Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [ 54 ] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

ческого размыва сверлят скважину диаметром 1,5- 2,5 дюйма (4-5 см) высотой 100-200 фут. (30-60 м).

Малый радиус изгиба скважины составляет 20-40 фут. (6-12 м), длина ствола скважины - 200-700 фут. (60- 200 м). Первая врезка после первоначального вертикального бурения представляет собой окно размером 15- 20 фут. (4,5-6 м) в вертикальной обсадной колонне, невертикальный ствол скважины проходит сквозь окно. Для образования гибким воротником бура кривизны малого радиуса перед выходом на горизонтальный участок используют скважинный отклонитель и изогнутый буровой кондуктор.

Средний радиус изгиба горизонтальной скважины составляет 300-500 фут. (90-150 м), и скважина имеет горизонтальный участок до 1500 фут. (450 м). Такие скважины обычно бурятся забойными гидротурбинными двигателями с использованием гибкой бурильной колонны. Уклон скважины проходят со скоростью 20° на 100 фут. (30 м) с помощью буров с «наращиванием», затем бурят горизонтальный участок, используя бур «с сохранением уклона».

Большой радиус изгиба горизонтальной скважины составляет 300-500 фут. (180-600 м) и создается обычным бурильным инструментом. Сочетание бурового долота с кривым переводником и забойным гидротурбинным двигателем применяется для бурения горизонтальных участков, которые могут превышать по длине 1500 фут. (1200 м).

На рис. 16.3. видно, что горизонтальная скважина длиной 1000 фут. (300 м), расположенная в центре пласта, за 100 дней даст в 10 раз больше нефти, чем вертикальная. За пять лет от этой же скважины будет получено в 2 раза больше нефти. Таким образом, общая добыча нефти из горизонтальной скважины будет больше и это произойдет быстрее, чем в случае вертикальной скважины (при условии, что параметры коллектора позволяют пробурить горизонтальную скважину). Итак, гораздо более быстрая и существенная отдача оправдывает дополнительные расходы, связанные с бурением и заканчиванием горизонтальной скважины.

Рис. 16.3. Сравнение добычи из горизонтальных и вертикальной скважин (собственность Halliburton) (Отношение объемов добычи нефти из вертикальной и горизонтальных скважин в течение разных периодов времени и при разной длине горизонтальных скважин.)

Типы пластов, которые хорошо бурятся горизонтальными скважинами или скважинами с отклонением от оси, - обычно те же, на которых используют управляемый гидроразрыв, а именно тонкие пласты, некоторые природные трещиноватые пласты и пласты с низкой проницаемостью, газовой шапкой и/или подошвенной водой, некоторые слоистые и частично истощенные пласты.

С горизонтальными скважинами или скважинами с отклонением от оси связаны некоторые специфические осложнения. Контакт более значительной части пласта с буровым раствором в течение длительного времени может привести к повреждению пласта, которое в горизонтальных скважинах будет выражено в большей степени, чем в вертикальных.

Тем не менее, благодаря гораздо более эффективному возврату капиталовложений, который может быть достигнут в случае горизонтальных скважин и скважин с отклонением от вертикальной оси по сравнению с вертикальными скважинами, не следует сомневаться, что у этой технологии есть хорошие перспективы.

Скважинные исследования в процессе бурения

При скважинных исследованиях в процессе бурения (ИПБ) используются специально разработанные электронные приборы, передающие сведения о состоянии скважины в данный момент времени из забойной зоны на поверхность (отсюда и их название). Смысл заключается в максимальном повышении точности и эффективности бурения и сокращении числа простоев и дорогостоящих работ по обслуживанию, необходимость в которых возникает из-за таких осложнений, как потеря циркулирующего бурового раствора, исправление азимута бурения и повреждение бурового долота.

Приборы ИПБ обычно передают данные на поверхность в закодированном виде, т.е. в виде серии импульсов давления по столбу бурового раствора. Система ИПБ, например используемая компанией Halliburton, состоит из трех полностью интегрированных узлов: источника импульсов, пакета батарейного питания и системы датчиков.

