Бурэнне нахільна-накіраванае: перавагі і недахопы

У апошнія гады будаўніцтва выходзіць з зацяжнога крызісу, колькасць ўзводзяцца дамоў, вытворчых комплексаў, дарог, іншых збудаванняў інфраструктуры павялічваецца. Адпаведна, становяцца ўсё больш запатрабаванымі высокатэхналагічныя інжынерныя методыкі, якія дазваляюць знізіць выдаткі часу і працы.

Агульныя звесткі

Да такіх адносіцца бурэнне нахільна-накіраванае. Вядома, што свідравіны бываюць як вертыкальныя (стандартныя), так і нахільныя. Прычым патрэбны для гэтага адхіленне ад вертыкалі / гарызанталі невяліка: усяго 2 градуса пры стандартным свідраванні, больш за 6 градусаў пры глыбокім свідраванні (артэзіянскія свідравіны, здабыча нафты або газу).

Натуральна, што наяўнасць гэтага адхіленні можа быць абумоўлена не толькі штучнымі, але і цалкам натуральнымі прычынамі. Яны падзяляюцца на некалькі груп (геалагічных, тэхнічных, тэхналагічных). Калі ведаць аб усіх гэтых фактарах дасканала, можна з высокай дакладнасцю кіраваць становішчам свідравіны ў прасторы.

Адпаведна, пад штучным адхіленнем разумеецца любое «скрыўленне» канала свідравіны, якое было задумана першапачаткова. Важна разумець, што свідраванне нахільна накіраванае на ўвазе строгі кантроль кірунку руху свідра на ўсім працягу выканання працы.

Асаблівасці бурэння нафтагазавых свідравін

Асабліва шмат складанасцяў дастаўляе падобная праца ў аспекце нафтагазавай прамысловасці. Там нахільнае бурэнне даводзіцца ажыццяўляць, карыстаючыся адмысловымі накіроўвалымі профілямі. Важна таксама памятаць, што верхні шурф заўсёды (!) Робіцца строга вертыкальным, а адхіленне пачынаецца на ніжніх гарызонтах, у запланаваным Азімут.

Асабліва часта нахільнае бурэнне выкарыстоўваецца не пры распрацоўцы радовішчаў, а толькі пры іх разведывании. Значна танней праверыць наяўнасць «маркераў», зрабіўшы дастаткова працяглы нахільны шурф, чым адразу спрабаваць прасвідраваць пароду на дастатковую глыбіню вертыкальна.

Як наогул ажыццяўляецца нахільна-накіраванае бурэнне? Тэхналогія параўнальна простая: спачатку прабіваецца асноўны шурф, затым, пры дапамозе перакрыўляцца прылад, да патрэбнага месца падводзяць нахільна або гарызантальна накіраваны свідар, якім ужо і праробліваюць дадатковую шахту. Каб сапраўды вытрымліваць зададзены праектам кірунак, неабходна выкарыстоўваць «маркеры», яны ж маякі. У многіх выпадках ужываюць адмысловыя камеры, якія дазваляюць візуалізаваць працэс свідравання.

важныя заўвагі

Трэба адзначыць, што ў некаторых выпадках рабіць падобныя свідравіны вымушаюць асаблівасці геалагічных парод. Так, часам бывае танней правесці шурф над месцам залягання нейкі цвёрдай магматычнай пароды, чым прабіваць яе.

