Технология бурения боковых стволов

Виды боковых стволов

Способы бурения боковых стволов

Большинство боковых стволов из старых скважин бурят с длин­ным (более 150 м) или средним (60—150 м) радиусами кривизны, ис­пользуя обычные бурильные трубы (рис. 8.3.2). Однако наметилась

Боковой горизонтальныйствол позволяет получить 3-4-кратное увеличение дебита

Рис. 8.3.2. Виды боковых стволов

тенденция увеличения числа боковых стволов с малым радиусом кри­визны (12—30 м). Для бурения ответвлений с коротким радиусом кри­визны необходимы КНБК с шарнирными элементами. Эти боковые стволы особенно эффективны в устойчивых породах, где можно обой­тись без спуска обсадных труб и дополнительного внутрискважинно-го оборудования для закачинвания. Технические средства бурения по короткому радиусу требуют меньшей протяженности искривленной части ствола скважины как при работе с обычными, так и с гибкими трубами. Это позволяет забуриваться ниже внутрискважинного обо­рудования или размещать как криволинейный, так и горизонтальный участки ответвления в продуктивном пласте, чтобы избежать проблем, связанных с вышележащими породами.

Растет популярность многоствольных новых скважин, когда из основного ствола скважины бурят несколько горизонтальных боко­вых стволов. Эта технология позволяет уменьшить число скважин на месторождении и сделать экономически эффективной разработку мелких месторождений. Уменьшение числа скважин значительно сни­жает затраты на оборудование устьев и вывод стояков на поверхность при подводном заканчивают морских скважин. С точки зрения гео­метрии, многоствольная скважина может просто иметь два противо­положно направленных ответвления в одном продуктивном пласте для улучшения условий вскрытия, или ответвления имеют форму ки­сти, что позволяет вскрыть несколько пластов, расположенных на разных уровнях многопластового месторождения. Многоствольная конфигурация может применяться в одном пласте, чтобы увеличить площадь дренажа несколькими параллельными или расходящимися веерообразно боковыми стволами.

Подготовка скважины к бурению боковых стволов включает та­кие работы, как:

- монтаж установки для капитального ремонта,

- подъем НКТ с внутрискважинным оборудованием,

- установка цементного моста в зоне перфорации,

- каротаж для оценки состояния обсадной колонны и привязки к геологическому разрезу за колонной.

В зависимости от условий и конструкции скважины, возможны несколько вариантов проведения работ: от забуривания в открытом стволе до бурения из обсадной колонны через боковое окно, выре­занное фрезерами, опирающимися на клин (уипсток), или из искус-

Процесс зарезки бокового ствола через окно в обсадной колонне

A. Спуск клина и фреза, ориентирование и установка клина; B. Вырезание окна в колонне фрезом C. Подготовленный интервал для зарезки ствола D. Бурение бокового ствола; E. Подъем компоновки и клина из скважины; F. Подготовка к проведению к заканчиванию

!| У

ш

Рис. 8.3.3. Процесс зарезки бокового ствола, вырезание "окна " в обсадной колонне

ственного интервала открытого ствола, созданного фрезерованием всего поперечного сечения обсадной колонны.

Бурению боковых стволов обычно предшествует спуск гироско­пического инклинометра и каротажных приборов для уточнения про­странственного положения обсадной колонны и эксплуатационного объекта. На основе этой информации выбирается глубина фрезеро­вания обсадной колонны и забуривания бокового ствола. В выбран­ном интервале проводится цементометрия (АКЦ), и если цементное кольцо за колонной плохого качества, то после фрезерования старый цемент из открытого интервала удаляют раздвижным расширителем, который заодно увеличивает диаметр скважины.

Если при забуривании из вертикального ствола ориентирование отклонителя выполняется с помощью магнетометра, то освобождают от обсадной колонны интервал порядка 18 м. Длина фрезеруемого участка может быть уменьшена, если для ориентирования КНБК ис­пользуется гироскопический компас. Участок открытого ствола сква­жины перекрывают прочным цементным мостом. Чтобы избежать магнитных помех, мост разбуривают до глубины, на 6 м выше подо­швы открытого интервала. Недостатком метода фрезерования обсад­ных труб по всему сечению являются повышенные требования к проч­ности цементного моста для забуривания и трудности поиска головы нижней секции обсадной колонны, если туда потребуется войти пос­ле бурения бокового ствола. Во многих случаях механическая ско­рость бурения ограничивается условиями выноса шлама из скважи­ны, а для горизонтального участка проблема выноса шлама становится еще сложнее. Конструкция современных инструментов для фрезеро­вания предусматривает образование мелкой, не формирующей клуб­ков стружки, легко удаляемой из скважины. При фрезеровании пред­почтительней промывать скважину полимерными, а не глинистыми буровыми растворами. Растворы на углеводородной основе вообще не рекомендуется применять для фрезерования.

Альтернативой фрезерованию всего поперечного сечения труб яв­ляется вырезание окон в обсадной колонне. Это требует установки ориентированного уипстока и фрезерования окна в несколько эта­пов (рис. 8.3.3). После того, какуипстокустановлен в нужном направ­лении, срезается шпилька, соединяющая его с фрезером.

Первый этап. Начинают вращать бурильную колонну, и твердо­сплавные резцы наконечника фрезера врезаются в стенку обсадной колонны. На следующем этапе окно в колонне прорезается специ­альным долотом, которое отжимается наклонной плоскостью уипсто-

ка 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.

В сравнении с вырезанием окон, фрезерование обсадной колон­ны по всему поперечному сечению имеет ряд преимуществ: исклю­чается необходимость использования гироскопического компаса, имеется возможность начинать набор кривизны ближе к объекту эк­сплуатации, фрезерование можно выполнить за одно долбление. С другой стороны, при вырезании окон используется уипсток, обеспе­чивающий принудительное отклонение, но требующий нескольких спусков гироскопического компаса для ориентирования уипстока и КНБК. Кроме того, вырезание окон требует нескольких долблений различными инструментами.