8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Наклонно направленная скважина


Наклонное бурение скважин: существующие способы искривления конструкций

Наклонными принято считать конструкции, которые отклоняются по вертикали следующим образом:

  • более чем на 2° в случае вращательного бурения;
  • более чем на 6° при глубоком бурении.

Бурение пилотной скважины.

Наклонно направленные скважины

Вертикальное отклонение скважин может быть вызвано природными условиями или искусственно.

Природное отклонение может быть обусловлено разными причинами. Если определить причины, получится контролировать размещение скважин.

Под искусственным отклонением подразумевается принудительное искривление. Скважина под наклоном, направление которой во время бурения может контролироваться, называется наклонно направленной.

Типы профилей наклонно-направленных скважин: 1 — наклонный участок; 2 — участок набора угла наклона ствола; 3 — прямолинейный наклонный участок; 4 — участок снижения угла наклона ствола.

Наклонное бурение скважин производится при помощи использования профилей. Подобные конструкции могут отличаться, но верхняя часть ствола должна располагаться вертикально. В процессе исследовательских работ на твердые ископаемые бурение производится шпиндельными устройствами для бурения с поверхности земли.

Бурение подобных конструкций отличается тем, что сначала они будут иметь прямое направление, которое задается шпинделем станка для бурения, после чего в силу анизотропии разбуриваемого основания они будут отклоняться от подобного направления.

Объемы наклонного бурения с углами вертикального отклонения ствола конструкций более 50° растут, что обусловливается ограничениями по использованию стандартных способов исследований при помощи устройств, погружаемых в скважину на кабеле.

Поэтому появилась необходимость в разработке особых технологий доставки необходимых устройств в промежуток исследований. Данную проблему можно с легкостью решить при помощи систем для измерения без кабеля, которые доставляются на забой при помощи инструмента для бурения.

Наклонно направленные скважины подобного типа разделяются на одно- и многозабойные. В случае многозабойного бурения из главного, вертикального или ствола под наклоном будут проходить еще несколько вспомогательных стволов.

Вернуться к оглавлению

Искусственное искривление

Искусственное искривление скважины широко применяют в процессе бурения подобных конструкций для нефти и газа. Принудительное искривление можно разделить на многозабойное и кустовое бурение.

Искусственное искривление может использоваться в таких случаях:

Бурение скважин с большим радиусом искривления.

  1. В процессе скрытия слоев, которые залегают под отлогим спуском или между несколькими спусками.
  2. В случае отклонения ствола от места сброса в направлении плодородного слоя.
  3. В случае установки стволов на территории с наличием нефти, которые залегают под соляными куполами. Следует знать, что через соляные купола бурить достаточно сложно.
  4. Если есть необходимость обойти места осыпания и чрезмерные поглощения жидкости промыва.
  5. Использование наклонно направленного бурения целесообразно в случае вскрытия слоев, которые залегают под дном моря, реки, озера, канала, под жилыми или нежилыми строениями.
  6. В случае устройства конструкций на пласты из отдельных оснований, которые располагаются в море.
  7. В случае устройства скважин на слои, которые располагаются под земельными участками с неровным рельефом местности.
  8. Если есть необходимость уйти в сторону новым стволом.
  9. Если нет возможности устранить неисправность в скважине.
  10. В случае забуривания 2-го ствола для того, чтобы взять керн из плодородного слоя.
  11. Если есть необходимость бурить стволы во время подавления горящего фонтана и устранения открытых выбросов.
  12. Если нужно перебурить нижний элемент ствола в использующейся скважине.
  13. Если надо будет вскрыть продуктивный слой под конкретным углом, чтобы увеличить основание дренажа.
  14. Во время многозабойного вскрытия продуктивных слоев.
  15. Во время бурения кустовым методом на равнинных территориях для того, чтобы снизить затраты капиталовложений на устройство промысла и уменьшения времени разбуривания месторождений.
  16. В процессе бурения по пласту уголя с целью дегазификации или подземного выщелачивания.

В большинстве случаев искусственное искривление скважины осуществляется забойными двигателями, среди которых:

  1. Турбобур.
  2. Винтовый двигатель.
  3. Электрический бур.

Вернуться к оглавлению

Существующие способы

На сегодня чаще всего используются такие методы искусственного искривления скважин:

Бурение пионерной скважины.

  1. Использование регулярности природного отклонения на имеющемся месторождении (метод типовых трасс). В данном случае бурение проектируется и производится на основе профилей, которые сооружены по имеющимся данным природного отклонения изготовленных скважин. Подобный метод используется исключительно на изученных территориях, при этом кривизну скважины контролировать не нужно, а понадобится лишь приспособиться к ее естественному отклонению. Недостатком этого способа является увеличение стоимости конструкций за счет увеличения объемов бурения. Для каждой территории по ранее изготовленным скважинам надо будет определять места высокой интенсивности отклонения и учитывать данную информацию при составлении профилей.
  2. Управление искажением конструкции за счет применения разных сочетаний инструментов для бурения. С помощью изменения порядка бурения и использования различных сочетаний подобных инструментов можно определять направление ствола конструкции. Данный метод позволяет пройти скважину в заданном направлении, при этом не нужно будет использовать специальные отклонители. Недостатком способа является то, что в данном случае имеется значительное ограничение возможностей ускоренных режимов бурения.
  3. Направленное искажение скважины основывается на использовании неровных ниппелей и других специальных приспособлений. Подобные искажающие конструкции применяются в зависимости от имеющихся условий территории.

