Як бурять похилі свердловини

Похилими називають ті свердловини, у яких відхилення від вертикальної осі – ще називається зенітним кутом – складає більше п’яти градусів. Все, що менше цього значення, все ще можна відносно вважати вертикальними свердловинами. Відносно – тому що ідеально вертикальних свердловин, що йдуть під прямим кутом від поверхні, не існує. Всі вертикальні свердловини не ідеально прямі, їх також називають природно-викривленими.

Що розуміють під похилим бурінням?

Відхилення від вертикальної осі досягається природним і штучним способом. У першому випадку результат досягається за рахунок впливу породи на бурове устаткування. Оскільки шари породи не можуть за замовчуванням бути рівномірно щільними, часто на шляху геологічного інструменту з’являються ущільнення, порожнечі, ділянки окременіння. Це і обумовлює неминуче відхилення бурового обладнання.

Штучно відхилити свердловину від осі можна за допомогою різних технологій – головна відмінність в тому, що це повністю керований процес. Таким способом можна створити однозабійну або багатозабійну свердловину. Для останньої характерна наявність додаткових відведень від основного стовбура на певній глибині. Виділяють розгалужене-похилий і розгалужене-горизонтальний методи багатозабійного буріння.

Можливості для застосування багатозабійного буріння

Використання технології похилого багатозабійного буріння дозволяє підвищити ефективність видобутку нафти або газу на родовищі, при цьому не додаючи додаткові витрати до кошторису, а навпаки, знижуючи вартість і тривалість такої розробки. Крім того, за допомогою такої свердловини можна покрити набагато більшу площу покладів копалин, навіть зачіпаючи ті ділянки, які зовсім не пов’язані між собою. Ця технологія на порядок дешевше, ніж установка бурового комплексу або платформи над кожною виявленою ділянкою видобутку.

Такі технології використовують в тих випадках, коли вертикальна свердловина не може досягти пласта з покладами викопного через нерівності рельєфу або наявності ділянок ущільнення пластів. Складний рельєф і чергування щільних шарів з менш щільними – часта причина виникнення несправності бурових установок на вертикальних свердловинах, тому використання горизонтально-похилого або багатозабійного буріння в таких випадках вважається кращим. Крім того, геологічні перешкоди роблять неможливою подальшу роботу бура, тому якщо їх оминути за допомогою горизонтального методу буріння, це дозволить оптимізувати видобуток.

Якщо пласт виявляється під житловим селищем або містом або водоймою, до нього можна дістатися лише за допомогою похилої або горизонтальної свердловини методом багатозабійного або кущового буріння. Ця технологія менш затратна і безпечніша для видобутку великих кількостей нафти з-під дна великих водойм – морів і океанів. Оскільки установка платформи коштуєдорого при тому, що вона може вийти з ладу, похило-горизонтальний спосіб видобутку вважається більш доречним в такому випадку.

Похиле буріння досягається в такий спосіб:

• часто використовується метод типових трас. Він може використовуватися тільки там, де була проведена ретельна геологічна розвідка з вивченням тиску породи на бур. В даному випадку природні властивості породи значно полегшують розробку родовища;
• коли необхідно змінити напрямок роботи бура, застосовуються різні насадки і включаються інші режими роботи. Для цього на певній глибині часто використовують клини, відхилювача і накладки, які створюють додаткове зусилля, через що свердловина змінює кут і напрямок;
•  спочатку бур вводиться вертикально, а потім за результатами геологічної розвідки відхиляється в потрібному напрямку, щоб точно потрапити в пласт, що містить копалина.

Такий спосіб дозволяє досягти навіть глибоких покладів нафти, недоступних для вертикального буріння.

 Що називають кущовим бурінням?

Кущове буріння можна вважати різновидом похилого. Простіше буде порівняти його з багатозабійним і розгалужене-спрямованим:

• при багатозабійному бурінні з одного початкового стовбура створюються додаткові, під певними кутами, щоб досягти продуктивних пластів;
• при розгалужене-направленому бурінні з однієї точки йдуть кілька стовбурів в різних напрямках, що дозволяє ефективно освоїти площу видобутку;
•  метод кущового буріння передбачає наявність кількох сусідніх один з одним стовбурів, які йдуть в різних напрямках.

Цей метод підходить для тих же особливостей рельєфу родовища, що і для багатозабійного. Кількість стовбурів може бути необмеженим, але поки що понад сімдесят ніхто не встановлював. На родовищах середніх розмірів встановлюється до тридцяти стовбурів залежно від характеру рельєфу і клімату.

У кущового методу є і певні недоліки:

• сусідні стовбури можуть випадково перетнутися. Щоб запобігти цьому, початок їх відхилення від осі рекомендують робити не менше п’ятдесяти метрів від поверхні;
• на відміну від одно- і багатозабійних свердловин, при кущовому методі ремонт ускладняється їх близьким розташуванням. З цієї причини спочатку бурять заплановані свердловини, а потім починають їх експлуатацію. Відповідно, на перших етапах продуктивність такого буріння вкрай низька.

Похилі свердловини дозволяють захопити велику корисну площу навіть під твердими пластами – це підвищує ефективність розробки родовища, а також знижує витрати на установку бурового інструменту і його експлуатацію. Там, де вертикальні свердловини досягають межі своїх можливостей, похилі можуть в рази збільшити обсяги видобутку.