние две точки и центр квадратной диаграммы проводят наклонную прямую до пересечения границы предыстории и истории. В этой точке пересечения определяется базовая среднемесячная добыча нефти и из нее проводится горизонтальная прямая (параллельная оси времени) на весь период истории (последствия). Таким образом, считается, что падение добычи нефти происходит только в период предыстории, а в период после воздействия базовая добыча нефти является постоянной, не падающей, что, естественно, занижает технологический эффект.
2. По количеству и положению точек после начала воздействия относительно горизонтальной базовой прямой наглядно выявляется качественный эффект (все 12 из 12 точек расположены выше базовой горизонтали) и его динамика. Для количественной оценки эффективности бурения горизонтальных скважин по эксплуатационным карточкам определяют суммарную добычу нефти после ввода скважин в эксплуатацию на дату анализа. Отсюда производится сравнение среднемесячная добыча нефти после воздействия с базовой.
3. Вычитая из среднемесячной добычи нефти после воздействия базовую среднемесячную добычу нефти и умножая полученную разность на число месяцев, получаем величину дополнительно добытой нефти , ее долю по отношению ко всей добыче нефти после воздействия.
4. Зная среднемесячную добычу воды в период предыстории и истории можно определить фактическую среднемесячную обводненность в эти два периода времени, а также, используя расчетную базовую добычу нефти и среднемесячную добычу воды в период предыстории и истории, сопоставить с расчетной базовой средней обводненностью.

Источник: http://stud24.ru/technology/jeffektivnost-primeneniya-gorizontalnyh-skvazhin/247328-727240-page1.html

Технология бурения горизонтальных скважин

В области добычи ценных энергетических ресурсов бурение горизонтальных нефтяных скважин занимает важное место: с помощью такой технологии становится возможным добыча нефти из труднодоступных мест, а также разработка сложных участков пород. Создаваемая в процессе бурения горизонтальная скважина имеет определенный угол отклонения от оси вертикального ствола, благодаря чему становится возможным выкачивать нефть наиболее быстрым и продуктивным образом.

Выполнение работ по бурению скважин должно проходить только после подготовительного этапа. К нему относится изучение грунта в месте бурения, получение разрешительной документации, которая является юридическим подтверждением законности нефтедобычи в данном месте.

Способы бурения скважин

Наклонные скважины в целом и горизонтальные в частности можно пробурить несколькими способами.

Основными методами считаются следующие технологии бурения:

• Направленная работа.
• Сервисное инсталляционное бурение.
• Направленный процесс внутриразломного типа.

Стоит заметить, что второй метод обычно проводится вместе с прокладкой коммуникаций под землей, а третий способ чаще применяется в угольном пласте, поскольку в этом случае может потребоваться отведение газа.

Технологические особенности бурения

Ввиду падения эффективности работы старых скважин многие компании увеличивают объем производства посредством интенсивной разработки уже имеющихся и обнаруженных нефтяных залежей.

Горизонтальное направленное бурение горизонтальных скважин – это весьма продуктивный способ прироста сырьевой добычи. Его суть заключается в расширении площади введения в ствол скважины продукта.

В ходе горизонтального бурения образуются скважины с горизонтальными отрезками, которые становится возможным продолжить при наклонном бурении.

Бурение горизонтальных скважин имеет ряд особенностей, которые уравновешивают влияние такого способа на экологию

• Бестраншейное строительство – один из технических методов, который позволяет вести работу возле высоковольтной линии электропередач, в жилищном массиве или около дорожной развязки.
• Для сокращения временных затрат при бурении горизонтальных скважин оптимально использовать комплексное оборудование, поскольку при этом объем рабочей силы невелик, как и количество привлеченной к работе техники. Кроме того, в этом случае не нужно проводить действия по снижению уровня грунтовых вод, если они залегают слишком высоко.
• Важную роль играет и финансовый вопрос: сокращение рабочего процесса ведет к уменьшению сметы, которая закладывается при планировании скважины. Использование высокотехнологичных устройств способствует минимизации затрат.
• С общественной и экологической точки зрения подобные разработки полезных ископаемых не наносят ущерба или неудобств людям, которые постоянно проживают в районе нефтедобычи.