Наклонно направленные скважины являются конструкциями, для которых по проекту предусмотрено конкретное отклонение оси ствола от вертикали по определяемой кривой.

К подобным конструкциям можно отнести скважины, которые забуриваются с основания вертикально с дальнейшим отклонением в необходимом направлении. Максимальный угол при этом равен 90°.

Забой можно смещать горизонтально по отношению к вертикали. Поэтому были созданы кустовой и многозабойный методы бурения.

Вернуться к оглавлению

Кустовой метод

Схема кустового бурения скважин.

Кустовой тип бурения — это метод, при котором устья скважины определяются в группы на единой площадке, а конечные забои располагаются в точках, которые соответствуют проектам месторождения.

С помощью использования кустового бурения можно сократить строительные и установочные работы, уменьшить объем сооружения дорог, линий передачи электроэнергии, водопровода и так далее.

К отличительным чертам проводки скважины кустовым методом наклонно направленного бурения следует отнести необходимость выполнения условий непересечения стволов других конструкций. К недостаткам подобного метода наклонно направленного бурения относятся:

  1. Принудительная остановка изготовленных скважин до окончания определенной конструкции куста для пожарной безопасности.
  2. Увеличение риска состыковки стволов конструкций.
  3. Сложности в выполнении капитальных ремонтов конструкций под землей.
  4. Трудности в устранении грифонов при морском бурении.

Подобные способы наклонно направленного бурения используются для того, чтобы увеличить газо- и нефтеотдачу продуктивных территорий в случае первичного освоения территории с плохими распределителями, а также в случае возобновления неработающего ресурса скважины.

Если во время изготовления скважин под наклоном надо будет достичь конкретной области слоя и пересечь его под углом, то понадобится бурить с целью продольного пересечения пласта.

Схема расположения кустовых наклонно направленных скважин.

В данном случае протяженность конечного участка конструкции, размещенного в плодородном слое, может превысить 1000 м.

Условия, при которых нужно использовать кустовое бурение, можно разделить на следующие:

  1. Технические. Разбуривание подобным способом месторождений, которые залегают под готовыми участками.
  2. Технологические. Скважины объединяются в кусты для того, чтобы избежать нарушения сетки разработки в процессе естественного отклонения.
  3. Геологические. Используются для разбуривания многослойной залежи.
  4. Орографические. Подобным способом бурения вскрываются месторождения, которые залегают под водоемами или земельными участками с неровным основанием. Используются при проводке конструкций на продуктивные слои с морских поверхностей.
  5. Климатические. Разбуриваются залежи зимой, когда имеется большое количество снега, а также в весенний период времени, когда есть большие паводки.

Кустовое бурение имеет следующие разновидности:

  • двухствольное последовательное;
  • двухствольное параллельное;
  • трехствольное бурение.

Кусты конструкций имеют форму конуса или треугольника с вершинами в виде кустовых площадок.

Виды скважин.

В случае разбуривания многопластковых месторождений количество скважин в 1 кусте может быть увеличено. Если кусты располагаются вдоль магистрали транспорта, то количество скважин в 1 кусте будет уменьшено.

Объем работ по подготовке, монтажу и демонтажу может изменяться исходя из используемого варианта размещения устьев в кусте. От применяемого способа будет зависеть и площадь территории, которую нужно будет отчуждать.

Вариант размещения устьев играет важную роль и в процессе использования скважин. В случае бурения конструкций на кустовой площади количество одновременно функционирующих буровых устройств может отличаться.

Максимальный эффект от подобного метода бурения может быть обеспечен в условиях местностей с болотом.

Вернуться к оглавлению

Многозабойный метод

Повысить эффективность устройства скважины можно с помощью многозабойного бурения. Данный метод бурения заключается в том, что из главного ствола скважины с конкретной глубины надо будет провести 2 ствола. При этом главный ствол будет использоваться несколько раз.

Схема бурения клиновым устройством.

Полезная площадь конструкции в плодородном слое и поверхность фильтрации возрастут, в результате чего сократятся объемы бурильных работ по верхнему пласту.

По форме устройства вспомогательных стволов и по их расположению в пространстве различают такие виды многозабойных конструкций:

  1. Радиальные скважины. Главный ствол проводится горизонтально, а вспомогательные — радиально.
  2. Разветвленные скважины. Состоят из главного и вспомогательных стволов, которые располагаются под наклоном.
  3. Конструкции, которые разветвляются по горизонтали. Схожи со скважинами предыдущего типа, так как они проводятся таким же методом, но в данном случае угол дополнительного ствола увеличивается минимум до 90°.

Вернуться к оглавлению

Наклонные скважины

Схема бурения горизонтальной скважины.

Элементы, которые будут нужны:

  1. Земляной буровой инструмент.
  2. Балка.
  3. Длинный направляющий штырь для бура.
  4. Обсадная труба.
  5. Трос из металла.
  6. Кабель.
  7. Бечевка.
  8. Тесак.

Чаще всего в процессе ремонта коммуникаций владельцам дачных участков нужно проводить внешние коммуникации в построенную конструкцию. С электрическими проводами проблем быть не должно — их можно изогнуть и провести в здание в любом месте. Сложнее всего провести сквозь фундамент водопровод или канализацию.

Чтобы не пришлось рыть глубокую траншею, следует использовать наклонное бурение скважин.

