Перспективы развития горизонтального бурения

Разбуривание нефтяных и газовых месторождений. Направления в решении проблемы бурения горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин. Метод повышения нефтегазоотдачи пластов. Схема подтягивания водонефтяного контакта при разработке залежей.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 19.05.2014
Размер файла 1,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Омский государственный технический университет

Кафедра «Нефтегазовое дело»

Реферат

по дисциплине: «Основы нефтегазового дела»

На тему: «Перспективы развития горизонтального бурения»

Выполнил: студент гр. НД-123

Артёмов А.Ю.

Проверил: доцент каф. НГД

Кучеренко М.В.

Омск 2014

Введение

Минерально-сырьевые проблемы в конце XX и в начале XXI века становятся острейшими глобальными. Они жизненно важны для всех без исключения стран мира и должны рассматриваться, исходя из общих экономических и политических тенденций, сложившихся на современном этапе.

Научно-техническая революция во второй половине XX века привела к огромному потреблению нефти и газа. В настоящее время мировая годовая добыча нефти и газа составляет соответственно 3 млрд. т и 1,8 трлн. м3.

Экономический потенциал государств становится все более зависимым от наличия национальных энергетических ресурсов или возможности их импортирования. Правительства многих стран, в том числе и российское, стали рассматривать обеспечение бесперебойного снабжения углеводородным сырьем как одну из важнейших задач внутренней политики.

С начала разработки месторождений из недр России извлечено 12,7 млрд. т нефти и конденсата и 6,5 трлн. м3 газа. Однако за последние годы наметился значительный спад добычи нефти. Так в 1990 г. добыча упала на 53 млн. т, в 1991 г.-- свыше 100 млн. т, а в 1992 г. падение достигло около 200 млн. т. На это повлияли не только экономические и технические условия эксплуатации нефтяных месторождений в основных нефтедобывающих районах, но и геологические.

За последние 20 лет средние запасы новых месторождений уменьшились в 4 раза, доля крупных месторождений среди вновь открываемых снизилась с 15 до 10 %, ухудшаются коллекторские свойства продуктивных отложений и качественный состав насыщающих их флюидов.

Существенно осложнились геологические условия на объектах проведения поисковых и разведочных работ. В большинстве регионов ресурсы нефти и газа до глубины 2,5...3,0 км уже разведаны и многие из них давно эксплуатируются.

Высокая выработанность запасов является неизбежным следствием обводнённости продукции и снижением дебитов скважин. Так, по России в целом за 10 лет (1980--1991 гг.) структура разрабатываемых запасов по дебиту скважин изменилась следующим образом (Табл. 1).

Таблица 1

Дебит, т/сут

Снижение дебита скважин по годам, %

1980 г.

1991 г.

100

31,9

1,5

50 - 100

20,0

3,5

25 - 50

10,8

9,8

5 - 25

31,8

73,8

5

6,3

. 11,4

Несмотря на относительное благополучие в добыче газа, лет через пять аналогичные проблемы будут и в газовой промышленности.

Более полное извлечение богатств из наших недр является важнейшей народнохозяйственной задачей. Но, к сожалению, при разработке месторождений из-за несовершенства техники и технологии в недрах остается большое количество полезных ископаемых. При этом самым низким коэффициентом извлечения их характеризуются нефтегазовые месторождения. Из мировой практики известно, что нефтеотдача этих месторождений не превышает 30 - 40 %.

При разработке этих месторождений применяются различные методы воздействия на пласт (законтурное и внутриконтурное заводнение пластов, тепловые и физико-химические методы, гидроразрыв пласта и др.) и, несмотря на это, в среднем более половины геологических запасов нефти остаются неизвлечёнными и считаются "похороненными".

Разбуривание нефтяных и газовых месторождений наклонным способом и особенно горизонтальными (ГС) и разветвлённо-горизонтальными скважинами (РГС) является эффективным методом формирования оптимальной системы разработки, а также восстановления продуктивности месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации.

