Эксплуатационное бурение

Условно процесс строительства скважины (по всем классификациям такой вид деятельности как бурение относится к строительству) делится на такие этапы: подготовительные работы, вышкомонтажные работы, бурение и крепление, испытание. Эти этапы выделяются как при строительстве разведочной скважины так и при строительстве эксплуатационной скважины. Но в чем их отличие, давайте посмотрим внимательнее.

Подготовительные работы – это строительство основания, на котором будет установлена буровая установка, строительство подъездных дорог. Как правило, разведочные скважины бурятся одиночными, задача разведочной скважины – пощупать внутренности в пределах конкретной местности. Когда же принимается решение о бурении на месторождении эксплуатационных скважин, уже известно, что можно ожидать и бурением одной скважины не ограничиваются. Но строить под каждую скважину площадку и бурить скважину без отклонения от места забуривания очень накладно. Поэтому при эксплуатационном бурении поступают следующим образом: с одной площадки бурится несколько скважин и применяется так называемое наклонно-направленное бурение. При таком бурении ствол скважины значительно отклоняется от того места где начиналось бурение и такое отклонение может достигать сотни метров, доходя до нескольких километров. Так как на одном основании нужно размещать несколько скважин, соответственно площадка для этого должна быть большего размера. Кроме того, если скважины бурятся с одной площадки, то было бы неплохо не разбирать буровую установку после бурения очередной скважины, а перетаскивать ее для бурения следующей скважины. В настоящее время такое перемещение производят по специально проложенным рельсам.

По сути дела при бурении разведочных и эксплуатационных скважин применяются различные типы буровых установок. Во многом из-за этого различается второй этап строительства скважин – вышкомонтажные работы. На этом этапе выполняется транспортировка буровой установки, ее монтаж, проверка работы, проведение необходимых коммуникаций (трубопроводов, ЛЭП). Также транспортируется и монтируется необходимое дополнительное оборудование, дизельные станции, жилой городок, в котором потом будут жить буровики.

Часто когда на участке начинается эксплуатационное бурение, это участок уже обустроен: проведены все коммуникации, построены дороги. Разведчикам же приходится добираться до места работ на вертолетах и по зимним дорогам, которые тают летом. В таких условиях ни о каких линиях электропередач речи не идет. Поэтому в основном все буровые станки, предназначенные для разведочного бурения, работают от установок дизельного привода. В отличие от установок эксплуатационного бурения, которые больше ориентированы на привод от электричества. Хотя бывают исключения. Бывает, что на участке ведется эксплуатационное бурение, но электричество туда не проведено. В этом случае на площадке бурения ставят мощные дизельные электростанции, которые вырабатывают электроэнергию, от которой потом уже работают буровые установки.

В Западной Сибири в настоящее время самыми распространенными буровыми установками для эксплуатационного бурения являются буровые установки БУ-3000 ЭУК, выпускаемые Екатеринбургским предприятием «Уралмаш».

Процесс бурения эксплуатационных скважин так же отличается от бурения разведок. Самое главное отличие состоит в том, что практически все эксплуатационные скважины являются наклонно-направленными, а разведочные – вертикальными.

Рисунок 13.1.

Существуют еще и горизонтальные скважины. Это тоже относится к эксплуатационным скважинам. У горизонтальных скважин последняя колонна входит в продуктивный пласт под углом и затем проходит горизонтально по этому пласту.

Рисунок 13.2.

Это позволяет достичь большей площади соприкосновения обсадной трубы и продуктивного пласта. На этапе испытания скважины обсадная труба пробивается в районе соприкосновения с продуктивным пластом. У горизонтальных скважин дебит намного превышает дебит обычных скважин.

Отклонение в процессе бурения достигается за счет включения в компоновку бурящей части, т.е. между бурильной трубой и турбобуром, так называемого кривого переводника.

Рисунок 13.3.

Он просто соединяет бурильную трубу и турбобур, но при этом концы переводника находятся под небольшим углом (1-2 градуса.) относительно друг друга. Это позволяет придавать скважине отклонение в процессе бурения. В этом процессе очень велика роль технолога, который должен правильно сориентировать компоновку при сборке и спуске. Однако каким бы классным специалистом не был технолог, ни кто не ограничивается доверием к его мастерству. При бурении наклонно-направленных скважин (и тем боле горизонтальных) применяют специальные навигационные системы, которые позволяют отслеживать местоположение долота. В состав компоновки низа бурильной колонны включают специальный прибор, который замеряет необходимые параметры и передает их наверх, где они регистрируются и расшифровываются. Интересен способ передачи их наверх – через буровой раствор. Прибор, находящийся внизу производит толчки, которые передаются через весь столб бурового раствора наверх.

Испытание эксплуатационной скважины тоже отличается от испытания разведочной скважины. Чаще даже у эксплуатационных скважин этот этап называется освоением. Как правило, у разведочных скважин испытывают несколько продуктивных объектов, начиная с самого нижнего. Потом испытанный объект изолируется путем установки так называемого цементного моста и производится испытание следующего объекта.

Самой главной операцией при испытании является перфорация. Это пробивание обсадной трубы в интервале соприкосновения с продуктивным пластом. Для проведения этой операции в скважину спускают перфоратор в который заложены специальные заряды. Перфоратор устанавливается на уровне продуктивного пласта в скважине и на него подается сигнал, который генерирует взрыв направленных зарядов. Эти заряды пробивают обсадную колонну, цемент за ней и создают дополнительные трещины в нефтеносной породе. Чем лучше перфорационные заряды, тем больше проникающих трещин они создают в продуктивном пласте. Но, часто в эксплуатационных скважинах проведением перфорации не ограничиваются и проводят так называемый гидроразрыв пласта (ГРП). Суть этой операции состоит в закачке под большим давлением в скважину жидкости, которая создает дополнительные трещины в продуктивном пласте. Глубина таких трещин может достигать нескольких метров.

Еще одним отличием разведочного и эксплуатационного бурения является объем проводимых промыслово-геофизических исследований в скважинах. В разведочных скважинах проводят большой объем всевозможных исследований, в эксплуатационных же стараются ограничиться только самыми необходимыми. Стоимость промыслово-геофизических исследований в разведке может в десятки раз превышать затраты на геофизиков по эксплуатационной скважине.

В этой статье были показаны общие основные отличия эксплуатационных скважин от разводочных для понимания разницы и подачи дополнительного материала. Конечно, в эксплуатационном бурении есть много своих технологий и хитростей. Мы не будем вдаваться в детали. Если у Вас есть желание поговорить об этом, то я Вас приглашаю пообщаться на Нефтегазовом форуме России.