Сложнее всего рассчитать угол наклона сверления таким образом, чтобы нижняя часть шурфа совпала с концом закладной трубы. Следует знать, что можно сверлить немного ниже отверстия в фундаменте.

Земляной бур следует установить в необходимое место и придать ему соответствующий угол наклона при помощи поперечной балки, укладываемой на траншею.

Далее надо будет начать сверлить отверстие. В данном случае на бур нужно обязательно установить длинный направляющий штырь, который даст возможность сохранять заданное направление. При сверлении бур будет заглубляться или уходить в сторону, потому важно непрерывно контролировать процесс, время от времени подтесывая стенки шурфа.

После того как шурф будет готов, в него нужно опустить обсадную трубу, которая повторяет форму скважины. Далее в трубу просовывается трос из металла и кабель. При помощи троса будет возможность протащить по трубе шланг или кабель. К тросу нужно обязательно привязать бечевку, за которую можно вытащить его обратно. Если в трубе будет находиться силовой трос, то можно с легкостью заменить шланг или кабель, после чего протащить новый.

В данном случае можно обойтись лишь одним сверлением под наклоном, при этом не придется рыть траншею большой глубины.

Бурение наклонно направленных скважин является сложным процессом, потому важно знать все существующие нюансы.

www.vseoburenii.ru

Наклонно направленная скважина - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Наклонно направленная скважина

Cтраница 1

Наклонно направленная скважина отличается от вертикальной заданным смещением конечного забоя от вертикали, проходящей через устье скважины.  [1]

Наклонно направленной скважиной называется такая, которая бурится по заранее спроектированной траектории в заданный пункт массива горных пород с отклонением забоя от вертикали, проходящей через устье скважины.  [2]

Разветвленные наклонно направленные скважины состоят из основного ствола, обычно вертикального, и дополнительных наклонно направленных стволов.  [3]

Для наклонно направленных скважин порядок расчета аналогичен изложенному выше. При расчете напряжений условие прочности проводится с учетом касательных напряжений.  [4]

Профиль наклонно направленной скважины строят рядом с горизонтальной проекцией. Для этого проводят вертикальную и горизонтальную оси координат. На вертикальной оси от начала координат вниз откладывают отрезок, равный глубине скважины по вертикали в принятом для вертикальной проекции масштабе. На этом отрезке отмечают конечные точки участков вертикального, набора, стабилизации и снижения зенитного угла. От этих точек по горизонтали откладывают соответствующие этим участкам отклонения ствола от вертикали, которые ранее были вычислены. Концы этих отклонений соединяют на прямолинейных участках по прямой, а на участках набора и снижения зенитного угла - по дуге окружности, радиус которой был определен при расчете профиля.  [5]

Искривление наклонно направленной скважины не должно препятствовать технологическим процессам при бурении и эксплуатации скважин. Минимально допустимый радиус искривления выбирают из условий: нормального прохождения по стволу компоновок низа бурильной колонны, в том числе турбобуров; обеспечения технических условий по допустимому изгибу оси забойных двигателей при их эксплуатации; предотвращения поломок спускаемых в скважину бурильных и обсадных колонн, вызванных превышением допустимых напряжений; обеспечения спуска обсадных колонн в искривленный ствол до проектной глубины; предотвращения локализации взаимодействия бурильных труб и штанг с обсадными колоннами с целью снижения их взаимоизнашивания; обеспечения технических условий по спуску и эксплуатации центробежных электронасосов.  [6]

Бурение наклонно направленных скважин по сравнению с вертикальными требует выполнения ряда дополнительных операций, связанных с применением отклоняющих компоновок для искривления ствола в заданном направлении и с требуемым отклонением забоев от вертикали.  [7]

Строительство наклонно направленных скважин кустами имеет также ряд недостатков: вынужденная консервация в ряде случаев ранее пробуренных скважин; увеличение отклонения забоев скважин от вертикали и удлинения ствола; рост опасности встречи стволов бурящихся и ранее пробуренных скважин, повышение износа эксплуатационных колонн, насосно-компрессорных труб и штанг при эксплуатации наклонно направленных скважин.  [8]

Для наклонно направленных скважин следует предусматривать свободное прохождение через искривленный участок ствола, обсаженного колонной, приборов и приспособлений, необходимых для исследования или испытания скважин. При механизированной добыче нефти, когда глубинные насосы располагаются на участке набора или снижения зенитного угла ствола, также обсаженного колонной, насосы должны вписываться без деформации, чтобы избежать преждевременного выхода из строя.  [9]

Для наклонно направленных скважин следует предусматривать свободное прохождение через искривленный участок ствола, обсаженного колонной, приборов и приспособлений, необходимых для исследования или испытания скважин. При механизированной добыче нефти, когда глубинные насосы располагаются на участке набора или снижения зенитного угла ствола, также обсаженного колонной, насосы должны вписываться без деформации, чтобы избежать преждевременного выхода из строя.  [11]

Для наклонно направленных скважин порядок расчета аналогичен изложенному в разделе 5.4. При расчете напряжений условие прочности проверяют с учетом касательных напряжений.  [12]

Проектирование наклонно направленных скважин сводится к выбору типа профиля ( вертикальной и горизонтальной проекций), расчету траектории положения оси скважины в пространстве, выбо

www.ngpedia.ru

Наклонно направленные скважины — КиберПедия

 

Скважины, для которых проектом предусматривается определенное отклонение забоя от вертикали, а ствол проводится по заранее заданной траектории, называются наклонно направленными.