Применение способа горизонтального бурения

Подобный способ не только способствует увеличению количества добываемой нефти с уже эксплуатируемых месторождений. Он также позволяет с успехом разрабатывать участки, работа на которых при бурении обычной скважины считается непродуктивной и нерентабельной.

Подобный способ приносит успех в использовании в ряде случаев:

• Неисправности бурового оборудования.
• Месторождение нефти, расположенное в труднодоступной части для обычной технологии работы.
• Добыча нефти, залегающей на дне крупного водоема (океан или море).

Поломки бура могут происходить из-за залегания особо твердых пластов на пути к месторождению. Также бур может заклинить на месте разработки, и извлечь из горной породы его уже невозможно. Чтобы продолжить разработку и одновременно обойти слишком прочный слой, можно применить бурение горизонтальной скважины под углом или параллельно.

В ряде случаев стандартное бурение скважины заменяется технологией горизонтальной прокладки из-за сложного рельефа, близкого расположения к водоему. Кроме того, такой метод дает возможность быстрее и легче достичь нужного слоя породы и выбрать наиболее комфортное место для извлечения нефти.

В случае, если нефть находится на океаническом или морском дне, горизонтальное бурение потребует минимальных затрат, в то время как стандартная технология требует установки морской платформы, что обойдется весьма недешево. Таким же образом можно устраивать подземные хранилища нефти.

Характерные факторы в процессе бурения

Горизонтальное направленное бурение для нефтедобычи сопровождается использованием инновационных технологий, которые дают возможность устроить скважину с большим углом отклонения от вертикального направления.

Как правило, слои, которые содержат нефть, имеют горизонтальную структуру, и подобная технологическая особенность делает добычу такой нефти возможной.

Горизонтальные скважины, в отличие от стандартных, отличаются большими показателями по производительности, если сравнивать результаты бурения в одной и той же области.

Проход делается в заранее определенном режиме в нужных слоях. Работа должна выполняться с соблюдением условий по функционированию установки, которая разрушает забой скважины.

Эффективность такого разрушения оценивается по следующим показателям:

• Степень нагрузки на долото, которое имеет прямую связь с давлением по оси.
• Количество оборотов при работе устройства.
• Качество глинистого материала в каждом слое и его процент.
• Метод применения устройства.

При учете всех особенностей, которые сопровождают бурение горизонтальной скважины, можно определить, какой метод будет оптимальным. Условия работы, как правило, соотносятся с методами бурения, и если придерживаться идеальных показателей в применении технологии, можно добиться наибольшего роста продуктивности прохода в процессе горизонтальной прокладки скважины.

Место бурения может располагаться на некотором расстоянии от слоя, в котором залегает нефть, и добыча будет иметь положительный результат. В то же время стандартный способ может сильно повредить окружающей среде с точки зрения экологии, и потому горизонтальные скважины не только имеют высокую производительность, но и не наносят урона природе и человеку.

Ключевое преимущество горизонтального направленного бурения заключается в сохранении баланса экосистем и отсутствии вреда ландшафтам, на которые не производится непосредственного влияния. Отрицательное влияние на условия жизни человека также стремится к минимуму, поэтому добычу нефти можно производить и около поселений и городов.

Подготовка к процессу

Процесс создания горизонтальной скважины для добычи нефтяного или газового продукта может проходить с использованием глубокого способа бурения и применением соответствующего оборудования. При этом сначала проводится оформление геолого-технического наряда и создание технической карты. Техрегламент контролирует этапы выполнения.

