Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

Горизонтальные скважины эффективно использовались в следующих случаях:

• 1. В трещиноватых коллекторах горизонтальные скважины использовались для того, чтобы пересечь трещины с целью эффективного дренирования коллектора (примеры: Bakken formation, Северная Дакота, США; Austin Chalk, Штат Техас, США и Devonian Shale, Западная Вирджиния, США).
• 2. В коллекторах с опасностью водных и газовых прорывов горизонтальные скважины использовались, чтобы минимизировать проблемы обводнения и повышать нефтедобычу (например: месторождение Rospo Маге, морское бурение, Италия; месторождение Helder, морское бурение, Нидерланды; месторождение Bima, Индонезия; Prudhoe Bay, Штат Аляска, США и Empire Abo Unit, Новая Мексика, США).
• 3. При добыче газа горизонтальные скважины могут использоваться как в коллекторах с низкой проницаемостью, так и в коллекторах с высокой проницаемостью. В низко-проницаемых коллекторах горизонтальные скважины могут улучшить дренажную зону и сократить число скважин, которые требуются для дренирования коллектора. В коллекторах с высокопроницаемым коллектором, где скорости газа в прискважинной зоне высоки в вертикальных скважинах, горизонтальные скважины могут использоваться для того, чтобы снизить скорости газа в прискважинной зоне. Таким образом, горизонтальные скважины могут использоваться для уменьшения турбулентности в прискважинной зоне и увеличения производительности скважины в коллекторах с высокой проницаемостью. Недавнее применение технологии горизонтального бурения на газовом месторождении Zuidwal в Нидерландах подтверждает эффективность горизонтальных скважин в снижении турбулентности в прискважинной зоне.
• 4. Горизонтальные скважины использовались для увеличения нефтеотдачи пласта, особенно с применением термических методов воздействия на пласт. Длинная горизонтальная скважина обеспечивает большую область контакта с коллектором и поэтому повышает приемистость нагнетательной скважины. Это особенно выгодно в тех случаях увеличения нефтеотдачи, когда приемистость является проблемой. Горизонтальные скважины также использовались как эксплуатационные.

Надлежащая ориентация горизонтальных скважин, особенно в трещиноватых коллекторах, может также повысить эффективность вытеснения при интенсификации нефтеотдачи пласта. С недавних пор горизонтальные скважины используются в обводненных районах для закачки полимеров и других агентов для повышения эффективности вытеснения нефти.

Другие случаи применения горизонтальных скважин связаны, главным образом, с преодолением финансовых проблем, обусловленных бурением. На морских месторождениях, на отдаленных месторождениях в чувствительных к загрязнениям областях, где стоимость проекта может быть снижена только путем сокращения до минимума числа скважин, которые требуются для дренирования данного коллектора, горизонтальные скважины очень предпочтительны. В этих случаях горизонтальные скважины обеспечивают уникальные преимущества. Например, при бурении морских скважин затраты на содержание платформы пропорциональны количеству скважин, которые можно пробурить с этой платформы. Протяженные горизонтальные скважины могут использоваться не только для того, чтобы сократить число скважин, требуемых для дренирования данного объема коллектора, но они могут также увеличить объем коллектора, который может быть дренирован с Одной платформы, и значительно сократить проектные затраты. Аналогично в чувствительных к загрязнению областях и на месторождениях, находящихся под городами, горизонтальные (скважины могут использоваться для дренирования большого объема коллектора с минимальным поверхностным ущербом с позиций экологии).

Таблица 1.1 Пробуренные горизонтальные скважины

Термин «скважина горизонтальная»

Горизонтальная скважина (сокращённо – ГС) представляет собой разработку с осью пролегания под углом 80-100 градусов по отношению к вертикали. ГС в основном применяются в месторождениях с обилием трещинных разломов; для увеличения отдачи нефти на поздней стадии разработки и при освоении залежей нефти и газа, расположенных локально. Благодаря применению горизонтальной скважины возможно увеличение процента дренирования скважины и уровня её отдачи.
Стволы таких скважин уходят на многие сотни метров, что позволяет на трещиноватых зонах достичь дебита скважины, несравнимого с вертикальными месторождениями. Эта методика даёт возможность разрабатывать нефтегазоносные залежи с минимальным числом скважин и технологических затрат.