Наклонные скважины бурят, когда продуктивные пласты залегают под акваториями морей, озер, рек, под территориями населенных пунктов, промышленных объектов, в заболоченной местности, а также для удешевления строительства буровых сооружений.

Разработанные в настоящее время виды профилей для наклонно направленных скважин делятся на две группы: профили обычного типа (представляющие собой кривую линию, лежащую в вертикальной плоскости) и профили пространственного типа (в виде пространственных кривых).

Типы профилей наклонно направленных скважин обычного типа приведены на рис. 28.

 

Рис. 28. Типы профилей наклонно-направленных скважин:

1 - наклонный участок; 2 — участок набора угла наклона ствола; 3 - прямолинейный наклонный участок; 4 - участок снижения угла наклона ствола

 

Профиль типа А состоит из трех участков: вертикального 1, участка набора угла наклона ствола 2 и прямолинейного наклонного участка 3. Его рекомендуется применять при бурении неглубоких скважин в однопластовых месторождениях, если предполагается большое смещение забоя.

Профиль типа Б отличается от предыдущего тем, что вместо прямолинейного наклонного участка имеет участок 4 естественного снижения угла наклона. Данный профиль рекомендуется применять при больших глубинах скважин.

Профиль типа В состоит из пяти участков: вертикального 1, участка набора угла наклона ствола 2, прямолинейного наклонного участка 3, участка снижения угла наклона 4 и снова - вертикального 1. Его рекомендуется применять при проводке глубоких скважин, пе­ресекающих несколько продуктивных пластов.

Профиль типа Г отличается от предыдущего тем, что в нем участки 3 и 4 заменены участком самопроизвольногоснижения угла наклона 4. Данный профиль рекомендуется применять при бурении глубоких скважин, в которых возможны отклонения в нижней части ствола скважины.

Профиль типа Д состоит из вертикального участка 1 и участка набора угла наклона ствола 2. Для него характерна большая длина второго участка. Профиль рекомендуется при необходимости выдержать заданный угол входа в пласт и вскрыть его на наибольшую мощность.

Как видно из рис. 28, все типы профилей в начале имеют вертикальный участок. Его глубина должна быть не менее 40...50 м. Окончание вертикального участка приурочивают к устойчивым породам, где можно за один рейс набрать зенитный угол 5...6 градусов.



Для отклонения скважины от вертикали применяют специальные отклоняющие приспособления: кривую бурильную трубу, кривой переводник, эксцентричный ниппель и отклонители различных типов.

В последние годы все большее распространение получают вертикальные и наклонные скважины, имеющие горизонтальные окончания большой протяженности. Это делается для того, чтобы увеличить площадь поверхности, через которую в скважину поступает нефть и соответственно увеличить дебит. Одновременно стало возможным извлекать в промышленных масштабах нефть, считавшуюся ранее неизвлекаемой, вследствие малой мощности и низкой проницаемости продуктивного пласта. Кроме того, горизонтальное окончание скважин располагают в пласте выше подошвенной воды, что позволяет продлить период безводной эксплуатации.

 

Сверхглубокие скважины

 

Первая американская нефтяная скважина дала нефть с глубины около 20 м. В России первые нефтяные скважины имели глубину менее 100 м. Очень быстро их глубина достигла нескольких сот метров. К концу 60-х годов в России средняя глубина скважин для добыли нефти и газа составляла 1710 м. Самая глубокая нефтяная залежь в нашей стране открыта в районе г. Грозного на глубине 5300 м, а промышленный газ получен в Прикаспийской впадине с глубины 5370 м. Самый глубокозалегающий в Европе газоносный пласт на месторождении Магосса (Северная Италия) залегает на глубине 6100 м. Самая большая глубина в мире, с которой ведется промышленная добыча газа - 7460 м (шт. Техас, США).

Общая тенденция добычи нефти и газа со все более глубоко залегающих горизонтов может быть проиллюстрирована следующими цифрами. Еще 20 лет назад основная добыча нефти (66 %) осуществлялась из самых молодых кайнозойских пород. Из более древних мезозойских пород добывали 19 % нефти, а из самых древних палеозойских пород - 15 %. Сейчас ситуация изменилась: основными поставщиками нефти стали мезозойские породы, на втором месте - породы палеозоя.



Таким образом, одной из задач бурения сверхглубоких скважин является поиск нефтегазоносных горизонтов на больших глубинах. Только сверхглубокое бурение может поставить окончательную точку в споре между сторонниками органической и неорганической гипотез происхождения нефти. Наконец, сверхглубокое бурение необходимо для более детального изучения земных недр. Ведь сегодня мы знаем о далеком космосе во много раз больше, чем о том, что находится под нами в нескольких десятках километров. Бурение сверхглубоких скважин связано с большими трудностями. С глубиной растет давление и температура. Так, на глубине 7000 м даже гидростатическое давление равно 70 МПа, 8000 м - 80 МПа и т.д. А в пласте оно может быть в два раза больше. Как удержать в «бутылке» этого «джина»? Требуются высоконапорные насосы для подачи промывочной жидкости. Что собой должна представлять эта жидкость, если температура на забое скважин достигает 250 оС? Чем вращать многокилометровую колонну бурильных труб? Как вообще применять бурильные трубы, если стальные трубы выдерживают свой вес до глубины 10 км?