Вскрытие продуктивной толщи горизонтальными и разветвленно-горизонтальными стволами скважин увеличивает площадь фильтрации, исключает возможность поступления воды в процессе эксплуатации и оно особенно эффективно для низкопроницаемых коллекторов, а также коллекторов с вертикальной трещиноватостью.

1. Краткий исторический обзор

бурение горизонтальный скважина водонефтяной

В своем докладе "Горизонтальные и разветвленно-горизонтальные скважины -- рычаг повышения производительности и нефтеотдачи пластов" (1991 г.) почетный член Академии Естественных наук РФ Н. К. Байбаков подробно осветил состояние дел по этой проблеме в России и за ее пределами. Поэтому воспользуемся некоторыми сведениями из его доклада. Этот метод впервые разработан и успешно реализован в отечественной практике в начале 50-х гг., однако, в дальнейшем он к сожалению не получил широкого применения.

Первый этап развития этого метода распространяется с 1950 по 1960 it. (первый опыт бурения в СССР). Первые экспериментальные работы (по методу А. М. Григоряна) были успешно осуществлены в 1952--1953 гг. на Карташевском месторождении в Башкирии, когда была сооружена первая горизонтально -разветвленная скважина № 66/45 (рис. 1, Табл. 2). В этой скважине почти 80 % всей проходки было пройдено непосредственно по продуктивному пласту. Скважина имела 10 резко искривленных стволов. При ее вертикальной глубине 600 м общая протяженность скважины составила 1993 м, из которых 1768 м было пройдено непосредственно по продуктивному пласту. Максимальное расстояние между забоями составило 322 м, а наиболее протяженный горизонтальный ствол имел длину 168 м. Дебит нефти составил 120 т/сут, в том время как средний дебит по вертикальным скважинам на этом месторождении составил 7 т/сут. Правда, скорость бурения была ниже в 1,2 раза и бурение дороже в 1,5 раза, но при этом дебит был выше в 17 раз.

1959--1960 гг. -- начало развития теоретических воззрений на гидродинамические процессы, возникающие при бурении ГС. Во ВНИИнефть были проведены гидродинамические исследования по разработке нефтяных месторождений с помощью горизонтальных и многозабойных скважин. Были созданы теоретические основы фильтрации и нефтеотдачи пластов в таких скважинах, изложенные Ю. П. Борисовым, В.П.Пилатовским, В.П.Табаковым в их монографии "Разработка нефтяных месторождений горизонтальными и многозабойными скважинами" (М.: Недра, 1964 г.).

Рисунок 1 Горизонтальные стволы скважины № 66/45, 1953г

Второй этап развития бурения охватывает 1961--1978 гг. До 1970 г. во ВНИИБТ под руководством А. М. Григоряна группой специалистов была разработана теория бурения таких скважин и эффективная технология их проводки. А. М. Григорян подвел итог этим работам в своей монографии, которую выпустил в 1969 г. Во ВНИИБТ в это время был разработан и создан целый ряд технических средств, которые успешно были применены при бурении ГС и РГС в быв. Куйбышевской области, на Западной Украине, Восточной Сибири (Марковская разведочная с отклонением горизонтального ствола, равным 632 м и одним разветвлением) (рис. 2) и многие другие.

Рисунок 2 Марковская разведочная РГС

Семидесятые годы -- начало промышленного бурения ГС за рубежом. Лидером бурения ГС стал Французский институт нефти (ФИН), специалисты которого взяли за основу исследования советских ученых - нефтяников в области бурения и разработки нефтяных месторождений с помощью ГС и многозабойных скважин (МЗС), а также фирма "Эльф-Акитен".