По расчётам зарубежных и отечественных специалистов дебит горизонтальных скважин выше до пяти раз по сравнению с вертикальными, что позволяет увеличить уровень рентабельности выработки.

При применении этой технологии процент добычи нефти не будет опускаться ниже 60% благодаря следующим факторам:
- использование скважин возможно на любом этапе разработки и при разных условиях месторождения;
- при правильном расположении скважины обеспечивается пресечение с естественными вертикальными трещинами в пластах;
- для обеспечения дренажа в сумме необходимо бурить отверстий до пяти раз меньше;
- возможна разработка месторождений под озёрами и городскими зданиями.

На сегодняшний день горизонтальное бурение и, как следствие, горизонтальные скважины оказывают наименьшее воздействие на окружающую среду, при этом давая наибольший профит в ресурсоотдаче.

Компании, в новостях которых есть скважина горизонтальная:

Бурение горизонтальных скважин очень успешно применяется как в добыче нефти и газа, так и в таком важном и актуальном вопросе, как строительство. Скважина – это горная выработка в форме цилиндра. Ее длина значительно превосходит ширину. Верхнюю часть принято называть устьем, а нижнюю – забоем. Стены – это ствол данной конструкции. Вскрытие пластов горизонтальными стволами позволяет сохранить чистой окружающую среду и нанести минимальный вред экологии.

Основные требования к конструкции горизонтальной скважины:

• конструкция обязана не допустить разрушения стен;
• она должна предоставить свободный доступ к забою;
• она обязана обеспечить герметизацию устья.

Системы принято подразделять на 3 основных типа:

• горизонтальный тип;
• вертикальный;
• наклонно-направленный;
• многоствольный.

Что такое горизонтальная скважина: особенности

Схемы горизонтальных скважин с различными радиусами кривизны.

Горизонтальная скважина – это конструкция, угол отклонения которой в обычной ситуации составляет 90°. Но на практике все выглядит немного по-другому. Дело в том, что в природе не существует абсолютно идеальных прямых линий. Таким образом, необходимо пробурить стволы по траектории, которая наиболее приближена к оптимальной.

Получается, что горизонтальной скважиной принято называть ту, которая имеет наиболее протяженную зону. Она используется при освоении нефтяных и, конечно, газовых месторождений. Особенности таких устройств позволяют получать дебиты (объем нефти, поступающий в определенную единицу времени из искусственного источника), значительно превосходящие дебиты вертикальных сооружений. Дебит напрямую зависит от длины ствола. Бурение скважины обойдется гораздо дороже другого бурения, но оно же будет продуктивнее. Горизонтальная скважина, как правило, используется в качестве добывающей, но также может являться и нагнетательной. Имеет большую продуктивность и эффективность в месторождениях, которые содержат трещины с вертикальным уклоном.

Наибольшую производительность они приносят, когда применяются в коллекторах с трещинами, в коллекторах с газовой шапкой или водой (это снизит вероятность прорыва газа), в коллекторах с довольно низкой проницаемостью и, напротив, в коллекторах с высокой проницаемостью (там они успешно уменьшают скорость движения газа).

Разделение конструкции горизонтальной скважины на категории

Системы принято разделять на несколько категорий:

1. Разведочные (бурятся для уточнения количества нефти и газа).
2. Поисковые (бурятся, чтобы отыскать залежи нефти и газа)

Эксплуатационные скважины, в свою очередь, разделяются на подвиды:

1. Скважины, именующиеся «добывающимися», естественно, используются для добычи залежей в почве нефти и газа.
2. Скважины, воздействующие на пласты, нагнетая воду, газ и другие элементы. Иногда могут использоваться и эксплуатироваться в качестве добывающих.
3. «Контрольные» скважины:

• служат для измерения силы давления в газовой шапке и нефтяной зоне;
• нужны для осуществления контроля изменений положения залежей;
• резервные (вовлекают в работу застойные зоны);
• специальные скважины (используются, чтобы добыть техническую воду);
• оценочные скважины (нужно пробурить, для того чтобы уточнить параметры и продуктивные границы залежей);
• бывают скважины для осуществления подмены аварийных и изношенных физически скважин.