Ключевые этапы бурения горизонтальных скважин идут в следующем порядке:

1. Сборка оборудования для работы.
2. Операции по спуску или подъему автоматического оснащения.
3. Ориентировочные бурильные работы.
4. Создание раствора, регулировка его плотности и тяжести, а также обработка специальными веществами.
5. Герметизация скважинного устья.

6. Работы по глушению.
7. Подготовка исследований готовых стволов по геофизическим параметрам.
8. Подготовка ствола к спуску испытателя горной породы.
9. Взрывание снарядов для отбора крена.
10. Освоение готовой к приему скважины.
11. Доставка буровых комплексов.

Каждое действие подготовительного этапа требует регулярной проверки раствора для скважины и поддержания его свойств на нужном уровне, при этом его анализы периодически обновляются.

Устья стволов должны быть оснащены оборудованием, предотвращающим выброс нефтяного продукта, поскольку это позволит максимально уменьшить риск появления аварийных ситуаций в работе.

Техническое состояние устройств, которые применяются в работе, должно проверяться своевременно; для проверки исправности оборудования необходимо применять контрольно-измерительные устройства, рабочее состояние которых также должно быть проконтролировано, автоматика и предохранительные элементы.

Любые осложнения, которые появляются при бурении горизонтальной скважины, требуется устранить. После того, как подготовительный этап заканчивается, необходимо провести испытание горных пластов. Каждый процесс по бурению требует регулярного профилактического осмотра используемой техники, который проводится до и после работы.

Особенности управления в горизонтальном бурении скважин

Важным аспектом в работе является управление оборудованием в процессе бурения, поскольку сам бур находится на отдалении. Горизонтальная технология требует тщательного контроля во избежание плачевных последствий.

В работе используется система локации, которая должна воплощать функцию контроля процессов. Система представляет собой специальный зонд, который находится в головке бура.

Синхронизация действий зонда производится посредством специальной техники, и оператор регулирует эти действия, находясь на поверхности земли.

Среди прочих действий зонд будет отмечать, под каким углом производится бурение горизонтальных скважин в данный момент, а получаемые сведения отправляются на прибор, с помощью которого оператор производит управление системой.

Специалист также отслеживает количество оборотов устройства, температурный режим головки бура. Чем более оперативно сведения будут поступать на пульт, тем выше вероятность, что опасные ситуации будут предусмотрены вовремя.

Процесс горизонтального бурения проводится с применением комплексных установок, и в их состав обычно включены следующие конструктивные части:

• Рама.
• Лафет.
• Кузовная часть.
• Ходовая система установки (она может быть на колесах или гусеницах).
• Гидроустановка.
• Энергостанция.
• Пульт управления.
• Дизельный мотор.
• Система подачи штанг.

Классификация бурового комплексного оборудования может зависеть от предела протяжки, и этот показатель измеряется в тоннах. Также важную роль играет диаметр расширения, а также длина ствола: эти значения измеряются в максимальных пределах.

Второстепенные данные служат для более полной характеристики качеств используемой в работе техники: это радиус изгиба штанговых колонн.

Этот показатель позволяет узнать силу перемены траектории, которая может потребоваться при первичном бурении, а также затратами раствора для формирования стабильной горизонтальной скважины. Все эти показатели позволяют провести работу наиболее эффективно и безопасно.

Источник: http://snkoil.com/press-tsentr/polezno-pochitat/burenie-gorizontalnykh-neftyanykh-skvazhin/

Освоение нефтяных скважин после бурения

1. При открытом забое (рис. а) башмак обсадной колонны цементируется перед кровлей пласта. Затем пласт вскрывается долотом меньшего диаметра, причем ствол скважины против продуктивного пласта оставляется открытым.