В связи с определенной технической и технологической сложностью строительства ГС зарубежными фирмами были резко увеличены ассигнования на научно-исследовательские работы по горизонтальному бурению. За короткие сроки были сконструированы, прошли промышленные испытания и появились на рынке новые забойные двигатели, долота, телесистемы и другое оборудование, позволяющее достигнуть высоких технико-экономических показателей при бурении ГС. Была решена проблема проведения геофизических исследований в горизонтальных стволах.

К сожалению у нас в стране из-за того, что резко увеличилась добыча нефти (относительно дешевой) в Западной Сибири, снизился также резко и интерес к бурению РГС и ГС. Наша российская технология не внедрялась. Было упущено время.

С 1978--1979 гг. начинается третий этап. В эти годы резко возрастает интерес к бурению ГС в США, так как этот вид бурения становится экономически выгодным с использованием даже обычного, традиционного оборудования. Опыт эксплуатации ГС на нескольких месторождениях уже к 1982 г. показал, что они обладают большими потенциальными возможностями для обеспечения наиболее полного извлечения из недр углеводородов особенно там, где традиционные методы не дают эффекта, т. е. мало применимы.

Таблица 2

Показатели

Разветвленно-горизонтальная скважина № 66/45

Обычная скважина

Общая проходка в продуктивном пласте, м

1768

320

Дебит нефти, т/сут

120

7

Скорость бурения, м/мес

600

705

Стоимость бурения, тыс. р.

75

50

Большие работы по внедрению бурения ГС начались в шельфовой зоне Севеного моря. Развитие работ во Франции в эти годы стимулируются необходимостью разработки нефтяных месторождений Лак-Супериор и Кастера-Му (глубина 3 км), а также шельфового месторождения Распо-Маре (Италия), расположенного на Адриатике, где высоковязкая нефть находилась в карстовых ловушках. В это время фирма "Эльф-Акитен" устанавливает рекорды. Им удается пробурить скважину с длиной горизонтального ствола в 2 км и достичь 15-кратного увеличения дебита на одной из ГС месторождения Распо-Маре по сравнению с соседними вертикальными скважинами.

Четвертый этап начался в 1985--1986 гг. Центр бурения ГС уверенно переместился в США. Успехи фирмы "Эльф-Акитен" вызвали огромный интерес многих нефтяных фирм США. Начинается активное разбуривание горизонтальными скважинами месторождения Прадхо Бей, сложенного низкопроницаемыми известняками. Резко возросли объемы бурения ГС в шельфовой зоне Северного моря (Дания, Норвегия, Англия).

К 1989 г. в США пробурено уже 51 ГС и 30--в Европе. На 12-м Международном нефтяном конгрессе в Хьюстоне (1987 г.) значительное число докладов было посвящено бурению ГС и результатам их использования для разработки нефтяных и газовых месторождений. В сводном докладе, представленном на Конгрессе французскими и американскими специалистами было предложено осуществлять бурение ГС по трем методам: с малым (6...45 м), средним (40.. .100 м) и большим (300... 600 м) радиусами кривизны.

В настоящее время бурение горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин успешно применяется в большинстве нефтедобывающих стран, таких как США, Франция, Канада, Дания и др. В США в 1990 г. было уже пробурено 2000 скважин, а к 2000 г. планируется пробурить до 20 тыс. таких скважин.

При строительстве ГС достигнуты высокие результаты в технике и технологии бурения и, особенно, в телеметрическом контроле за траекторией ствола скважины. Максимальная длина горизонтального участка скважины при этом в Калифорнии достигла 3865 м. В 1990 г. в США благодаря горизонтальным скважинам добывалось дополнительно 16 тыс. т нефти в сутки. Бурением ГС занимается свыше 50 фирм и компаний в более чем 20 странах мира. Основные из них -- "Стандарт-Ойл" (Норвегия), "Арко" (Дания), "Истмен Кристенсен" (США), "Пройсаг" (ФРГ), "Тедси", "Бритиш Петролеум" (Англия), "Эльф-Акитен" (Франция), "Эльф-Италия", "Сперисан"(США), "Анадрилл"(США) и др.

