РАЗВИТИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПРИ РАЗРАБОТКЕ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ. Ле Тхи Тхуи Линь Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г.Томск. Руководитель: Росляк.А.Т (Профессор ГРНМ). 1. Особенности и преимущества горизонтальных скважин Горизонтальными называются такие скважины, которые вскрывают продуктивный пласт на интервале не менее чем вдвое превышающем толщину пласта. Такие скважины позволяют увеличить дебит нефти или газа, и что более существенно, повысить коэффициент отдачи пласта. Следует отметить, что наибольший эффект может быть получен при бурении не единичных, а нескольких горизонтальных скважин, увязанных в общую систему разработки месторождения. Это позволяет получить параллельно-струйную фильтрацию флюида в пласте вместо радиальной, имеющей место при эксплуатации вертикальной скважины. В последнем случае в пласте образуются нейтральные зоны («ромашки», целики) нетронутой нефтенасыщенности. Снижение дебита скважины при радиальной фильтрации можно объяснить тем, что по мере приближения флюида к скважине площадь сечения, через которую проходит поток, непрерывно уменьшается, следовательно, соответственно должна увеличиваться скорость его движения. Кроме того, увеличивается объем движущейся смеси в связи с выделением из нефти растворенного газа и его расширением вследствие понижения давления вблизи скважины. По этим причинам гидравлические сопротивления движению жидкости, создаваемые пористой средой, возрастают. Как следствие, при установившемся радиальном потоке большая часть напора и энергии будет затрачена на преодоление сопротивлений непосредственно около скважины. Как показывают теоретические расчеты, даже для негазированной жидкости скорость потока непосредственно у самой скважины будет в 100 раз больше, чем на расстоянии 10 м от нее. При параллельно-струйной фильтрации влияние этого фактора существенно снижается, и по расчетам при толщине пласта 10 м и длине горизонтального ствола 100 - 150 м приток нефти увеличится не менее, чем в 3 раза по сравнению с вертикальной скважиной. В реальной практике в отдельных случаях имеет место стократное увеличение дебита скважины, но в среднем коэффициент увеличения дебита равен трем. Благодаря горизонтальным скважинам текущий коэффициент нефтеотдачи по зарубежным месторождениям за 5 лет повысился на 30 %. Конечная нефтеотдача по расчетам специалистов может повыситься на 10 - 20 %. По мнению многих исследователей, бурение горизонтальных скважин наиболее эффективно в продуктивных пластах, сложенных трещиноватыми карбонатными породами. Естественные трещины в пласте располагаются, как правило, вертикально, и при пересечении их горизонтальным стволом существенно увеличивается объем дренирования а, следовательно, и дебит. Такие скважины имеют существенное преимущество при добыче нефти из оторочек нефтегазовых залежей. В этом случае снижается отрицательное влияние конусов газа и воды при эксплуатации скважин (менее вероятен прорыв газа и меньше обводненность продукции). Практически только с помощью горизонтальных скважин возможна добыча нефти и газа из низкопроницаемых и карбонатных с высокой неоднородностью коллекторов, тяжелых и высоковязких нефтей, залежей с высокой степенью выработанности. В то же время прогнозные запасы углеводородного сырья в таких месторождениях в России составляют около 25 млрд. т. 2. Профили горизонтальных скважин Горизонтальными принято называть скважины, ствол или часть ствола которых имеют углы наклона в вертикальной плоскости (зенитные углы) от 56° наклонно падающих участках и до 110° на инверсионных. По конфигурации профиля, горизонтальные скважины делятся на: трехинтервальные, которые включают вертикальный участок, участок набора зенитного угла, горизонтальный участок; пятиинтервальные, состоящие из участков вертикального бурения, набора зенитного угла (угол меньше, чем у трехинтервальных скважин), прямолинейного наклонного участка набора зенитного угла, и горизонтального участка. Профиль ствола скважины в продуктивном горизонте может быть различным. Существует четыре профиля горизонтальных скважин: прямолинейный параллельный кровле (рисунок 1.1 а.) выпуклый профиль с постоянным незначительным уменьшением зенитного угла (рисунок 1.1 б.) вогнутый профиль стволов, у которых зенитный угол превышает 90о (рисунок 1.1 в) волнообразный тип профиля (рисунок 1.1 г.) Рисунок 1.1 – Профили горизонтальных участков ствола 3. Бурение Горизонтальные скважины и дренажные скважины классифицируется не четыре категории, в зависимости от радиуса искривления. Радиус искривления - это радиус дуги, по которой требуется отклониться от вертикального к горизонтальному направления. Этим 4 категориям соответствуют следующие радиусы искривления ствола: 2.1. Ультракороткий: радиус искривления 0,3-0,65 м, набор кривизны 450 – 600/фут. При использовании этой категории дренажные скважины бурятся длиной 100-200 футов (30-65 м) гидромониторным способом. Диаметр дренажных насосно-компрессорных труб (НКТ) изменяется в диапазоне от 1 ¼ до 2 ½ дюймов. 2.2. короткий: радиус искривления 20-40 футов (6,5-12,5 м), набор кривизны 20 – 50 /фут. При использовании этого метода дренажные скважины бурятся либо из обсаженной, либо из необсаженной вертикальной скважины. 2.3. Средний: радиус искривления 300-800 футов (100-250 м); набор кривизны 60-200 /100 футов. Этот метод становится преобладающим при бурении горизонтальных скважин. Благодаря высоким значениям радиуса искривления становится возможным использование большинства обычных инструментов, применяемых при бурении скважин. 2.4. длинный: радиус искривления 1000-3000 футов (300-1000 м), набор кривизны 2060/100 футов. Для этой категории скважин используют комбинацию роторного бурения и бурение забойным двигателя. Аналогично обычному направленному бурению для отклонения и набор кривизны используются изогнутые (кривые) переводники. Список литературы: 1. S.D.Joshi, Ph.D. Основы технологии горизонтальной скважины. 2. Р.М. Батлер. Горизонтальные скважины для добычи нефти, газа, битумов.