На часть поставленных вопросов ответы уже найдены. Для бурения сверхглубоких скважин используют утяжеленную промывочную жидкость, чтобы она «закупоривала» скважину собственным весом. Бурят сверхглубокие скважины с помощью забойных двигателей, а бурильные трубы делают из легкого и прочного алюминиевого сплава.

Эпоха глубокого бурения началась в 1961 г. реализацией американского проекта «Мохол». Скважину заложили на дне Тихого океана вблизи острова Гуаделупе под четырехкилометровым слоем воды. Предполагалось, что скважина, пройдя 150 м рыхлых донных пород и 5,5 км твердых нижележащих, погрузится в мантию - следующий после коры слой нашей планеты. Однако бурение остановилось после первых же 36 метров. Причина заключалась в том, что после извлечения первого керна устье уже начатой скважины отыскать не смогли, несмотря на применение самых современных средств поиска.

В 1968 г. со специально оборудованного бурового судна (рис. 29) была предпринята вторая атака на мантию.

Рис.29. Общий вид бурового судна:

1 - судно; 2 - грузовой кран; 3 – вертолетная площадка; 4 - буровая вышка

 

Однако в 1975 г., когда были вскрыты верхние базальтовые слои океанского дна, бурение прекратили из-за технических сложностей.

В дальнейшем бурение сверхглубоких скважин осуществлялось на суше. В 1970 г. была пробурена скважина 1-СЛ-5407 в штате Луизиана глубиной 7803 м.

Наглядное представление о современной сверхглубокой скважине и ее оборудовании можно получить на примере одной из самых глубоких в мире скв. 1-Бейден, пробуренной в штате Охлакома. Глубина скважины 9159 м. Бурение началось в 1970 г. и продолжалось 1,5 года. Высота буровой вышки - 43,3 м, грузоподъемность - 908 т. Мощность буровой лебедки 2000 кВт, а каждого из двух буровых насосов -1000 кВт. Общая емкость наземной циркуляционной системы для глинистого раствора 840 м3. Устье скважины оборудовано противовыбросовой арматурой, рассчитанной на давление 105,5 МПа.

Конструктивно скважина состоит из шахтного направления диаметром 0,9 м до глубины 18 м, кондуктора диаметром 0,5 м до глубины 1466 м, обсадных труб до глубины 7130 м и эксплуатационных колонн. Всего на скважину было израсходовано около 2200 т стальных обсадных труб, 1705 т цемента и 150 алмазных долот. Полная стоимость проводки скважины составила 6 млн. долларов.

В России на начало 1975 г. было десять скважин, глубина которых превысила 6 км. К ним относятся Арал-Сорская в Прикаспийской низменности глубиной 6,8 км, Биикжальская в Азербайджане глубиной - 6,7 км, Синевидиая (7,0 км) и Шевченковская (7,52 км) в Западной Украине, Бурунная (7,5 км) на Северном Кавказе и др. Самая глубокая в мире Кольская скважина перешагнула рубеж 12 км.

Бурение скважин на море

 

В настоящее время иа долю нефти, добытой из морских месторождений, приходится около 30 % всей мировой продукции, а газа - еще больше. Как люди добираются до этого богатства?

Самое простое решение - на мелководье забивают сваи, па них устанавливают платформу, а на ней уже размещают буровую вышку и необходимое оборудование.

Другой способ - «продлить» берег, засыпав мелководье грунтом. Так, в 1926 г. была засыпана Биби-Эйбатская бухта в районе Баку и на ее месте создан нефтяной промысел.

После того как в Северном море были обнаружены большие залежи нефти и газа более полувека назад, родился смелый проект его осушения. Дело в том. что средняя глубина большей части Северного моря едва превышает 70 м, а отдельные участки дна покрыты всего лишь сорокаметровым слоем воды. Поэтому авторы проекта считали целесообразным с помощью двух дамб - через пролив Ла-Манш в районе Дувра, а также между Данией и Шотландией (длина более 700 км) - отсечь огромный участок Северного моря и откачать оттуда воду. К счастью, этот проект остался только па бумаге.

В 1949 г. в Каспийском море в 40 км от берега была пробурена первая в СССР нефтяная скважина в открытом море. Так началось создание города па стальных сваях, названного «Нефтяные Камни». Однако сооружение эстакад, уходящих на многие километры от берега стоит очень дорого. Кроме того, их строительство возможно только на мелководье.

При бурении нефтяных и газовых скважин в глубоководных районах морей и океанов использовать стационарные платформы технически сложно и экономически невыгодно. Для этого случая созданы плавучие буровые установки, способные самостоятельно или с помощью буксиров менять районы бурения.

Различают самоподъемные буровые платформы, полупощэуж-иые буровые платформы и буровые платформы гравитационного типа.

Самоподъемная буровая платформа(рис. 30) представляет собой плавучий понтон 1 с вырезом, над которым расположена буровая вышка.

Рис.30.Самоподъемная буровая платформа в транспортном положении:

1 - плавучий понтон; 2 - подъемная опора; 3 - буровая вышка; 4 - повортный (грузовой) кран; 5 - жилой отсек;6-вертолетная площадка; 7 - подвышенный портал; 8 - главная палуба;

 

Понтон имеет трех-, четырех)- пли многоугольную форму. На ней размещаются буровое и вспомогательное оборудование, многоэтажная рубка с каютами для экипажа и рабочих, электростанция и склады. По углам платформы установлены многометровые колонны-опоры 2.