В нашей стране на территории бывшего Советского Союза пробурено 207 горизонтальных скважин. В России в 1990 г. было сооружено 12 ГС, в 1991 г.--44 (в том числе в Западной Сибири 13). В 1992 г. пробурено 32 ГС.

По данным производственных нефтяных организаций дебит освоенных скважин в 3... 10 раза превышает дебит соседних вертикальных и наклонных скважин. За последние годы в соответствии с программой "Горизонт" организовано бурение ГС в ПО Саратовнефтегаз, Башнефть, Татнефть, Нижневолжскнефть, Коминефть, Сахалинморнефтегаз, Нижневартовскнефтегаз, Томскнефть, Пермнефть и др.

В Западной Сибири создано специализированное буровое предприятие по горизонтальному бурению в Нижневартовске (Инженерный центр по сервисному комплексному информационному обеспечению), совместное предприятие "Сибирский Сперри-Сан" в Нефте-Юганске. Подобные центры созданы в Башкирии, Саратовской области, г.Оренбурге, г.Сургуте и др. районах.

2. Горизонтальное бурение - метод резкого повышения нефтегазоотдачи пластов

В последние годы новые технологии, основанные на горизонтальном бурении, произвели настоящую революцию в практике и теории нефтедобычи. Дебиты скважин, имеющих горизонтальные окончания большой протяженности, значительно возросли. В результате разрядились сетки скважин, снизились депрессии, значительно увеличилось время безводной эксплуатации, изменились категории запасов, считавшиеся ранее неизвлекаемыми, которые в настоящее время могут эффективно извлекаться в промышленных масштабах, повысилась эффективность многих старых методов воздействия на пласт при их реализации с помощью горизонтальных скважин. По многим показателям достигнуты впечатляющие результаты.

На (рис. 3) показано преимущество горизонтального бурения по сравнению с вертикальным в отношении отрицательного влияния подошвенных вод на качество извлечения углеводородов. Вертикальная, а также и наклонная скважины, попадая в продуктивный пласт, зачастую вскрывают и подошвенную воду, В то время, как горизонтальную скважину направляют в продуктивном горизонте выше этой подошвенной воды.

При режимах с неподвижными контурами принимается равномерная сетка размещения скважин на площади. После выбора схемы размещения скважин на площади определяют возможные варианты разработки данной залежи. Для этого задаются различными числами рядов, а для каждого ряда -- различными расстояниями между скважинами.

Для каждого варианта размещения скважин на площади производятся гидродинамические расчеты по определению текущих дебитов скважин во времени, текущего и суммарного отбора нефти из залежи, срока разработки залежи и т. д. При этом учитываются ресурсы естественной пластовой энергии, а в случае необходимости предусматривается восполнение этой энергии извне.

Следует заметить, что в случае разбуривания залежи горизонтальным, а еще лучше разветвленно-горизонтальными скважинами резко упрощается система разработки месторождения, поэтому становятся дешевле и работы по его эксплуатации.

Известно, что в горной породе нефть фильтруется десятки лет на сотни метров сквозь мельчайшие поры пласта от периферии к забоям скважин, встречая часто на своем пути естественные преграды. Эти преграды либо естественные, литологические или тектонические экраны, либо застойные зоны с низкими градиентами давления в фильтрационном поле, либо "языки" воды, прорвавшиеся и разрезавшие нефтяное поле и т. п., и являются основной причиной потерь огромных запасов нефти в пластах. В недрах остаются миллиарды тонн "остаточной" нефти.

К сожалению не разрабатываются многие месторождения с большими запасами углеводородов, но с низкими коллекторскими свойствами или с тяжелой нефтью, где малые дебиты не оправдывают затрат на бурение.