Наземное оборудование ИПБ может включать: поверхностные датчики для приема импульсов по буровому раствору с возможностью мониторинга глубины и параметров бурения; компьютерную систему, декодирующую передаваемые данные и представляющую их в масштабе реального времени; дополнительную компьютерную систему для анализа данных, например автоматизированную систему направленного бурения и алгоритмы программного наблюдения и магнитной коррекции азимута.

Гибкие колонны

Гибкие колонны - еще одна технология, известная на протяжении десятилетий и имевшая ограниченное применение до недавнего времени, когда интерес к ней резко возрос благодаря существенным техническим достижениям.

Система гибких колонн - это автономная, легко транспортируемая установка с гидравлическим приводом для ремонтных работ в скважине, которая дает возможность вводить (и извлекать) непрерывную колонну труб в насосно-компрессорную или обсадную колонну большего диаметра (рис. 16.4). Система может применяться на суше или в море и не требует специальной ремонтной вышки. Установку можно использовать на работающих скважинах, она позволяет непрерывно закачивать жидкость или азот при продолжающемся движении трубы.

Основное достоинство технологии гибких труб заключается в том, что во многих случаях это экономичная за-

Рис. 16.4. Гибкая колонна в работе

мена дорогостоящих работ по капитальному ремонту с использованием вспомогательных вышек. Операции с гибкой трубой находят применение в таких областях, как

• бурение;

• ремонтное цементирование;

• прокладка электрических проводов и перфорирование;

• вытеснение жидкости;

• связывание песка;

• очистка ствола скважины;

• установка и извлечение пробок-пакеров;

• использование сворачиваемой насосно-компрессорной колонны в качестве выкидного трубопровода;

• обеспечение управления потоком при заканчивании горизонтального или искривленного ствола скважины;

• ловильные работы, испытания, заканчивание скважин;

• управление скважинами;

• интенсификация добычи.

Бурение с помощью гибкой колонны становится все более привлекательной возможностью для многих операций. Среди его областей применения - бурение разведочных скважин, расширение ствола скважины и горизонтальный выход из существующей вертикальной скважины.

При бурении с помощью гибкой бурильной колонны для размещения в забое бурильного приспособления (как правило, объемного двигателя) используют цельный отрезок трубы. Гидравлическая энергия для вращения долота обеспечивается насосами, находящимися на поверхности.

Устанавливая электрические провода внутри трубы и используя ее как короб, можно осуществить множество стандартных функций исследования приборами на кабеле в скважинах с большими отклонениями от вертикали и в горизонтальных скважинах. Функции кабеля, проложенного в гибких колоннах, могут включать геофизиче-

СКИС исследования в эксплуатационных скважинах, получение диаграмм качества связи цемента, контроль обсадных труб и качества перфорации.

Гибкие трубы используются для вытеснения жидкостей, обычно в сочетании с азотом, что благоприятно для разработки и применения современных жидкостных систем для решения многочисленных задач управления коллектором.

На протяжении многих лет гибкие трубы эффективно используются для доставки скважинных перфораторов на проектный участок, что сокращает время приработки и делает возможным перфорирование в условиях недостаточно сбалансированной скважины, в горизонтальных скважинах, где традиционное перфорирование неэффективно, а также в качестве эксплуатационных колонн.

Гибкие трубы успешно применяются при внесении смол для ограничения поступления песка благодаря снижению поверхностного разбавления, загрязнения и требований к материалу-заполнителю. Помещая конец гибкой трубы непосредственно перед перфорационными отверстиями, можно заставить песок почти мгновенно попадать в отверстия.

Гибкие трубы - самый эффективный способ доставки жидкости для обработки точно на проектный участок. Кроме того, использование гибких труб для интенсификации пластов защищает эксплуатационные колонны от воздействия жидкостей, применяющихся для обработки, и предотвращает загрязнение кислоты осадком и отложениями из насосно-компрессорной колонны, повышая эффективность кислотной обработки. Через гибкие трубы можно также закачивать парафин и ингибиторы коррозии.

К достоинствам гибких труб относятся повышенная эффективность, так как скважину не приходится заглушать для проведения текущего ремонта; значительное сокращение времени монтажных работ и спуско-подъем-ных операций; уменьшение риска повреждения пласта, так как ни в каких операциях не используются жидкости для глушения скважин.