Такая конструкция возможна при достаточно устойчивых горных породах; при сравнительно однородном пласте, не переслаивающимся глинами, склонными к набуханию и обрушению без газоносных и водоносных прослоев; при наличии до вскрытия пласта достаточно точных данных об отметках кровли и подошвы продуктивного пласта; при относительно малой толщине пласта, оставляемого без крепления, а также в том случае, если при эксплуатации такой скважины не может возникнуть необходимость избирательного воздействия на отдельные пропластки.

Существенным достоинством открытого забоя является его гидродинамическая эффективность. Скважина с открытым забоем принимается за эталон и ее коэффициент гидродинамического совершенства принимается равным единице. Вместе с тем, невозможность избирательного вскрытия нужных пропластков и избирательного воздействия на них вместе с постоянной угрозой обвалов в призабойной зоне при создании больших депрессий сильно ограничивают возможности использования открытого забоя. Поэтому менее 5 % всего фонда скважин имеют открытый забой.

Перфорированный забой при вскрытии пласта, склонного к пескопроявлению, не обеспечивает надежную защиту скважины от поступления песка и образования песчаных пробок на забое.

Поэтому при вскрытии рыхлых коллекторов для защиты от песка против перфорированного интервала размещают дополнительный фильтр для задержки песка. Однако в этом случае фильтрационное сопротивление потоку пластовой жидкости резко возрастает.

Кроме того, перфорированный забой вызывает сгущение линий тока у перфорационных отверстий, что приводит к увеличению фильтрационного сопротивления по сравнению с открытым забоем.

                            
01. Освоение нефтяных скважин после бурения.
02. Основные схемы эксплуатационного забоя скважин.
03. Снижение проницаемости нфтяного пласта после бурения.
04. Снижение  проницаемости нфтяного пласта при перфорации.
05. Техника перфорации скважин.

Виды скважинных перфораторов.
06. Гидропескоструйная перфорация. Схема обвязки оборудования.
07. Гидроразрыв пласта. Схема обвязки оборудования.
08. Вызов притока. Методы и условия вызова притока.
09. Способ вызова притока поршневанием.
10. Компрессорный способ вызова притока.

Пробуренные нефтедобывающие скважины обычно эксплуатируются несколько десятков лет.

В течение этого времени месторождение проходит различные стадии разработки  –  от начальной, когда добывается безводная нефть и, как правило, фонтанным способом, до последних стадий, когда добывается в больших количествах сильно обводненная продукция механизированным способом.

Пластовое давление в процессе разработки также снижается, и поэтому на последующих этапах приходится извлекать большие объемы жидкости при низких динамических уровнях.

В ряде случаев в результате накопления информации о неоднородности пласта и расчлененности его на самостоятельные пропластки выявляется необходимость их раздельной эксплуатации или раздельной закачки воды в разные пропластки через одну и ту же скважину. Надежно определить условия эксплуатации данной скважины на весь период ее работы не представляется возможным.

Однако чем лучше конструкция скважин соответствует всему возможному разнообразию условий их работы в будущем, тем легче выбрать оборудование для оптимальных условий эксплуатации как отдельных скважин, так и месторождений в целом на разных стадиях егс разработки.

В связи с этим особое значение приобретает диаметр эксплуатационной колонны. Часто именно он ограничивает подачу насосного оборудования для откачки больших объемов жидкости или специального оборудования для раздельной эксплуатации пластов.

В связи с этим нельзя не отметить, что в ряде случаев экономия, достигаемая при бурении скважин малого или уменьшенного диаметра, оборачивается убытками вследствие невозможности оптимальной эксплуатации таких скважин на последующих этапах разработки месторождения.

Конструкция крепления скважины определяется геологическими и техническими факторами с учетом ее длительной эксплуатации. Важным элементом конструкции скважины является конструкция призабойной части.

Геологические и технологические условия разработки месторождений различны, поэтому существует несколько типовых конструкций забоев скважин.

2. Если забой скважины оборудован фильтром, то возможны два варианта конструкции. Первый вариант (рис.