Рисунок 3 Схема подтягивания водонефтяного контакта (ВНК) при разработке залежей с подошвенной водой

Вследствие огромной конкуренции на нефтяном и газовом рынке в настоящее время требуется резко снизить себестоимость добываемых углеводородов путем коренного усовершенствования дренажных способностей коллекторов. Такому требованию удовлетворяет разветвленно-горизонтальное бурение (РГ). Основным направлением применения разветвленно-горизонтального бурения у нас в стране должно стать возрождение старых нефтяных месторождений и извлечение из них оставшихся запасов нефти (которые составляют до 60.. .80 % от начальных запасов). По мере развертывания работ, развития техники и технологии, приобретения опыта, эта технология будет постепенно переноситься и на другие объекты (залежи с нефтяными оторочками, высоковязкие нефти, плотные коллекторы и др.). С 1949 по 1980 гг. в 13 районах, на 30 площадях бывшего Советского Союза пробурено 110 РГ скважин при глубинах по вертикали от 400 до 2300 м, в том числе 57 эксплуатационных, 35 разведочных, 8 противофонтанных, 10 водо-понизительных и нагнетательных скважин.

В разветвленных скважинах забурено 320 дополнительных стволов общей протяженностью 175440 м, в том числе забурено 210 резко искривленных ответвлений с общей проходкой 21000 м из "открытого" ствола. Максимальная интенсивность искривления достигла 10...12VIO м проходки. Максимальная длина горизонтального участка 632 м.Технологические модели систем разработки ГС представлены на (рис. 4).

Примером мощного прироста добычи нефти за счет применения РГС является разработка одной залежи объединения Бориславнефть (Западная Украина), эксплуатировавшейся ранее 43 года (с 1914 г.) очень густой сеткой скважин с расстоянием 90... 100 м.

Рисунок 4 Технологические модели систем разработки ГС

Суточные дебиты там составляли 0,05...2 т/сут после "истощения' залежи, в 1957 г. были пробурены 4 РГС, которые дали дебит в 8...14 раз выше самой высокодебитной старой вертикальной скважины. За 15 лет работы эти 4 скважины дали 47,2 % добытой нефти. Таким образом, нефтеотдача повысилась на 50 пунктов.

Рост дебита горизонтальных скважин по сравнению с вертикальными для различных месторождений мира приведен в табл. 3.

3. Основные направления в решении проблемы бурения горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин

Для кардинального решения проблемы качественного и эффективного бурения горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин необходимо:

исследовать гидродинамику пласта нефтяных и газовых залежей различных типов с целью создания оптимальных систем разработки нефтяных и газовых месторождений ГС и РГС;

исследовать напряженное состояние горных пород, вскрываемых этими скважинами и механику формирования ствола породоразрушающими инструментами различных типов;

разработать систему оптимального управления траекторией глубоких ГС и РГС для различных геологических условий и способов бурения;

разработать эффективную технологию бурения, вскрытия пластов и крепления ГС и РГС и особенно обратить внимание на разработку специальных буровых и тампонажных растворов и гидродинамические особенности их работы в этих условиях;

разработать эффективные технические средства (отклоняющие, ориентирующие, стабилизирующие и измерительные) для бурения ГС и РГС.

Кроме того, необходимо разработать технику и технологию бурения горизонтальных скважин для нефтегазопроводов под реками и другими препятствиями. Это тоже является проблемным вопросом горизонтального бурения.

Таблица 3 Рост дебита горизонтальных скважин

Месторождение (страна)

Глубина залегания продуктивного пласта, м

горизонтального участка, м

Дебит, т/с

Рост дебита

горизонтальная скважина

вертикальная скважина

Росло Маре (Италия)

1380

470

525. ..1908

89...270

6...23

Колд Лейк (Канада)

480

1016

4000

500

8

Прадхо Бей (США)

2700

476

1670

400

4,1

Виргиния (США)

1020

600

3400

2100

1,6

Яблоновское (быв. СССР)

540

150

40

23

1,7

Карташевское

475

51 - 328

120

6-8

15-20

Южно-Введеновское

1320

<100

--

--

2,3

Тереклинское

1300

<100

64

32

3-6

Бориславское

600

100

10-28

0,1...2,0

7-40

Южно-Карское

260

--

70- 140

4...35

2-35

Камышановская

--

--

--

--

7-17

Ириновская пл.

