Осложнения при строительстве горизонтальных скважин

С появлением технологии строительства скважин с горизонтальным окончанием ознаменовалась новая эра в добыче нефти и газа, предоставив возможность разработки труднодоступных залежей нефти и газа. Стоит отметить, что несмотря на все преимущества строительства таких скважин, данный процесс сопровождается рядом технически сложных задач, которые требуют высокой квалификации специалистов, а также применение инновационных технологий для их решения [1].

Среди осложнений, с которыми сталкиваются специалисты при строительстве горизонтальных скважин, можно выделить технические проблемы, связанные с проектированием и бурением, дорогостоящее оборудование и его быстрый износ, сложности, связанные с обеспечением необходимой точности направления скважины. Эти и другие вызовы требуют постоянного изучения, анализа и внедрения инновационных решений на всех этапах строительства горизонтальных скважин.

В основном, встречаются следующие проблемы :

• 1)    Прихваты бурильного инструмента;

• 2)    ГНВП;

• 3)    Поглощения буровой промывочной жидкости;

• 4)    Нарушение устойчивости стенок скважины.

Проблема поглощений и неустойчивости стенок скважины в большинстве своем зависят от качества промывки ствола скважины. Так как при несоблюдении параметра удельного веса для определенного интервала может возникнуть поглощение, а недостаток ингибирующих добавок или неправильное формирование глинистой корки может приводить к осыпям, обвалам, что в свою очередь ухудшает хождение инструмента и может вызвать прихват бурильной колонны в более сложной форме [2]. Ко всему прочему поглощения могут возникать из-за несоблюдения контроля за ЭЦП на забое, некачественной очистке ствола и возникновением эффекта поршневания при спуске инструмента на забой, который увеличивается с удлинением ствола скважины.

ГНВП при разбуривании продуктивных горизонтов может возникнуть из-за эффекта свабирования при подъеме бурильной колонны из горизонтальной секции скважины. Данный процесс представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Эффект свабирования колонны

Особое внимание требуется уделить технологическим проблемам при строительстве горизонтальных скважин, связанные с контролем фактического профиля скважины, доведением осевой нагрузки на долото в протяженных горизонтальных секциях, очисткой горизонтальных интервалов от шлама.

Для доведения осевой нагрузки без возникновения баклинга применяют комбинированные с ЛБТ бурильные колонны, а так же могут включать ТБТ или УБТ в верхней части ствола скважины, с малыми зенитными углами для создания дополнительной движущей силы для труб нижнего сектора. Разработка новых составов промывочных жидкостей с высокими смазывающими свойствами ведется постоянно, для решения проблемы увеличения сил трения с увеличением глубин бурения. Находят применение растворы на углеводородной основе при бурении протяженных горизонтальных секций.

Качественная очистка ствола скважин особенно важна, наиболее подверженные образованию шламовых подушек интервалы с зенитными углами (40 – 60) градусов, а как правило в таких интервалах закладываются протяженные интервалы стабилизации, что не помогает очистке ствола.

Необходимо поддерживать транспортную способность промывочной жидкости, а также создавать турбулентный поток промывочной жидкости в затрубном пространстве для лучшей очистки стволов скважин.

Самой главной частью строительства горизонтальных стволов является соблюдение планового профиля и попадание в геологические цели, не выходя за обозначенные границы, так как это может привести к пересечению ВНК и обводнению пласта при эксплуатации, а значит значительным финансовым затратам. Для поддержания профиля применяются современные ТМС, обеспечивающие своевременное получение данных о пространственном положении ствола скважины, так же применяется широкий спектр каротажных приборов, которые совместно с геонавигацией в реальном времени значительно повышают качество проводки стволов скважин [3]. Применение РУС вместо классических ВЗД тоже значительно увеличивает точность прокладки стволов скважин.

Таким образом, отмечена значительная роль инновационных решений и технологий на всех этапах строительства горизонтальных скважин, включая точный контроль профиля скважины, использование специализированных составов промывочных жидкостей, а также усовершенствование техник бурения для эффективной очистки ствола скважины и предотвращения нежелательных последствий, как обводнение пласта. Подчеркивается, что успешное преодоление осложнений при строительстве горизонтальных скважин открывает новые перспективы для нефтегазовой отрасли, улучшая доступ к труднодоступным запасам углеводородов и способствуя повышению эффективности их добычи.