Способ проводки горизонтальной скважины

 

Изобретение относится к области бурения наклонно направленных и горизонтальных скважин, а именно к технологии вскрытия продуктивного пласта в проектной точке. Сущность изобретения: в способе проводки горизонтальной скважины, включающем проводку вертикального участка, участка начального искривления и бурения горизонтального участка, набор зенитного угла на участке начального искривления производится до величины, не превышающей критического значения для конкретных горно-геологических условий, при которых теряется устойчивость стенок скважины, стабилизацию зенитного угла осуществляют до интервала устойчивых горных пород, расположенных ниже подошвы продуктивного пласта, а добор зенитного угла - до 90^o, и бурение горизотального участка осуществляют на длину, обеспечивающую после набора зенитного угла более 90^o вскрытие продуктивного пласта в проектной точке с последующей проводкой наклонного или горизонтального участка скважины в продуктивном пласте. Изобретение обеспечивает повышение успешности безаварийного строительства скважины. 2 ил.

Изобретение относится к технологии бурения горизонтальной скважины.

Известен способ проводки горизонтальной скважины, включающий бурение вертикального участка, участка начального искривления (См. Никитин Б.А., Мнацаканов А.В., Оганов Г.С. Особенности проектирования наклонно направленных и горизонтальных скважин с большим отклонением от вертикали при разработке морских нефтяных и газовых месторождений. Научно-технический журнал. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море / ВНИИОЭНГ - М., 1998. - Вып. 7., с. 6 - 9).

Однако, известный способ затруднительно или невозможно применить при бурении скважины на продуктивный пласт, сложенный слабосцементированными неустойчивыми песчаниками и расположенный непосредственно под неустойчивыми, склонными к обвало- и желобообразованию горными породами, особенно при отклонении забоя от вертикали на кровлю проектного пласта в несколько километров. Для обеспечения устойчивости стенок скважины требуются применение дорогостоящих буровых растворов и увеличение числа обсадных технических колонн для перекрытия неустойчивых интервалов.

Целью изобретения является повышение надежности проводки горизонтальной скважины и снижение трудовых и материальных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в описываемом способе проводки горизонтальной скважины, включающем проводку вертикального участка, участка начального искривления, набор зенитного угла производится до величины, не превышающей критического значения для конкретных горно-геологических условий, при которых теряется устойчивость стенок скважины, стабилизацию зенитного угла до интервала устойчивых горных пород, расположенных ниже подошвы продуктивного пласта, добор зенитного угла до 90^o и бурение горизонтального участка осуществляют на длину, обеспечивающую после набора зенитного угла более 90^o вскрытие продуктивного пласта в проектной точке с последующей проводкой наклонного или горизонтального участка скважины в продуктивном пласте.

Благодаря такому осуществлению способа проводки горизонтальной скважины повышается успешность безаварийного строительства скважины, снижается металлоемкость конструкции скважины за счет уменьшения зенитного угла и протяженности наклонно направленного ствола скважины в интервале, сложенном неустойчивыми горными породами, исключается спуск дополнительной обсадной колонны для перекрытия неустойчивого интервала горных пород, исключается желобообразование на участке перехода наклонно направленного ствола в горизонтальный, расширяется область применения технологии строительства горизонтальной скважины на продуктивные пласты, расположенные непосредственно под неустойчивыми, склонными к обвало- и желобообразованию горными породами.

На фиг. 1 схематично представлен заявляемый способ.

Способ реализуется следующим образом. В интервале неустойчивых, склонных к желобо- и обвалообразованию горных пород I (фиг. 1), осуществляют проводку вертикального участка 1, на участке начального искривления 2 набор зенитного угла производится до величины, не превышающей критического значения для конкретных горно-геологических условий, при которых теряется устойчивость стенок скважины, стабилизацию зенитного угла 3 до интервала устойчивых горных пород III, расположенных ниже подошвы 4 продуктивного пласта II, добор зенитного угла до 90^o и бурение горизонтального участка 5 осуществляют на длину, обеспечивающую после набора зенитного угла более 90^o вскрытие продуктивного пласта II в проектной точке 6 с последующей проводкой наклонного или горизонтального участка 7 в продуктивном пласте II.

Для пояснения на фиг. 2 показана акватория Тазовской губы 8 шириной до 25 км. Основные запасы углеводородов (природного газа) расположены в сеноманских отложениях на глубине до 900 м. Геологический разрез до кровли продуктивного пласта представлен многолетнемерзлыми породами, глинами, песками, опоковидными глинами, опоками и морскими глинами. Продуктивный пласт сложен слабосцементированным песчаником, склонным к размыванию и обвалообразованию, и подстилается более устойчивыми известковистыми алеврито-песчаными пластами. Для вскрытия сеноманских отложений, например Адерпаютинского месторождения 9, необходимо обеспечить отклонение забоя 10 от границы водоохранной зоны 11 не менее 10 км в плане. Возможны три варианта реализации: 1. Набор зенитного угла до 88-89^o и его стабилизация в пластичных, склонных к сальникообразованиям морских глинах кузнецовской свиты и склонной к желобо- и обвалообразованию с возможными газопроявлениями прикровельной части продуктивного пласта; 2. Проводка горизонтального ствола по слабосцементированным песчаникам продуктивного пласта с газопроявлениями и осложнениями; 3. Проводка горизонтальной скважины в устойчивых известковистых алевритопесчаных породах ниже подошвы продуктивного пласта на 20 - 40 м и бурение горизонтального участка на длину, обеспечивающую после набора зенитного угла более 90^o вскрытие продуктивного пласта в проектной точке с последующей проводкой наклонного или горизонтального участка скважины в продуктивном пласте.

Предлагаемый в третьем варианте способ позволяет повысить надежность проводки горизонтальной скважины и снизить трудовые и материальные затраты, обеспечивая бурение горизонтального ствола скважины с отклонением забоя от вертикали на кровлю проектного пласта до 10 км и более в устойчивых горных породах.

Формула изобретения

Способ проводки горизонтальной скважины, включающий проводку вертикального участка, участка начального искривления и бурение горизонтального участка, отличающийся тем, что на участке начального искривления набор зенитного угла производят до величины, не превышающей критического значения для конкретных горно-геологических условий, при которых теряется устойчивость стенок скважины, стабилизацию зенитного угла осуществляют до интервала устойчивых горных пород, расположенных ниже подошвы продуктивного пласта, а добор зенитного угла до 90^o и бурение горизонтального участка осуществляют на длину, обеспечивающую после набора зенитного угла более 90^o вскрытие продуктивного пласта в проектной точке с последующей проводкой наклонного или горизонтального участка скважины в продуктивном пласте.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2