--

--

--

--

10-12

Долинское

--

--

27- 208

10-16

3-12

Марковская пл.

2164

632

--

--

2

Полазна

1120

--

--

--

2,5

4. Технология горизонтального бурения

БЕСТРАНШЕЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ БУРЕНИЕ

Установки горизонтального бурения, как и компании, осуществляющие бестраншейную прокладку труб и коммуникаций, уже давно не являются экзотикой. На рынке представлено большое количество фирм, чьи услуги, если не полностью, но хотя бы частично связаны с горизонтальными способами бурения. Для того чтобы разобраться в необходимости того или иного оборудования или в выборе подрядчика, рассмотрим основы бестраншейных технологий на примере буровых установок бурошнек и ГНБ (рис. 5).

Рисунок 5 Установка бурошнек и ГНБ

Крупные строительные компании не жалеют средств и приобретают установки ГНБ, организовывают специальные подразделения, основной задачей которых стоит - бестраншейная прокладка. И как показывают исследования, цена установок для таких компаний не является определяющей в их выборе и на первом месте стоит надежность и техническое обслуживание для организации бесперебойной работы установки. Стабильность и прогнозируемость работы, всепогодность являются очень важным конкурентным преимуществом горизонтально-направленного бурения.

Основы бестраншейных технологий

Очевидным становится тот факт, что будущее бестраншейной прокладки за высокотехнологичными и универсальными компаниями, которые могут выполнить строительные работы по горизонтальному бурению в прогнозируемые сроки и приемлемые средства с максимальным разбегом длины и диаметром труб. Однако, для проведения простейших работ, иметь ГНБ установку (рис. 6) в своем арсенале, скорее всего, будет любое ЖКХ предприятие районного масштаба. Уже сейчас становится ясным, что при правильном использовании установки горизонтального бурения, сроки окупаемости устанавливаются в диапазоне от 1 до 3 лет.

Рисунок 6 Машина ГНБ

Методы горизонтально бурения

В настоящее время, благодаря мощному развитию бестраншейных технологий, сложилось несколько направлений в ГНБ методах. В целом их можно классифицировать по таким параметрам, как управляемость, ГНБ методы с обсадными трубами и без них, промывочное бурение, микротоннелирование.

ГНБ метод - это способ прокладки трубопровода или газопровода способом горизонтального направленного бурения, основным отличием которого является такой принцип, как отсутствие траншеи на участке бурения между стартовыми и финишными точками проходки.

Естественно, наиболее популярным методом ГНБ бурения является метод промывочного бурения с управляющим зондом. Однако, этот метод обладает как преимуществами (дешевизна и доступность), так и недостатками, среди которых основной - невозможность производить проходку для самотечных труб.

Краткое описание принципов горизонтального бурения

Шнековое бурение

Обычно при таком виде горизонтального бурения используются самые простейшие установки, в основе которой буровая голова со следующими за ней шнеками (рис. 7), с гидравлическим, пневматическим или электрическим двигателем. В качестве примера, можно привести буровую установку горизонтального шнекового бурения Taifun, производства Schmidt, Kranz & Co.

Рисунок 7 Шнековое горизонтальное бурение

Пилотное бурение

Пилотное бурение (рис. 8), как правило, необходимо для создания трассы или маршрута по которой будет проводиться производственный трубопровод. Буровая голова обычно имеет скошенную форму. Сама голова может иметь в наличии сопла для подачи бентонита, который в данном случае оказывает, помимо смазывающего эффекта, еще и режущий. Либо при пилотном бурении, особенно характерно для установок методом прокола или микротоннелирования, головка имеет твердый наконечник, который с усилием запрессовывается в грунт. В виду того, что головки имеют скошенную форму, направление затягивания постоянно меняется и поэтому оператор ГНБ постоянно ее вращает. Чем ровнее производится пилотное бурение при бестраншейной прокладке, тем больше шансов, что при затягивании, производственная труба не будет подвержена деформации.

