Многозабойное бурение (original) (raw)
МНОГОЗАБОЙНОЕ БУРЕНИЕ (а. multihole drilling; н. Mehrsohlenbohren, Zweigbohren; ф. Forage а deviations multiples; и. perforacion de tajos multiples, sondeo de tajos multiples) — вид наклонно-направленного бурения, включающий проходку основного ствола с последующим забуриванием и проходкой в его нижней части дополнительных стволов, пересекающих геологическую структуру.
Многозабойное бурение (рис.) применяется с целью повышения эффективности буровых работ при разведке и добыче полезных ископаемых, достигаемой за счёт увеличения доли полезной протяжённости стволов скважин.
Наиболее широко многозабойное бурение используется при разведке твёрдых полезных ископаемых. При разработке нефтяных месторождений многозабойное бурение принято называть разветвлённо-горизонтальным бурением. Впервые многозабойное бурение осуществлено в США (1930). Использование забойных двигателей при многозабойном бурении впервые реализовано в CCCP по предложению А. М. Григоряна, В. А. Брагина, К. А. Царевича в 1949.
Многозабойное бурение целесообразно в сравнительно устойчивых продуктивных пластах мощностью 20 м и более, например в монолитных или с прослоями глин и сланцев нефтеносных песчаниках, известняках и доломитах, при глубинах 1500-2500 м при отсутствии газовой шапки и аномально высоких пластовых давлений. Многозабойное бурение сокращает число обычных скважин благодаря увеличению дренированной поверхности продуктивного пласта.
Реклама
Для проводки многозабойной скважины используется комплекс технических средств и контрольно-измерительной аппаратуры, обеспечивающих проводку стволов в заданном направлении. Для искривления стволов применяются специальные снаряды, клинья, укороченные забойные двигатели с отклоняющими приспособлениями. Контроль пространственного положения ствола осуществляется с помощью инклинометра, дающего информацию об азимутальном и зенитном углах оси скважин. Дополнительные стволы имеют на участке набора кривизны резко искривлённые профили. Положение оси ствола в призабойной части может быть почти горизонтальным.
В практике многозабойного бурения применяется две последовательности забуривания дополнительных стволов: "сверху — вниз" и "снизу — вверх". При забуривании "сверху — вниз" буровые работы идут в направлении от изученного объекта к неизвестному. Такой порядок работ позволяет своевременно прекратить бурение, например, в случае выклинивания рудного тела, и наоборот, продолжить бурение ниже проектной глубины, например, в случае неожиданного обнаружения полезных ископаемых. Поэтому забуривание "сверху — вниз" применяется при поисках и разведке месторождений, имеющих сложное строение зон залегания полезных ископаемых: переменную мощность, крутое падение пласта, значительную протяжённость по глубине, неравномерное содержание полезных ископаемых. Последовательность проходки дополнительных стволов "снизу — вверх" наиболее целесообразно использовать при проведении буровых работ по сгущению разведочной сети, например при работах по уточнению категорийности запасов полезных ископаемых.
Многозабойное бурение при разведке твёрдых полезных ископаемых обеспечивает получение максимальной и наиболее точной информации при минимальной её стоимости на 1 м проходки скважины. Экономия при этом образуется в основном за счёт сокращения затрат времени и средств, связанных с проходкой и креплением верхней части ствола скважины, монтажно-демонтажными работами при перемещении буровой установки (станка) на новое место бурения.
Вскрытие нефтяных пластов многозабойными скважинами позволяет увеличить дебиты нефтяных скважин за счёт увеличения поверхности фильтрации; увеличить нефтеотдачу пласта; ввести в промышленную разработку малодебитные месторождения с низкой проницаемостью коллектора или высоковязкой нефтью; повысить приёмистость нагнетательных скважин, повысить точность проводки противофонтанных скважин за счёт перебуривания только нижних её интервалов в случае непопадания первым стволом. В нефтедобывающих районах CCCP эксплуатируются скважины с 5-10 ответвляющимися стволами длиной по 150-300 м каждый. Благодаря этому приток нефти на первом этапе эксплуатации в несколько раз больше, чем из обычных скважин.
В CCCP с помощью многозабойного бурения успешно проведены десятки скважин на нефть, разрабатывается и испытывается многозабойное бурение глубоких горизонтальных скважин большой протяжённости (несколько километров).