б): скважина бурится сразу до подошвы пласта, крепится обсадной колонной с заранее насверленными отверстиями в нижней части, приходящимися против продуктивной толщи пласта, затем выше кровли пласта колонна цементируется по способу манжетной заливки.

Пространство между перфорированной частью колонны и вскрытой поверхностью пласта остается открытым.Условия применения такой конструкции по существу одинаковы с условиями для применения открытого забоя.

Однако в этом случае более надежно крепление забоя и гарантируется сохранение полного диаметра колонны до самого забоя даже в случаях частичного обрушения пород в призабойной части.

Второй вариант (рис. в): башмак обсадной колонны спускается до кровли пласта и цементируется.

В открытой части пласта находится фильтр с мелкими круглыми или щелевидными отверстиями. Кольцевое пространство между верхней частью фильтра и низом обсадной колонны герметизируется специальным сальником или пакером. Основное назначение фильтров – предотвращение поступления песка в скважину. Одно время широкое применение нашли фильтры с продольными щелевыми отверстиями длиной 50 – 80 мм и шириной 0,8 – 1,5 мм.

Кроме того, применялись так называемые кольцевые фильтры, в которых щели создавались между торцами металлических колец, одеваемых на перфорированную трубу.

Между торцами колец в нескольких точках по периметру устанавливались прокладки из калиброванной металлической ленты, определявшие ширину кольцевых щелей. В ряде случаев использовались гравийные фильтры, представляющие собой две перфорированные мелкими отверстиями концентрично расположенные трубы.

Кольца из такого материала одеваются на перфорированную трубу и на ней закрепляются. Металлокерамические фильтры обладают малым гидравлическим сопротивлением и задерживают самые мелкие фракции песка. Кроме того, известны другие конструкции фильтров, которые не нашли распространения.

Конструкция забоя с фильтром применяется редко и только как средство борьбы с образованием песчаных пробок в скважинах, вскрывающих несцементированные нефтенасыщенные песчаные пласты, склонные к пескопроявлению.

3. Скважины с перфорированным забоем (рис. г) нашли самое широкое распространение (более 90% фонда). В этом случае пробуривается ствол скважины до проектной отметки. Перед спуском обсадной колонны ствол скважины и особенно его нижняя часть, проходящая через продуктивные пласты, исследуется геофизическими средствами.

Результаты таких исследований позволяют четко установить нефте-, водо- и газонасыщенные интервалы и наметить объекты эксплуатации. После этого в скважину опускается обсадная колонна, которая цементируется от забоя до нужной отметки, а затем перфорируется в намеченных интервалах.

Скважина с перфорированным забоем имеет следующие преимущества:- упрощение технологии проводки скважины и выполнения комплексных геофизических исследований геологического разреза;- надежная изоляция различных пропластков, не вскрытых перфорацией;- возможность вскрытия пропущенных или временно законсервированных нефтенасыщенных интервалов;- возможность поинтервального воздействия на призабойную зону пласта (различные обработки, гидроразрыв, раздельная накачка или отбор и др.);

– устойчивость забоя скважины и сохранение ее проходного сечения в процессе длительной эксплуатации.

а) – открытый забой; б) – забой, перекрытый хвостовиком колонны, перфорированным перед ее спуском; в) – забой с фильтром; г) перфорированный забой

Основные определения при освоение нефтяной скважины

   Освоение нефтяной скважины – это комплекс технологических работ по:. вызову притока из пласта;. восстановлению (при необходимости) проницаемости породы призабойной зоны пласта (ПЗП);. установлению технологического режима эксплуатации скважины.

   Освоение скважины – важный этап при подготовке ее к эксплуатации.

От вида и качества проведенных работ при освоении в значительной степени будет зависеть степень гидродинамической связи скважин с пластом, качественная и количественная характеристики профиля притока в скважину, длительность работы скважины без осложнений, надежность функционирования конструкции забоя скважины, надежность и долговечность самой скважины.