Рисунок 8 Подготовка к пилотному бурению

Вытеснение или отбор грунта при горизонтальном бурении

При достаточно мягком грунте и небольшом диаметре трубопровода его затягивание может сопровождаться вытеснением грунта по окружности запрессовываемого трубопровода. Однако, такой метод не подходит для плотных или скальных грунтов. Поэтому при затягивании трубопровода необходимо производить отбор породы. Если классические установки ГНБ (рис. 9) вымывают грунт с помощью бентонитовых растворов, то при работе с установкой методом прокола, такой грунт может отбираться внутри производственной трубы с помощью шнеков. Хочется заметить, что вымывание грунта не всегда возможно использовать для мягких видов породы или на небольших глубинах.

Рисунок 9 Установка ГНБ

После окончания основных технологических этапов, инженерно-технический персонал сдает заказчику исполнительную документацию, на которой указано фактическое положение уложенного трубопровода в различных плоскостях, с обязательным указанием «привязок» к ориентирам на местности.

Заключение

В современных буровых работах существует два основных метода бурения - вертикальное бурение и горизональное бурение. Что такое горизонтальное бурение, интуитивно понятно и неспециалисту. Данный метод не так прост. Очевидно, что горизонтальное бурение применяют в тех случаях, когда по вертикали к водоносному пласту или месторождению полезных ископаемых нет возможности подступиться, то есть вертикальное бурение неприменимо. Например, месторождение или пласт располагается под горным массивом, водоемом или в районе интенсивной застройки.

В тех случаях, когда вертикальное бурение невозможно, необходимо провести тщательный расчет различных вариантов организации скважин и способов выполнения, и только потом начинать горизонтальное бурение. Технологически горизонтальное бурение - метод значительно более сложный, чем вертикальное бурение, требующий учета твердости грунта, залегания пластов различных пород, допустимых нагрузок на горизонтальные части скважин и т. п. В этом смысле вертикальное бурение намного проще в реализации и, соответственно, дешевле.

Появление горизонтального бурения относится к 1894, когда С.Г.Войслав провёл этим способом скважину на воду близ Брянска. Успешная проходка скважины в Бухте Ильича (Баку) по предложению Р.А.Иоаннесяна, П.П.Шумилова, Э.И.Тагиева, М.Т.Гусмана (1941) турбинным горизонтальным бурением положила начало внедрению горизонтального турбобурения, ставшего основным методом направленного бурения в России, получившего применение за рубежом. Этим методом при пересечённом рельефе местности и на морских месторождениях бурят кусты до 20 скважин с одного основания. В 1938-1941 в разработаны основы теории непрерывного горизонтального регулируемого турбинного бурения при неподвижной колонне бурильных труб. Этот метод стал основным при бурении наклонных скважин.

Недостатками горизонтального бурения являются повышенная вероятность возникновения аварийной ситуации из-за использования клиньев, требования к прочности бурильных труб, необходимости частого использования отклонителей и приборов, что увеличивает. К основным достоинствам горизонтального бурения относятся: возможность определения истинной мощности наклонных пластов, подсечения полезных ископаемых, залегающих в труднодоступных местах (горы, водоемы, болотистая местность и т. д.), обхода естественных препятствий (здания, дороги, реки и т. п.) при инженерно-техническом бурении и т. п. Горизонтальное бурение широко применяется при сооружении скважин различного назначения - группы А,Б,В,Г,Д.