Таксама адзначым, што бурэнне нахільна-накіраванае на ўвазе сабой і прабітыя строга гарызантальных шурфаў. Усе свідравіны, якія атрымлівае гэтым метадам, дзеляцца на адна- і многозабойные. У апошнім выпадку ад асноўнага ствала адыходзяць некалькі отводков. Падобны метад бурэння ў нафтагазавай прамысловасці шырока выкарыстоўваецца ў наступных выпадках:

• Пры выкрыцці нафта, ці то газоносного пластоў, якія залягаюць паміж паралельнымі скідамі.
• Калі аказалася, што распрацоўваецца пласт рэзка мяняе свой кірунак.
• У выпадку калі нафтаносныя або газоносного гарызонты ляжаць пад салянымі купаламі (з-за складанасцяў бурэння праз апошнія).
• Калі неабходна абыйсці зоны абвалаў ў шахтах.
• Нахіленае (гарызантальнае, асабліва) бурэнне незаменна, калі прадуктыўны пласт залягае пад нейкім вадаёмам або на марскім дне, пад жылымі кварталамі або асобна стаячымі будынкамі.
• На буравых эстакадах і платформах, якія размяшчаюцца непасрэдна ў моры, у 90% выпадкаў выкарыстоўваецца менавіта гэты метад праводкі шурфаў.
• Акрамя таго, нахільна-накіраванае бурэнне незаменна, калі патрабуецца правесці многозабойную свідравіну ў мясцовасці з моцна перасечаным рэльефам (яры, пагоркі і т. Д.).

Аналагічны спосаб незаменны, калі па нейкіх прычынах (абвал, зрух тэктанічнай пароды) ствол шахты зрушыўся ў бок, а таму ўзнікла патрэба абыйсці праблемнае месца. Таксама гэта робіцца, калі неабходна ўзяць керновую пробу з асноўнага ствала, так як іншымі спосабамі зрабіць гэта немагчыма.

Таксама нахільна накіраванае бурэнне ўжываецца, калі трэба хутка патушыць якая загарэлася па нейкіх прычынах свідравіну, а таксама ў тых выпадках, калі ніжнюю частку шурфа патрабуецца пашырыць па эксплуатацыйных меркаваннях. Аналагічным спосабам павялічваюць дрэнажную паверхню ў старых свідравінах, калі патрабуецца падняць аб'ёмы здабычы.

Такое практыкуецца, калі першапачаткова вядома, што радовішча не адносіцца да катэгорыі багатых, але патрабуецца хутка яго «выцягнуць». Тады ўжываецца «Кустава» бурэнне, са шматразовым і множным адводам ад асноўнага шурфа пабочных. Калі ў гэтым выпадку скарыстацца стандартнымі метадамі, то аддача ад радовішча будзе невысокай, і свідравіна хутка кончыцца.

Метадам нахільна-накіраванага свідравання прабіваюцца першасныя шурфы праз вугальныя пасты, так як у гэтай сітуацыі іх папярэдне патрабуецца вызваляць ад магчымых газавых кішэняў. Калі гэтага не зрабіць, высокая верагоднасць ўзгарання і нават выбуху ўжо падчас эксплуатацыі свідравіны.

Для прабіцця шурфа ва ўсіх выпадках выкарыстоўваюцца забойныя рухавікі (турбобуры, зрэдку - электробуры, шрубавыя рухавікі). Метад бурэння - ротарны.

асноўныя метады

Асноўным метадам (як у нас, так і за мяжой) з'яўляецца дынамічнае выкарыстанне асаблівасцяў рэльефу мясцовасці. І гэта зразумела, бо ідэальна роўныя раўніны і стэпы бываюць далёка не ўсюды.

Як правіла, за ўзор бяруцца тыпавыя трасы (профілі), якія будуюцца загадзя, прычым для гэтага выкарыстоўваюцца метады матэматычнага мадэлявання. Важна заўважыць, што «тыпавы» метад можна ўжываць толькі (!) На ўжо распрацоўваюцца радовішчах, усе асаблівасці якіх ужо даўно вядомыя. Асаблівасць гэтага спосабу - крывізной мясцовасці не спрабуюць кіраваць, а падладжваюцца пад яе. На жаль, але пры гэтым праяўляецца істотны недахоп, які выяўляецца ў прыкметным падаражэнні бурэння.

У праектным профілі ў абавязковым парадку адзначаюцца месцы з максімальнай ступенню скрыўлення, так як без гэтых дадзеных складаць гатовы праект немэтазгодна. За праектаванне ў гэтым выпадку адказвае падрыхтаваны інжынер па нахільна-накіраванаму бурэнню.