В точке бурения с помощью гидравлических домкратов колонны опускаются, достигают дна, опираются па грунт и заглубляются в него, а платформа поднимается над поверхностью воды. После окончания бурения в одном месте платформу переводят в другое.

Надежность установки самоподъемных буровых платформ зависит от прочности грунта, образующего дно в месте бурения.

 

Полупогружные буровые платформы(рис. 31) применяют при глубинах 300...600 м, где неприменимы самоподъемиые платформы.

Рис. 31. Полупогружная буровая платформа:

1 - погружной понтон; 2 - стабилизационная колонна; 3 - верхний корпус; 4 - буровая установка; 5 - грузовой кран; 6 -вертолетная площадка

 

Они не опираются на морское дно, а плавают над местом бурения на огромных понтонах. От перемещений такие платформы удерживаются якорями массой 15 т и более. Стальные канаты связывают их с автоматическими лебедками, ограничивающими горизонтальные смещения относительно точки бурения.

Первые полупогружные платформы были несамоходными, и их доставляли в район работ с помощью буксиров. Впоследствии платформы были оборудованы гребными винтами с приводом от электромоторов суммарной мощностью 4,5 тысяч кВт.

Недостатком полу погружных платформ является возможность их перемещения относительно точки бурения под воздействием волн.

Более устойчивыми являются буровые платформы гравитационного типа.Они снабжены мощным бетонным основанием, опирающемся на морское дно. В этом основании размещаются не только направляющие колонны для бурения, по также ячейки-резервуары для хранения добытой нефти и дизельного топлива, используемого в качестве энергоносителя, многочисленные трубопроводы. Элементы основания доставляются к месту монтажа в виде крупных блоков.

Морское дно в месте установки гравитационных платформ должно быть тщательно подготовлено. Даже небольшой уклон дна грозит превратить буровую в Пизанскую башню, а наличие выступов на дне может вызвать раскол основания. Поэтому перед постановкой буровой «на точку»- все выступающие камни убирают, а трещины и впадины на дне заделывают бетоном.

Все типы буровых платформ должны выдерживать напор волн высотой до 30 м, хотя такие волны и встречаются раз в 100 лет.

 

cyberpedia.su

Наклонно-направленное бурение - Вода скважина

 

 

Наклонно-направленное бурение

Области применения наклонно-направленного бурения скважин.

Для добычи нефти и природного газа, вертикальное бурение скважин не всегда возможно. Иногда приходится прибегнуть к бурению эксплуатационных скважин под определенным углом. Этот вид бурения , как правило, приходится применять для извлечения нефтяных или газовых ресурсов, которые не могут быть доступны с помощью традиционного вертикального бурения.

Помимо бурения эксплуатационных скважин для добычи углеводородного сырья, артезианская скважина, так же может быть пробурена под углом. Это может быть полезным, при бурении скважин на артезианскую воду в горах.

Наклонно-направленное бурение применяют, также, в случае необходимости защиты чувствительных областей окружающей среды, таких как водно-болотные угодья, реки, океаны.

При бурении скважин для добычи природного газа и нефти наклонным способом, возможно сократить количество скважин. Соответственно, это дает немалую экономию денежных средств, а следовательно, и себестоимость сырья.

В некоторых случаях, наклонная буровая скважина на воду, газ или нефть, способствует уменьшению нагрузки на трубную конструкцию.

Почему применяют наклонно-направленное бурение скважин?

Иногда, залежи природного газа и нефти находятся в труднодоступных местах, таких как под озерами, горами, ледниками, крупными промышленными объектами или жилыми районами. Чтобы не нарушать существующий ландшафт, бурение скважины осуществляется под углом 30-45 градусов относительно вертикальной оси, в стороне от препятствия.

В некоторых случаях, вертикальное бурение эксплуатационной скважины на воду, природный газ, нефть малоэффективно, в связи с формой пласта. В таком случае, для более полного извлечения природных ресурсов из пласта, необходимо бурить дополнительные скважины, что достаточно затратно. Гораздо эффективнее подобраться к этому пласту под определенным углом.

Помимо экономической выгоды, наклонно-направленное бурение дает множество экологических преимуществ, вместо нескольких скважин, причиняющих колоссальный ущерб хрупкой экосистеме, можно обойтись одной.

Этот тип бурения особенно важен с точки зрения защиты морской среды вблизи морского побережья.

Наклонно-направленное бурение, может позволить с одной шельфовой буровой платформы получить доступ к более чем 20 скважинам. Благодаря этому, уменьшается общее количество буровых установок, работающих в одной акватории, и таким образом, сводится к минимуму риск для морской среды.

Экономический эффект при бурении скважин наклонно-направленным способом.

  • Устья нескольких скважин на одной буровой платформе могут также помочь снизить общую стоимость разведки нефти и природного газа. Это возможно за счет сокращения количества буровых платформ на шельфе.
  • Транспортировка добытых природных ресурсов на берег танкерами и по трубопроводам возможна с меньшего количества пунктов, что сокращает длину самих трубопроводов и заходов судов под загрузку.
  • Производственные затраты могут быть снижены, при бурении в более мягких породах, если, непосредственно над пластом, плотные породы, в которых бурение существенно сложнее и дороже.

Наклонно-направленное бурение также может быть использовано для сброса давления, если произойдет выброс нефти или газа из основной скважины. В этой ситуации, бурение вспомогательной скважины производится под углом к исходной скважине, на определенном удалении.

