ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ ДЛЯ ЗАБУРИВАНИЯ БОКОВЫХ СТВОЛОВ И ТЕХНОЛОГИЯ БУРЕНИЯ БОКОВЫХ СТВОЛОВ

Перед непосредственным бурением боковых стволов спускают гироскопический инклинометр и каротажные приборы, данные процедуры необходимы, что бы уточнить пространственное положение обсадной колонны и эксплуатационных объектов. Данная информация служит основой для проектирований профилей боковых стволов, а именно глубины и зарезки бокового ствола (другими словами фрезерование обсадной колонны). Кроме этого, в выбираемом интервале необходимо провести цементометрию.

При расчете траектории скважины учитываются следующие условия:

• траектории стволов выбранной скважины и соседних скважин должны быть достаточно достоверными для исключения их пересечения;
• пространственное положение интервала забуривания по отношению к горизонтальному участку должно быть оптимальным с точки зрения экономической целесообразности (величина отхода точки забуривания до начала эксплуатационного забоя должна быть минимальной, но не менее величины, определяемой техническими возможностями строительства бокового ствола);
• траектория бокового ствола должна иметь минимальную вероятность пересечения с существующими и проектными стволами соседних скважин; - допустимая величина разности азимутальных направлений основного ствола и горизонтального участка не должна превышать величины, определяемой техническими возможностями строительства бокового ствола;
• поиск оптимальных вариантов, отвечающих технико-экономической целесообразности использования обводненных и бездействующих скважин, должен осуществляться, как правило, с использованием автоматизированных программ [1].

Для бурения бокового ствола с горизонтальным участком, зарезка должна проводиться выше кровли продуктивного пласта на расстоянии не менее 150 м (по вертикали) в зависимости от зенитного угла и азимута в месте зарезки [2].

Проанализируем этапы бурения бокового ствола:

• с помощью специального спускаемого в скважину устройства на заданной глубине прорезается круговая щель в обсадной колонне и цементном камне за ней (рисунок 1, А);
• в рабочем положении резцы выдвигаются из корпуса устройства, а в транспортном положении - упираются в пазы корпуса;
• длина фрезеруемого участка колонны (рисунок 1, В) зависит от таких факторов как: внутренний диаметр колонны и наружный диаметр ее муфт, диаметр долота и угол искривления корпуса забойного двигателя;
• интервал открытого ствола, образованный в результате фрезерования (рисунок 1, С), перекрывают цементным мостом (рисунок 1, D) для забуривания бокового ствола (рисунок 1 E);
• часть старой скважины ниже интервала забуривания остается изолированной от бокового ствола.

Рисунок 1. Фрезерование труб по периметру

Альтернативой фрезерованию всего поперечного сечения труб является вырезание окон в обсадной колонне:

• установка ориентированного  уипстока и фрезерования окна в несколько этапов (рисунок 4);
• после того, как уипсток установлен в нужном направлении, срезается шпилька, соединяющая его с фрезером первого этапа;
• начинают вращать бурильную колонну, и твердосплавные резцы наконечника фрезера врезаются в стенку обсадной колонны;
• окно в колонне прорезается специальным долотом, которое отжимается наклонной плоскостью уипстока в сторону стенки обсадной колонны и породы за нею;
• окно расширяют и выравнивают его края с помощью конического фрезера, над которым прямо под УБТ устанавливают один или два фрезера эллипсоидной формы [3].

По сравнению с вырезанием окна, процесс фрезеревоания обсадной колонны имеются следующие преимущества:

• исключается необходимость использования гироскопического компаса,
• имеется возможность начинать набор кривизны ближе к объекту эксплуатации,
• фрезерование можно выполнить за одно долбление.

Рисунок 2. Вырезание окна

Однако, в процессе вырезания окон применяется уипсток, который обеспечивает отклонение, при чем принудительное, но в то же время, требуется провести несколько спусков гироскопического компаса, для того чтобы сориентировать уипсток и КНБК [1].

Проанализируем этапы вырезания окна в обсадной колонне:

• спуск и ориентирование извлекаемого уипстока создающего отклоняющее усилие на фрезеры (рисунок 2, А);
• после фиксации уипстока якорем производится срезание удерживающей шпильки, и первый фрезер вырезает в колонне окно размером в несколько дюймов;
• следующий фрезер выполняет основной объем работы по вырезанию окна и спускается вместе с эллипсоидными фрезерами, которые расширяют окно и выравнивают его кромки (рисунок 2, B);
•  приступают к забуриванию ответвления (рисунок 2, C);
• уипсток используется, чтобы направить КНБК и оборудование для заканчивания скважины в ответвление (рисунок 2, D);
• уипсток извлекается, освободая доступ к нижележащим пластам (рисунок 2, E и F).

Таким образом, какой бы метод вырезания ни применялся, после входа в породу за колонной появляется возможность дополнительного выбора. В дополнение к стандартной кривизне среднего радиуса, существует несколько новых методов, которые могут повысить эффективность бурения боковых отверстий. Таким, например, является бурение скважин с коротким радиусом кривизны, с использованием колонны гибких труб и многоствольных скважин.

Список литературы:

1. Мухаметшин A.A. Сравнительный анализ применения отклонителей различных конструкций для забуривания боковых стволов в Азнакаевском УПНП и KP С. / A.A. Мухаметшин, А.Г. Зайнуллин, Ф.И. Юсупов, М.Т. Хисматов // Нефтепромысловое дело. — 2003. - № 5. — С. 26-27.
2. Самигуллин В.Х. Результаты эксплуатации комплекса инструмента «КГБ» для забуривания боковых стволов за один рейс [Текст]. / В.Х. Самигуллин, P.M. Гиля- зов // Нефтяное хозяйство. - 2007. - № 4. - С. 25-27.
3. Шенбергер В.М., Зозуля Г.П., Гейхман М.Г., Матиешин И.С., Кустышев A.B. Техника и технология строительства боковых стволов в нефтяных и газовых скважинах: Учебное пособие [Текст]. - Тюмень: ТюмГНТУ, 2007. - 496 с.