Змена кампаноўкі свідравальнай устаноўкі для карэкціроўкі выгібу свідравіны

Найбольш распаўсюджаны спосаб, калі гаворка заходзіць аб кіраванні выгібам шурфа непасрэдна ў час яго прабівання. Метад добры тым, што не даводзіцца выкарыстоўваць адмысловае абсталяванне. Яго недахоп заключаецца ў моцным абмежаванні рэжымаў паскоранага бурэння.

Выкарыстанне штучных отклонителей

Для прац такога тыпу выкарыстоўваюцца скрыўленыя переводники, ніпелі эксцэнтрычнага тыпу, кліны, іншыя адхіляцца прылады. Усе прыстасаванні падбіраюцца індывідуальна, у залежнасці ад канкрэтнай сітуацыі і тыпу рэльефу мясцовасці.

Кустава разнавіднасць

Важным метадам нахільна-накіраванага свідравання з'яўляецца Кустава прабітыя шурфаў. Пры гэтым аснова ўсіх шурфаў знаходзіцца ў адным пункце, а канчатковыя ўчасткі - там, куды сыходзяць пласты выяўленых радовішчаў.

Спосаб добры тым, што дазваляе прыкметна знізіць аб'ём мантажных работ на ўчастку, значна скараціць колькасць патрэбных ліній камунікацый, у тым ліку дарог да ўчасткаў, дзе выконваюцца працы, памяншаецца патрэба ў лініях вадаправода і электразабеспячэння. Такі тып бурэння ўпершыню быў апрабаваны ў СССР, дакладней, у Азербайджане, пры правядзенні мантажных работ на востраве Арцём.

Да асноўных недахопаў адносіцца важнасць недапушчэння перасячэння вусцяў шахтаў. Акрамя таго, даводзіцца вымушана кансерваваць ужо якія працуюць да часу другаснага бурэння шурфы, так як гэтага патрабуюць правілы супрацьпажарнай бяспекі. Нарэшце, велізарным недахопам куставых шурфаў з'яўляецца складанасць іх наступнага абслугоўвання і рамонту, а ў марскіх умовах бывае вельмі няпроста ліквідаваць прарывы.

У якіх умовах выкарыстоўваецца Кустава бурэнне?

Так у якіх выпадках выкарыстоўваецца Кустава нахільна накіраванае гарызантальнае свідраванне? Прычыны яго прымянення падпадзяляюцца на наступныя групы:

• Тэхнагенныя - бурэнне пад будынкамі, у тым ліку жылымі, іншымі тэхнічнымі збудаваннямі.
• Тэхналагічныя - калі ёсць верагоднасць, што пры распрацоўцы стандартнай свідравіны будзе парушаная эксплуатацыя ўжо наяўных шурфаў. Куставай метад у гэтым плане не такі «траўміруе».
• Геалагічныя - калі карысныя выкапні залягаюць нераўнамернасці пластамі, на розных гарызонтах. У гэтым выпадку ўстаноўкі нахільна накіраванага свідравання з'яўляюцца адзіным варыянтам, калі трэба ў самыя кароткія тэрміны наладзіць здабычу, не затрачваючы на гэта фенаменальныя аб'ёмы сродкаў.
• Араграфічныя - найбольш частая група прычын, якія ўключаюць неабходнасць выкрыцця радовішча, што знаходзіцца пад паверхняй мора, возера, у выпадку моцна перасечанай мясцовасці, а таксама пры пракладванні шурфаў ад падставы марскіх платформаў, а таксама эстакад.
• Кліматычныя. У апошнія гады ў многіх раёнах Крайняй Поўначы назіраецца ўстойлівая тэндэнцыя да раставання шматгадовай мерзлаты, з-за чаго спецыялісты проста змушаныя звяртацца менавіта да Кустава спосабу бурэння. Іншыя метады багатыя абвальваннем прасвету свідравіны.