Бурение скважин традиционным методом и методом горизонтального бурения.

Когда бурят скважину горизонтального направления, необходимое количество так называемых колонн, а также глуби установки «башмаков» определяется существующим количеством зон, которые несовместимы с условиями проводки ствола из-за неустойчивости пород и низкой прочности.

До того как осуществится приоткрытие продуктивных и производительных горизонтов, необходимо предусмотреть спуск одной колонны, чтобы исключить вероятность разрыва пород. Различие между диаметрами скважин и колонн подбирается, исходя из наилучших и правильных значений, определенных практикой бурений, которые обеспечат легкий, без каких-либо препятствий спуск колонны и качественное, прочное цементирование.

Произведя расчеты приблизительно ожидаемых внутренних и внешних давлений, производят выбор труб. Прочность колонн должна предоставить:

• абсолютную герметизацию устья;
• устойчивость и целостность столба;

Требования, предъявляемые к конструкции:

1. Использовать всю энергию продуктивных горизонтов по максимуму.
2. Применять только самое лучшее, эффективное и качественное оборудование.
3. Создать условия, не допускающие аварийных ситуаций и осложнений.
4. Получить геологическую и другую информацию о данном разрезе.
5. Условия соблюдения необходимой охраны окружающей среды и экологии необходимо выполнять строжайше.

В строительстве методы бурения применяются для проведения коммуникаций с использованием специальных установок, которые с легкостью пробивают грунт абсолютно любой твердости. Горизонтальные скважины обладают огромным и несомненным преимуществом перед рядовыми, привычными методами проведения такого рода работ. Во-первых, такая конструкция не разрушает верхний слой почвы. Во-вторых, можно проложить скважину даже под водоемами.

Этапы работы:

1. Подготавливаются вся необходимая техника и устройства.
2. На анализ отдается проба грунта.
3. Выполняется пилотная скважина, ее размер постепенно увеличивается.
4. В образовавшуюся траншею закладываются трубы.
5. Идет полная проверка всех коммуникаций.

Что такое пилотная скважина?

Схема бурения пилотной скважины.

Так именуемая пилотная скважина является обычным пробным проколом. Для выполнения этой задачи используют буровую головку небольшого размера. Эта головка соединена со специальной штангой. Ее движение дает возможность контролировать и вносить коррективы в прокладку траншеи. Штанга – это очень большая труба, даже одна ее секция способна достигать 2,5-3 м. Секции легко присоединяются друг к другу.

Буровые головки необходимо приобретать с хорошим алмазным напылением.

Самый сложный момент в процессе данной работы – пройти с максимальной точностью по намеченному маршруту. Поэтому все чаще используются и набирают популярность конструкции горизонтальной скважины. Применяя такой метод, гораздо проще добиться положительного результата.

А в чем суть такого метода? В буровую головку устройства встроен специальный передатчик, его сигналы поступают на приемное устройство оператора. Если вдруг техника сбивается с намеченного и запланированного пути, это немедленно отображается на внешнем дисплее. Таким образом, появляется прекрасная возможность устранить все ошибки и недочеты.

Способы расширения скважины

Для расширения скважины потребуется так называемый специальный расширитель. Его необходимо протянуть в обратном направлении. Приходя в движение, он будет срезать лишние слои грунта. Чтобы труба беспрепятственно и легко вошла в скважину, диаметр этой скважины обязательно должен превышать ширину трубы примерно на 40%.

Конструкция горизонтальной скважины завершается прокладкой труб. С самого конца скважины притягивается расширитель. К нему присоединяется захват для трубы. При помощи «умных», «контролирующих» средств и техники оборудования, а также операторов трубы тянутся в нужном направлении.

Какие трубы используют для создания такой конструкции?

Сравнение типов горизонтальных скважин.Радиусы кривизны зависят от типа горных пород и бурового раствора.

Конечно, чаще всего это именно полимерные трубы. Во-первых, они долговечны. Во-вторых, на протяжении очень долгих лет сохраняют свою химическую и физическую стабильность. Такая вода не содержит абсолютно никаких вредных веществ и примесей.