Угловая скважина снижает давление в эксплуатационной скважине и останавливает неконтролируемый поток нефти или природного газа. По вспомогательной угловой скважине, при необходимости, доставляется цементирующий раствор, блокирующий выход ископаемых ресурсов.

Этот способ остановки утечки особенно актуален на морском шельфе.

voda-skvazhina.ru

Наклонно направленная скважина - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Наклонно направленная скважина

Cтраница 2

Строительство наклонно направленных скважин кустами имеет также ряд недостатков: вынужденная консервация в ряде случаев ранее пробуренных скважин; увеличение отклонения забоев скважин от вертикали и удлинение ствола; рост опасности встречи стволов бурящихся и ранее пробуренных скважин; повышение износа эксплуатационных колонн, на-сосно-компрессорных труб и штанг при эксплуатации наклонно направленных скважин.  [16]

Искривление наклонно направленной скважины не должно препятствовать технологическим процессам при бурении и эксплуатации скважин. Минимально допустимый радиус искривления выбирают из условий: нормального прохождения по стволу компоновок низа бурильной колонны, в том числе турбобуров; обеспечения технических условий по допустимому изгибу оси забойных двигателей при их эксплуатации; предотвращения поломок спускаемых в скважину бурильных и обсадных колонн, вызванных превышением допустимых напряжений; обеспечения спуска обсадных колонн в искривленный ствол до проектной глубины; предотвращения локализации взаимодействия бурильных труб и штанг с обсадными колоннами с целью снижения их взаимоизнашивания; обеспечения технических условий по спуску и эксплуатации центробежных электронасосов.  [17]

Бурение наклонно направленных скважин по сравнению с вертикальными требует выполнения ряда дополнительных операций, связанных с применением отклоняющих компоновок для искривления ствола в заданном направлении и с требуемым отклонением забоев от вертикали.  [18]

Строительство наклонно направленных скважин кустами имеет также ряд недостатков: вынужденная консервация в ряде случаев ранее пробуренных скважин; увеличение отклонения забоев скважин от вертикали и удлинение ствола; рост опасности встречи стволов бурящихся и ранее пробуренных скважин; повышение износа эксплуатационных колонн, на-сосно-компрессорных труб и штанг при эксплуатации наклонно направленных скважин.  [19]

Профиль наклонно направленной скважины выбирается так, чтобы при минимальных затратах средств и времени на ее проходку было обеспечено попадание скважины в заданную точку продуктивного пласта при допустимом отклонении.  [20]

Профили наклонно направленных скважин пространственного типа представляют собой в плане кривую, напоминающую спиральную линию. Пространственные профили применяют в таких районах, где естественное искривление скважин под влиянием геологических факторов экономически выгодно использовать для сведения к минимуму интервалов работы с отклонителями.  [22]

Рассмотрим наклонно направленную скважину. Определим для нее наибольшую величину напряжения в бурильной трубе.  [23]

Если наклонно направленную скважину бурят с изменением азимута ствола, то интенсивность искривления скважины определяется следующим образом.  [24]

В наклонно направленной скважине № 874 Сергеевка с отходом от вертикали на 469 м при максимальном зенитном угле искривления 23 отложения от Соргаевского горизонта до Бавлинской свиты ( проектного горизонта) пробурены с применением долота ИСМ-188 в комплекте с электробуром Э-164 за 43 часа без подъема инструмента.  [25]

В наклонно направленных скважинах с зенитным углом более 5, искривленных в проектном азимуте, дальнейшее малоинтенсивное увеличение зенитного угла проводят безориентируемыми компоновками с центраторами, диаметр которых несколько больше их диаметра для стабилизации этого угла.  [26]

В наклонно направленных скважинах клетка клапана поршневого насоса располагается под углом к вертикали. При этом во время движения шар преимущественно катается по нижней образующей клетке клапана, теряй одну из степеней свободы под действием силы тяжести, направленной вертикально вниз. При этом уменьшается вращательное движение шара в плоскости, перпендикулярной оси клетки, вследствие чего при посадке шар плавно скатывается на седло, уменьшая время запаздывания клапана. Причем с увеличением угла наклона действие вышеописанного явления возрастает, т.е. чем больше угол отклонения оси кл

www.ngpedia.ru

Проводка - наклонно-направленная скважина - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Проводка - наклонно-направленная скважина

Cтраница 1

Успешная и ускоренная проводка наклонно-направленных скважин в большой степени зависит от совершенства проектирования профиля и технологии проводки для данного месторождения.  [1]

Проектирование проводки наклонно-направленных скважин вклю-чавт в себя составление схемы куота, построение проектного профиля, выоор компоновок бурильной колонны и т.п. В процессе оурения скважины фактические профиль ее ненадежно отклоняется от проектного, что обусловливает постановку задачи прогнозе попадания отвода скважины в круг допуска и принятия, в случае необходимости, мер по корректировке параметров кривизны скважины.  [2]

При проводке наклонно-направленных скважин и забурива-нии новых стволов необходимо подбирать такие профили: темпы набора и снижения кривизны, при которых или исключается образование желобов, или интенсивность их развития не отражается существенно на показателях бурения и качестве цементирования. При наборе кривизны в мягких породах ( при кустовом бурении в Западной Сибири) практикуется перекрытие этого интервала кондуктором или обсадной колонной.  [3]