Заўважым, што максімальны эфект ад эксплуатацыі куставых свідравін назіраецца ва ўмовах багністых, часта затапляльных мясцовасцяў. Важна адзначыць, што пры нахільным свідраванні пад паверхняй вадаёмаў вельмі важна наяўнасць дасведчанага персаналу, здольнага належным чынам карыстацца навігацыйным абсталяваннем, без якога прабітыя шурфа ў гэтак спецыфічных умовах становіцца немагчымым.

Такім чынам, вакансіі па нахільна-накіраванаму бурэнню абавязкова павінны прадугледжваць пошук тэхнічна падкаваных, адукаваных кадраў.

Важныя асаблівасці метаду

Аб'ёмна кусты падобныя на піраміды або конусы, велічыня якіх, як можна зразумець, залежыць ад памераў і «размытасці» распрацоўванага радовішча. Адпаведна, колькасць прабіваць шурфаў вызначаецца тэхнічнымі магчымасцямі. Вельмі важна разумець, што да вызначэння памераў куста варта ставіцца максімальна адказна, бо ад гэтага паказчыку залежыць плошчу адчужаць тэрыторыі.

Асабліва вялікае значэнне гэта мае пры распрацоўцы шурфаў ў межах населенага пункта. Вялікую ролю ў эксплуатацыі гатовай свідравіны гуляе размяшчэнне вусцяў свідравін. Не дзіўна, што менавіта нахільна накіраванае бурэнне газаправодаў у апошнія 15-20 гадоў стала асноўным метадам, шырока выкарыстоўваным на практыцы.

Станоўчыя эфекты Куставай бурэння

У агульным і цэлым дадзены метад значна скарачае выдаткі на арганізацыю здабычы карысных выкапняў або збудаванне прамысловых збудаванняў, спрыяе аб'ёму аўтаматызацыі ўсіх вытворчых аперацый і працэсаў. Што яшчэ важней, такі падыход спрыяе ахове навакольнага асяроддзя, зводзячы да мінімуму ўздзеянне на прыроду.

Справа ў тым, што пры ажыццяўленні Куставай бурэння становіцца цалкам рэальна цалкам збіраць адходы бурэння, не дапушчаючы іх траплення ў грунтавыя вады, а таксама памяншае верагоднасць зніжэння ўзроўню апошніх. Гэта часта назіраецца пры стандартным свідраванні, так як пры гэтым назіраецца разбурэнне ваданосных гарызонтаў.

Адзін куст змяшчае мінімум дзве свідравіны. Як правіла, нафтавікі ў нашай краіне практыкуюць групаванне шурфаў па 18-24 штукі, але ў некаторых выпадках іх колькасць перавальвае за 30. Зрэшты, гэта далёка не рэкорд, бо ў замежнай практыцы бываюць выпадкі, калі ад адной шахты магло адыходзіць па 60 « атожылкаў ». У прыватнасці, сумна вядомая кампанія ВР прасвідравана на маленькім насыпным востраве 60 × 60 м ... адразу 68 шурфаў. Гэта дазволіла рэзка павялічыць аб'ём нафты, якую атрымліваюць з аднаго радовішча.

Так што бурэнне нахільна накіраваных і гарызантальных свідравін ва ўмовах сучаснай эканомікі надзвычай запатрабавана менавіта па прычыне захавання матэрыяльных і грашовых рэсурсаў.

Многозабойный тып бурэння

У цяперашні час, у сувязі з высільваннем многіх старых радовішчаў, адзіным надзейным спосабам атрымання карысных выкапняў з'яўляецца выкарыстанне прагрэсіўных метадаў здабычы, да ліку якіх адносіцца многозабойное бурэнне. Пры гэтым з асноўнага шурфа на пэўнай глыбіні выводзяць адразу некалькі новых «атожылкаў». З-за гэтага значна ўзрастае плошчу свідравіны ў прадуктыўным гарызонце, павялічваюцца аб'ёмы здабычы карысных выкапняў. Акрамя таго, адначасова можна скараціць аб'ёмы бурэння ў верхніх, непрадуктыўных гарызонтах.