Металлические трубы применяются только в тех редких случаях, когда по трубам будут течь слишком горячая вода и крайне агрессивные химические элементы и составы.

Проводить такую работу самостоятельно категорически запрещено. Этот род деятельности выполняется только компетентными и квалифицированными инженерами, владеющими необходимым образованием и оборудованием.

Разновидности скважинных конструкций:

• обустройство колодцев;
• скважина на песок;
• бесфильтровая скважина.

Бурение скважин для воды ручными способами

Список необходимых инструментов и материалов:

• бурильная вышка, бур;
• лебедка;
• штанги;
• обсадные трубы.

Последовательность работ:

1. Если требуется не слишком глубокая скважина, можно вполне обойтись без бурильной вышки.
2. Бурильные штанги выполняются из труб, которые соединяются с помощью резьбы. К нижней штанге крепится бур.
3. Буровая вышка ставится на место бурения.
4. Первые витки буром можно выполнить своими силами, но в дальнейшем процесс пойдет тяжелее и потребует привлечения дополнительной силы.
5. Немного смягчить грунт может вода.
6. Таким образом, бурение продолжается до тех пор, пока не покажется водоносный слой.
7. Чтобы откачать грязную воду, понадобится насос.
8. Водоносная жила тщательнейшим образом промывается, и появляется чистая, хорошая вода. Если по каким-то причинам этого не произошло, скважину потребуется углубить на 1-3 м.

Такими способами прокладываются горизонтальные скважины в добыче нефти и газа и в строительстве. Учитывая наличие необходимых знаний, опыта, навыков и отличной современной техники, данный процесс значительно упростился. Как можно заметить, процесс этот очень увлекателен и интересен.

Профиль горизонтальной скважины состоит из двух сопряженных между собой частей: направляющей части и горизонтального участка.

Геометрия направляющей части профиля горизонтальной скважины зависит от следующих факторов:

горно-геологических условий бурения, структуры и литологии горных пород, расположенных непосредственно над вскрываемым продуктивным пластом;

конструкции скважины;

протяженности горизонтального участка;

статического уровня пласта;

мощности продуктивного пласта;

возможности применения существующей технологии горизонтального бурения. При проектировании горизонтальных скважин используются профили с большим, средним, коротким и ультракоротким радиусами кривизны, а также комбинированный профиль.

Скважины с горизонтальным участком протяженностью свыше 500 м в целях снижения сил сопротивления при перемещении бурового инструмента в скважине, а также создания достаточной нагрузки на долото целесообразно проектировать с большим радиусом кривизны. При этом используются профили 1, 2 и 5 (рис. 8.2.1).

Проводка отдельных участков профиля 2 или 5 горизонтальных скважин может осуществляться неориентированно, т.е. с применением КНБК, что существенно упрощает технологию бурения таких скважин и сокращает время на проведение инклинометрических работ. Однако КНБК могут использоваться только при бурении таких горных пород, в которых обеспечивается надежная их работа в части устойчивости на проектной траектории. Это следует учитывать при проектировании горизонтальных скважин с большим радиусом кривизны.

При проводке горизонтальных скважин по среднему радиусу кривизны существенно повышается по сравнению с профилем с большим радиусом кривизны точность вскрытия продуктивного пласта и, следовательно, точность проводки горизонтального участка в самом пласте. Достижимая протяженность горизонтального участка для профиля со средним радиусом кривизны составляет 800--1000 м.

Для проектирования со средним радиусом кривизны используются преимущественно профили 1, 2, 3, реже 4 и 5 (см. рис. 1).

Рис. .1. Профили горизонтальных скважин

Тангенциальный участок включается в тех случаях, когда требуется обеспечить конечное отклонение направляющего участка профиля от вертикали на проектной глубине, превышающее радиус кривизны участка увеличения зенитного угла, а также для проектирования горизонтальных скважин на месторождениях, где не отработана технология ориентированного бурения и поэтому велика вероятность отклонения фактического профиля от проектного. В последнем случае скважину можно пробурить, не изменяя конструкцию отклонителя, увеличив или сократив длину тангенциального участка профиля.

