Теория и опыт разработки месторождений природных газов - Вяхирев Р.И.
Скачать (прямая ссылка):
8.6.2. БУРЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И МНОГОЗАБОЙНЫХ
СКВАЖИН
Горизонтальное бурение следует отнести к числу наиболее значительных технологических достижений нефтяной и газовой промышленности. Впервые бурение горизонтальных скважин (ГС) было запатентовано в прошлом веке, но на протяжении столетия этот метод применялся в весьма ограниченном масштабе для решения конкретных технических задач.
Установлено, что горизонтальные стволы, пробуренные на десятки и сотни метров вдоль продуктивных пород, многократно увеличивают полезную протяженность скважин, расширяют зону дренирования, увеличивают поверхность фильтрации и вскрывают значительное число крупных трещин и высокопроницаемых каналов по сравнению с обычными вертикальными скважинами.
Длина горизонтального участка горизонтальной скважины является важным фактором, влияющим на производительность, так как определяет суммарную площадь фильтрации. На практике длина такого участка колеблется от нескольких десятков метров до 1500 м. При увеличении длины горизонтального ствола появляются проблемы, связанные с бурением и заканчиванием скважины.
Большинство горизонтальных скважин имеют диаметр 216—100 мм или меньше.
Анализ развития горизонтального бурения показал, что лидером в этой области являются США. Общее число скважин, пробуренных с горизонтальными участками, составило в США в 1990 г. около 850. Районы наибольшей активности — штаты Техас и Сев. Дакота. Типичные горизонтальные скважины среднего радиуса имели длину горизонтального ствола около 850 м, горизонтальное смещение от точки набора кривизны до забоя составило 1250 м, общая длина ствола около 3000 м.
Наиболее активно также бурились горизонтальные скважины в Канаде, Дании, Австралии и Индонезии. Но несколько горизонтальных скважин пробурено в Аргентине, Китае, Омане, на Филиппинах.
388
В Западной Европе бурят горизонтальные скважины преимущественно на морских месторождениях.
В Африке уделяется большое внимание проводке горизонтальных скважин, чему способствует широкое распространение продуктивных пластов малой толщины, эксплуатация которых осложняется образованием водяных конусов.
В целом рост объемов горизонтального бурения будет значительно увеличиваться в США и Канаде. По некоторым оптимистическим оценкам, за 1990 — 2000 гг. будет пробурено около 50 тыс. горизонтальных скважин, причем 75 % их числа в США. Значительные усилия, прилагаемые для совершенствования техники и технологии бурения горизонтальных скважин, а также приобретаемый опыт позволяют достигать все более впечатляющих результатов. В 1990 г. в Зап. Австралии на месторождении Норт-Ренкин пробурена скважина с горизонтальным смещением в продуктивном пласте на 6184 м при глубине 3002 м. Добыча конденсата при этом увеличилась более чем в 3 раза.
Следует отметить также следующий аспект данной проблемы. Отдельные страны считают возможным пересмотреть свои перспективные, а также балансовые запасы. Можно думать также о создании нового подхода к методике разработки нефтяных и газовых месторождений при помощи различных вариантов размещения горизонтальных скважин.
Ряд компаний на территории США за счет внедрения горизонтальных скважин уже произвели переоценку извлекаемых запасов нефти, увеличив их вдвое, а запасы по газу увеличены в 5 раз. В ближайшие годы ожидается широкомасштабная ревизия доказанных запасов углеводородов всей страны с использованием горизонтальных скважин. Этому способствует также политика всевозможных поощрений с целью стимулирования новой методики эксплуатации месторождений. Это выражается в сокращении налогов, назначении премий, патентовании новых технологий и разработок. Так, например, в 1989 г. была разработана технология многозабойного радиального бурения горизонтальных скважин из ранее пробуренных вертикальных скважин таким образом, чтобы горизонтальные ответвления служили перфорационными каналами на любом заданном уровне вертикального ствола вдоль пласта-коллектора.
Предлагается разработать специальные правила, касающиеся сетки размещения горизонтальных скважин, процесса бурения и порядка заканчивания, а также режима последующей эксплуатации. К патентованию предложена новая тех-
389
нология размещения эксплуатационных горизонтальных скважин по треугольной сетке. В основу ее заложен единый узел, состоящий из трех горизонтальных скважин, одна из которых вскрывает продуктивный горизонт в его сводовой части, а две другие — в подошве. Кровельная скважина является эксплуатационной, две подошвенные — инжекционны-ми. Таким образом, закачка и добыча могут осуществляться одновременно.
В 1991 г. в США была опубликована методика ликвидации газопроявлений при горизонтальном бурении, а также метод прогнозирования пространственного положения стволов наклонно-направленных и горизонтальных скважин.
Период интенсивного развития эксплуатации месторождений с помощью горизонтальных скважин относят к 1986 — 1991 гг. За это время более 1000 нефтяных и газовых скважин увеличили свои дебиты на месторождениях Франции, Италии, Дании, Голландии, Канады, Ливии, Аргентины и др. В Северном море горизонтальное бурение широко развито для разработки месторождений с запасами на пределе рентабельности. По заявлениям отдельных экспертов, использование горизонтальных скважин в этих условиях является единственно возможным способом эксплуатации.