На тэрыторыі нашай краіны першая свідравіна такога тыпу была прасвідравана ў 1953 годзе, у Башкірыі. Але шурф, які праходзіў непасрэдна ў тоўшчы пласта, змаглі зрабіць толькі ў канцы 50-х гадоў. Адбылося гэта ў Самарскай вобласці. Адразу ж было выяўлена, што сутачная аддача такіх свідравін прыкладна на 40% вышэй, чым у керн, зробленых стандартным, вертыкальным метадам.

Менавіта тады ў нашай краіне пачало развівацца нахільна-накіраванае бурэнне. Навучанне па гэтай спецыяльнасці ўкаранялася ва ўсіх тэхнічных інстытутах краіны.

Калі выкарыстаны многозабойный метад, агульная працягласць шурфа у пласце значна павялічваецца, узрастае зона дрэнажавання і фільтрацыі. Гэта спрыяе не толькі павелічэнню аддачы ад свідравіны, але і павышае якасць атрымліваецца ў ходзе яе эксплуатацыі прадукту. Такога роду шурфы падпадзяляюцца на наступныя разнавіднасці:

• Нахільныя, разгалінаванага тыпу.
• Гарызантальна разгалінаваныя.
• Шурфы радыяльна накіраваныя.

У апошнім выпадку нахільна-накіраванае бурэнне (гарызантальна накіраванае бурэнне) ужываюць пры складаным рэльефе мясцовасці і нераўнамернай канцэнтрацыі гарызонтаў выпрацоўкі. Гэты метад дазваляе (пры мінімізацыі выдаткаў) максімальна павялічыць аб'ёмы здабычы карысных выкапняў.

Характарыстыкі многозабойных шурфаў

Як няцяжка здагадацца, нахільна-разгалінаваныя шурфы складаюцца з асноўнага ствала шахты і адыходзіла ад іх даччыных атожылкаў, якія размяшчаюцца ў розных плоскасцях. Уласна гарызантальна-накіраваны тып з'яўляецца разнавіднасцю толькі што апісанага выгляду. Адзінае адрозненне - ад асноўнага ствала «атожылкі» адыходзяць у строга гарызантальнай плоскасці, пад вуглом у 90 градусаў.

Адпаведна, у радыяльных шурфаў асноўны ствол таксама ідзе строга вертыкальна, а дадатковыя - па акружнасці, гэта значыць у радыяльным кірунку. У апошнія гады разгалінаваныя свідравіны лічацца вельмі перспектыўным напрамкам бурэння, так як іх выкарыстанне ў прамысловых маштабах дазваляе вырашаць шмат пытанняў, якія ўзнікаюць у аспекце асваення падземных нетраў:

• Максімальна эфектыўная выпрацоўка нафтавых радовішчаў з нераўнамерным размяшчэннем гарызонтаў. У гэтым выпадку вертыкальна накіраванае бурэнне эканамічна немэтазгодна, так як канчатковы аб'ём выдаткаў атрымліваецца залішне вялікім.
• Бурэнне нахільна накіраванае дазваляе значна скараціць колькасць выкарыстоўваных свідравін. Гэта абумоўлівае памяншэнне выдаткаў на правядзенне работ, а таксама дазваляе мінімізаваць ўздзеянне на навакольнае асяроддзе.
• Пры здабычы вельмі вязкай гатункаў нафты, якія адпампоўваюць на гранічна вялікіх глыбінях.
• Гэты ж спосаб ужываецца, калі неабходна пабудаваць геатэрмальнай станцыю, якая выкарыстоўвае энергію падземных гарачых вод.

Такім чынам, бурэнне нахільна-накіраваных свідравін - методыка, шырока распаўсюджаная ў сучаснай нафтагазавай прамысловасці і будаўнічай галіны.