При проектировании горизонтальной скважины со средним радиусом кривизны проектную интенсивность увеличения зенитного угла принимают на 10-20% меньше максимальной интенсивности увеличения зенитного угла, обеспечиваемой имеющимся в распоряжении буровой организации отклонителем.

Профили с малым и ультрамалым радиусами кривизны используются для проектирования профиля дополнительного ствола скважины, бурение которого производится из вырезанного участка обсадной колонны, а также для вскрытия горизонтальным стволом маломощных продуктивных пластов. Такие скважины проектируются преимущественно по профилю (см. рис. 8.2.1).

Когда радиусы кривизны интервалов забуривания и выведения ствола скважины на проектное направление из-за особенностей технологии проводки этих интервалов существенно отличаются друг от друга, то используют профиль 2 (см. рис. 8.2.1).

При бурении по малому радиусу кривизны протяженность горизонтального участка меньше, чем при бурении по среднему и большому радиусам кривизны.

Строительство горизонтальных скважин по короткому, а тем более по ультракороткому радиусу невозможно без комплекса специального бурового инструмента, бурильных труб, а также измерительной техники.

Однако при бурении горизонтальных скважин по малому и ультрамалому радиусам обеспечивается наибольшая по сравнению с другими типами профиля точность вскрытия продуктивного пласта горизонтальным стволом, что делает его весьма перспективным для разработки маломощных многопластовых залежей нефти или газа.

В тех случаях, когда кровля продуктивного пласта представлена неустойчивыми горными породами, требующими перекрытия их обсадной колонной, используют комбинированный профиль горизонтальной скважины, у которого верхние интервалы проектируются по большому радиусу кривизны, а нижние - по среднему или малому.

Наклонно направленная скважина с углом искривления ствола 80 0 и выше называется горизонтальной (рисунок 62). Горизонтальная часть ствола вскрывает продуктивный пласт вдоль и остается необсаженной. Длина горизонтального участка равна одному долблению.

Рисунок 62. Горизонтальная скважина

По радиусам кривизны стволов различают 3 типа профиля горизонтальных скважин:

• большой радиус (более 300м);
• средний радиус (100-300м);
• малый радиус (10-60м).

Горизонтальные с большим радиусом могут быть реализованы при кустовом способе бурения с большими отходами и при длине горизонтального участка в 1000м и более. При этом используется стандартная техника и технология наклонно направленного бурения, позволяющая получать интенсивность искривления до 2- 2.5 0 /10м.

Горизонтальные скважины со средним радиусом применяются при бурении как одиночных скважин, так и для восстановления продуктивности эксплуатационных скважин. При этом максимальная интенсивность 3-8 градуса на 10м проходки при длине горизонтального участка 450-900м. Скважины, выполняемые по среднему радиусу, наиболее экономичны, так как имеют меньшую длину ствола (по сравнению с длиной ствола скважины с большим радиусом), обеспечивает более точное попадание в заданную точку на поверхности продуктивного пласта, что весьма важно при наличии тонких нефтяных и газовых пластов.

Горизонтальные скважины с малым радиусом успешно используются при разбуривании месторождении, находящихся на поздней стадии эксплуатации, а также при бурении вторых стволов из ранее пробуренных скважин. Для этого вырезают окно, либо пользуются фрезерным участком обсадной колонны в 8-10м. В этих условиях насосное оборудование помещают в основном стволе, причём желательно, чтобы значение зенитного угла на участке его установки и выше не превышало 20 0 . Интенсивность искривления таких стволов может быть 1- 2 0 на 1 м при радиусах 10-30м, а длина горизонтального участка до 90-150м.

Если бурение по большому радиусу не требует специального оборудования, то проводка стволов со средним и коротким радиусом может быть осуществлена только с применением специальных бурильных труб и укороченных и коротких забойных двигателей, которые позволяют искривлять стволы с радиусом кривизны 25-50 м (вместо 250 м и более). Проектирование горизонтальной скважины начинают с определения протяженности, формы и направления горизонтального участка. Эти параметры зависят от степени неоднородности продуктивного пласта, его толщины, литологии, твердости и устойчивости, угла падения пласта, т.е. от геологической характеристики пласта.