Общие понятия и области применения горизонтальных скважин

Новейшие технологические процессы, базирующиеся на горизонтальном бурении, исконным образом поменяли практику и концепцию всемирной добычи нефти. Дебиты скважин, которые обладают горизонтальными окончаниями огромной протяженности, существенно увеличились. В следствии разредилась сеть скважин, уменьшились депрессии, заметно возросла продолжительность безводной эксплуатации. На определенных месторождениях, запасы нефти, которые прежде значились неизвлекаемыми, в настоящее время, имеют все шансы производиться в промышленных масштабах, увеличилась продуктивность множества прежних методов воздействия на пласт, существенно усовершенствовалась большая часть показателей разработки.
Горизонтальная скважина — это конструкция, угол отклонения которой в обычных условиях составляет 90°. Однако на практике все представляется немного по-иному. Проблема в том, что в природе нет совершенно идеальных прямых линий. Таким образом, следует пробурить стволы по той траектории, которая более приближена к приемлемой (рисунок 1.1.1).
а,б,в – соответственно с большим, средним и с малым радиусом кривизны.
Рисунок 1.1.1. – Схема горизонтальных скважин.
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 [1, 8, 24].
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).
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.
Системы принято разделять на несколько категорий (рисунок 1.1.2):
а, б, в – соответственно без фонтанных труб в горизонтальном стволе, трубы спущены частично и до конца горизонтального ствола.
Рисунок 1.1.2 – Схема конструкции горизонтальной скважины.
Разведочные – те, которые бурятся для уточнения количества нефти и газа;
Поисковые – те, которые 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 [50].
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.
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 [5, 41, 58].
До того, как осуществится приоткрытие продуктивных и производительных горизонтов, необходимо предусмотреть спуск одной колонны, чтобы исключить вероятность разрыва пород [21]