При проводке наклонно-направленных скважин или наличии в стволе резких перегибов значительное влияние на прихват может оказать нормальная составляющая от веса колонны труб, так как первоначальное контактирование взаимодействующих поверхностей, а следовательно, первоначальное прижатие колонн к стенке скважины обусловлены этой составляющей. Поэтому при проектировании наклонно-направленных и проводке вертикальных скважин следует избегать такого положения, когда участки, на которых возможно действие больших прижимающих сил от нормальной составляющей веса колонны труб, оказывались против проницаемых пластов с низким давлением.  [4]

В практике проводки наклонно-направленных скважин, в частности интервала стабилизации, широко применяют КНБК, которые включают наддолотный калибратор и центратор на ниппеле шпинделя турбобура.  [5]

Общая технологическая схема проводки наклонно-направленных скважин в этом случае следующая.  [6]

Следовательно, при проводке наклонно-направленных скважин с большим отклонением жестко ограничивается допустимое изменение параметров кривизны при наборе и стабилизации. Даже такие факторы, как зарезка наклонного ствола с глубины 90 - 100 м ( скв.  [8]

Здесь необходимо отметить, что проводка эксплуатационных наклонно-направленных скважин глубиной 4 - 5 тыс. м на площадях Предкарпатья без использования закономерностей естественного искривления невозможна. При турбинном бурении на указанных глубинах невозможно управлять положением ствола скважины, а опыта бурения электробуром в таких интервалах у буровиков нет.  [9]

Одним из важных достижений техники бурения является проводка наклонно-направленных скважин под строениями, реками, озерами и дном моря. Развитием метода направленного бурения является так называемое кустовое бурение. Суть метода заключается в проводке нескольких наклонных скважин, заложенных на близком друг от друга ( не более 8 м) расстоянии. Кустовое бурение широко применяется в Баку при ведении работ в море.  [10]

В последующие годы на базе отработки техники и технологии проводки наклонно-направленных скважин, разработки и совершенствования методов монтажа бурового оборудования и перемещения его в пределах кустовой площадки способ строительства скважин распространился на все районы и в последнее время стал основным.  [11]

В связи с ростом объема наклонного бурения совершенствованию техники и технологии проводки наклонно-направленных скважин уделяется все больше внимания.  [12]

Итак, с увеличением отклонения забоя от вертикали наблюдается снижение качества проводки наклонно-направленных скважин.  [13]

Излагаются

www.ngpedia.ru

Бурение наклонно-направленное: преимущества и недостатки

Введение

2. Наклонно-направленные скважины

3. Способы наклонно-направленного бурения на нефть и газ

4. Отклонители

5. Многозабойное бурение

6. Забойная компоновка для бурения наклонно направленных скважин

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Потребности человечества в углеводородном сырье, отсутствие надежной альтернативы нефти и газу как топливу требуют совершенствования технологий по извлечению разведанных запасов.

Основным средством изучения горных пород, вскрытых скважинами, стали в настоящее время геофизические методы исследований – измерения различных физических параметров, позволяющие определять геологические характеристики пород и контролировать режим работы пластов в процессе бурения скважин.

Наклонно-направленное бурение - способ сооружения скважин c отклонением от вертикали по заранее заданному направлению. Наклонно-направленное бурение применяется как при бурении скважин на нефть и газ, так и при разведке твёрдых п. и.

Наиболее эффективная область использования наклонно-направленное бурение - при разработке месторождений в акваториях, в болотистых или сильно пересечённых местностях и в случаях, когда строительство буровых может нарушить условия охраны окружающей среды.

Наклонно-направленное бурение применяют также при бурении вспомогательных скважин для глушения открытых фонтанов, при многоствольном бурении или отклонении нижней части ствола вдоль продуктивного горизонта c целью увеличения дренажа.

Наклонно-направленное бурение нефтяных и газовых скважин осуществляется по специальным профилям. Профили скважин могут варьироваться, но при этом верхний интервал ствола наклонной скважины должен быть вертикальным, c последующим отклонением в запроектированном азимуте. При геолого-разведочных работах на твёрдые полезные ископаемые наклонно-направленное бурение осуществляется шпиндельными буровыми станками c земной поверхности или из подземных горных выработок. Бурение таких скважин отличается тем, что вначале они имеют прямолинейное направление, заданное шпинделем бурового станка, a затем в силу анизотропии разбуриваемых пород отклоняются от прямолинейного направления.

Рост объемов наклонно-направленного бурения скважин с углами отклонения ствола скважин от вертикали более 50° обусловили ограничения по применению традиционных методов исследований с помощью аппаратуры, спускаемой в скважину на кабеле, и вызвали необходимость разработки специальных технологий доставки скважинных приборов в интервал исследований. Решение этой проблемы возможно с помощью бескабельных измерительных систем, доставляемых на забой с помощью бурового инструмента.

Накопленный фактический материал по естественному искривлению скважин позволил установить ряд общих закономерностей, учитывая которые буровики научились проходить скважины в строго заданном направлении. Такие скважины получили название наклонно-направленных и горизонтальных. Искусственное отклонение - это направление ствола скважины в процессе бурения по определенному плану доведением забоя до заданной точки. Искусственное отклонение скважин подразделяется на наклонное многозабойное (разветвленно-направленное) и кустовое (многоствольное) бурение.

Кустовое бурение. Под кустовым бурением понимается способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения. При кустовом бурении скважин значительно сокращаются строительно-монтажные работы в бу

kupildoma.ru


Смотрите также