Осложнения и риски при применении горизонтальных скважин

На сегодняшний день наклонно-направленное бурение приобрело обширную популяризацию, в том числе и на месторождениях с трудными инженерно-геологическими ситуациями проводки. В некоторых случаях бурение скважин с горизонтальным окончанием ствола считается единственно вероятным методом разбуривания площадей [13, 44]. Трудность устранения ряда задач, как, к примеру, недостаточный вынос шлама при бурении и различные формы его скоплений на нижней стенке скважины, действия колеблющихся пластов в наклонном стволе, условия лавинного обрушения скоплений и т.п., объединена с базисным различием процессов, которые происходят при бурении горизонтальных скважин, в различии с подобными, вертикальными. В существенной степени подобные течения находятся в зависимости от определенных обстоятельств геологической структуры разбуриваемых месторождений [6].
Понимание хода очищения ствола считается решением для предотвращения прихватов, малоэффективного периода и экономических расходов.
На продуктивность очищения ствола оказывают большое влияние: темп вращения, потребление раствора, реология раствора, диаметр ствола, каверны, диаметр бурильной трубы, зенитный ракурс, турбулентное или слоистое течение, величина частиц шлама, удельный вес раствора, расхаживание прибора, процентное соответствие слайдирования, темп проходки, стойкость ствола, твердая фаза раствора (коллоидальные частицы), уровень дисперсности частиц шлама [24].
Проблемы при бурении горизонтальных скважин [12, 13, 22]:
– В вертикальных скважинах приблизительно 30% всех без исключения прихватов связаны с очищением. В скважинах с крупным зенитным углом приблизительно 80% абсолютно всех прихватов сопряжены с очищением [4].
– оптимальная реология для вертикального ствола не считается оптимальной в горизонтальной скважине.
– осадок барита и шлама;
– модифицирование циркуляционной плотности чувствительно к свойствам раствора [23].
- недостаточное очищение и загрязнение ствола скважины шламом;
- чрезмерный вращающий период;
- большие противодействия расхаживанию бурильной колонны и неосуществимость передачи требуемого веса колонны на долото;
- прихваты бурильного прибора, в случае если удерживается необоснованный размер водоотдачи раствора и значительное содержимое твердой фазы;
- несоблюдение стойкости стенок скважины;
- слияние бурильного раствора продуктивной областью, сопровождаемое уменьшением производительности скважин;
- кольматаж приствольной области;
- формирование уступов из-за внезапного спонтанного изменения в направленности бурения;
- отягощения при спуске каротажных устройств на стальном канате;
- невысокое качество цементирования [51].
В скважине с крупным углом отклонения от вертикали перемещение шлама способно создавать основательную проблему, так как в этом случае для осаждения на стенку скважины шламу необходимо справиться с преодолением весьма маленьких расстояний.
Следовательно, решение может состоять в подборе бурового раствора с нужными реологическими качествами [7]

. В случае если для поднятия шлама к устью и поддержании его в состоянии перемещения наверх желателен турбулентный порядок, то необходимо, чтобы буровой раствор обладал невысокой вязкостью.
В случае если удерживается ламинарный порядок движения, то буровой раствор должен обладать значительной вязкостью при невысокой быстроте сдвига [37].
Установлено, что с целью достижения усовершенствованных характеристик бурения и эффективной проводки скважины немаловажно сохранять большие взвешивающие и несущие качества бурового раствора, в обратном случае в скважине появляются осложнения, а концентрация выбуренных твердых элементов в скважине ведет к повышению трения и убавлению способности передачи нагрузки на долото и в следствии уменьшается темп механического бурения и увеличиваются расходы [5, 6, 9, 24].
Сопротивление продольным перемещениям колонны и модифицирование линии движения сначала соединяли с накапливанием шлама в стволе скважины, так равно как данные перемещения делались менее значимыми, когда применяли вязкие жидкости с целью удаления твердых элементов с забоя скважины [31].
Однако этим нельзя было разъяснить механизм перемены направления ствола.
Установлено, что трудности, связанные с ориентацией ствола, появляются в конкретных интервалах [19, 34].
Была выдвинута гипотеза, что мигрирующие твердые элементы в стволе формируют дюнообразные песчаные текстуры, которые и содействуют формированию отмеченных проблем.
Теоретически никаких трудностей, связанных с очищением горизонтальной секции ствола, появляться не должно, так как в области компоновки низа бурильной колонны стойко установлен турбулентный режим движения