Выбор технологии освоения скважины под нефть должен тесно увязываться с геолого-физической характеристикой пласта, с фильтрационным и напряженным состоянием призабойной зоны.

   Первичным освоением скважины называется вскрытие продуктивного пласта бурением (разбуривание пласта).
   Вторичным освоением скважины называется вскрытие продуктивного пласта перфорацией. Конструкции скважин, в большинстве случаев, предусматривают наличие против продуктивного пласта зацементированной обсадной эксплуатационной колонны.

Применением перфораторов создаются отверстия в стенке обсадной колонны, каналы в цементном кольце и в породе пласта для вторичного обеспечения гидродинамической связи скважины с продуктивной толщей пласта.

   В перечень основных работ при подготовке нефтяной скважины к эксплуатации, вводимой из бурения, могут быть включены следующие виды работ: – перфорация скважины и конструирование забоя скважины; – спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ); – установка устьевой (фонтанной или иной) арматуры и ее обвязка; – вызов притока из пласта с применением, при необходимости, методов воздействия на призабойную зону; – проведение гидродинамических исследований скважины и установление нормы отбора;

– кратковременная пробная эксплуатация скважины.

    Задачей гидродинамических методов исследования нефтяных скважин является изучение коллекторских, фильтрационных, геометрических и других свойств проницаемых пластов.

По результатам гидродинамических исследований скважин оценивается их гидродинамическое совершенство и устанавливается норма отбора из пласта. Норма отбора определяет количество флюида, которое притекает в скважину при обоснованно установленной депрессии.

По норме отбора устанавливается технологический режим эксплуатации скважины.
   Технологический режим эксплуатации скважины- это дебит, состав продукции, давление и температура на устье скважины.

В технологический режим также включаются параметры работы оборудования, которое обеспечивает тот или иной способ эксплуатации скважины (давление закачки и количество закачиваемого в скважину газа, например, при газлифтном способе эксплуатации, число качаний в минуту и длина хода полированного сальникового штока при эксплуатации нефтяных скважин штанговыми скважинными насосами и т.п.). Установленные на устье параметры технологического режима эксплуатации определяют условия движения продукции скважин от устья до забоя и условия притока флюида в добывающую скважину (или условия приемистости скважины нагнетательной).

Ту часть скважины, которая находится ниже нижних перфорационных отверстий в обсадной колонне, принято называть зумпфом.
   Нефтяные скважины в течение всего срока жизни неоднократно подвергаются ремонтным работам (подземный ремонт скважин).

Все ремонтные работы, в зависимости от их характера и сложности, разделяются на текущий и капитальный ремонты скважин. При подготовке скважин к подземному ремонту в большинстве случаев осуществляется задавка пласта. Задавка пласта (или глушение скважин) требуется для безопасного ведения ремонтных работ на скважине.

Задавочные агенты в той или иной степени взаимодействуют с породой призабойной зоны пласта и флюидом, насыщающим эту зону, в результате чего продуктивная характеристика этой части пласта ухудшается, а это, в свою очередь, очень существенно снижает степень гидродинамического совершенства скважины.

Нередко после подземных ремонтов скважину снова приходится осваивать, проводя при этом полный или частичный комплекс работ, относящихся к освоению.

Добыча нефти УЭЦН OIL-ECN.RU  © 2013-2019 | Методы освоения нефтяных скважин после бурения |

Освоение нефтяных скважин  —>  Конструкции забоя скважин  —> Снижение проницаемости пласта  —> 

Технологии перфорации скважин 

—> Методы перфорации скважин  —> Пескоструйная перфорация  ——  >  Технология освоения скважин  —> Вызов притока поршневанием  —> Компрессорный вызов притока—> Восстановление проницаемости пласта  —> Расчет притока жидкости  —> Исследования при освоение скважин

Источник: https://oil-ecn.ru/osvoenie-skvajiv.html