Горизонтальное бурение - способ проведения скважины с отклонением от вертикали по заранее заданной кривой. Горизонтальное бурение впервые осуществлено в СССР на Грозненских нефтепромыслах (1934). В 1972 в СССР горизонтальное бурение сооружено около 25% общего метража скважин на нефть. Горизонтальное бурение оказывается целесообразным при: сложном рельефе местности (например, при расположении залежи под дном крупного водоёма или под капитальными сооружениями); геологических условиях залегания полезных ископаемых, не позволяющих вскрыть их вертикальными скважинами; кустовом бурении или многозабойном бурении; тушении горящих нефтяных и газовых фонтанов. При геологоразведочных работах горизонтальное бурение осуществляется шпиндельными буровыми станками, причём скважина забуривается наклонно непосредственно с земной поверхности; при вскрытии нефтяных и газовых пластов. Горизонтальное бурение производится турбобурами или роторным способом (скважина с поверхности забуривается вертикально с последующим отклонением на заданной глубине в запроектированном направлении).

Список литературы

1. Бурение нефтяных и газовых скважин: Учеб. пособие для

2. вузов. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. 2002.

3. Горин А.С., Ю.И. Спектр, В.А. Красков, журнал «Трубопроводный транспорт нефти», №11 2003 г.

4. Технология бурения разведочных скважин на нефть и газ: Учеб. для вузов. - М.: Недраг 1998.

5. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А

6. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб, для вузов. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2003.

7. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин: Учеб. для вузов. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000.

8. Буровое оборудование: Справочник: В 2 т. - М.: Недра, 2000.

9. Ильский А.А. Оборудование для бурения нефтяных скважин. - М.: Машиностроение, 1980.

10. Середа Н.Г., Соловьев Е.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. Учеб. для вузов.

11. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. - 4-е изд., перераб. и доп.

12. Буровое оборудование: Справочник: В 2-х т. - М.: Недра, 2000.

13. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению: - В 4-х т. - М.: Недра, 1996.

14. Кагарманов Н.Ф. Механизм разрушения пород при горизонтальном бурении: Тр. 5-й Всесоюзной науч.-техн. конференции. Разрушение горных пород при бурении скважин, Уфа, 1990

15. Материал взятый с сайта http://gorbur.ru/

16. Абрамов Г. С., Барычев А. В., Камнев Ю. М., Молчанов А. А., Сараев А. А., Сараев А.Н., Опыт эксплуатации перспективы развития забойных инклинометрических систем с электромагнитным каналом связи. Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности», №1-2, 2001г.

17. Березин В.Л., Зиенко А.И., Минаев В.И./ Обзорная информация «Строительство предприятий нефтяной и газовой промышленности», серия «Механизация строительства», Выпуск 3, 1984 г.

18. Березин В.Л., Зиенко А.И., Минаев В.И./ Обзорная информация «Строительство предприятий нефтяной и газовой промышленности», серия «Механизация строительства», Выпуск 3, 1984 г.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Технические средства направленного бурения скважин. Компоновки низа бурильной колонны для направленного бурения. Бурение горизонтальных скважин, их преимущества на поздних стадиях разработки месторождения. Основные критерии выбора профиля скважины.

    презентация [2,8 M], добавлен 02.05.2014

  • История бурения нефтяных и газовых скважин, способы их бурения. Особенности вращательного бурения. Породоразрушающие инструменты (буровые, лопастные, алмазные долота). Инструмент для отбора керна. Оборудование для бурения, буровые промывочные жидкости.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 27.09.2013

  • Схема колонкового бурения с применением буровой установки. Конструкция, назначение и классификация буровых вышек, буров, труб, долот. Причины аварий при различных способах бурения, способы их ликвидации. Режимы бурения нефтяных и газовых скважин.

    реферат [662,7 K], добавлен 23.02.2009

  • Назначение, устройство основных узлов и агрегатов буровых установок для глубокого бурения нефтегазоносных скважин. Конструкция скважин, техника и технология бурения. Функциональная схема буровой установки. Технические характеристики буровых установок СНГ.

    реферат [2,5 M], добавлен 17.09.2012

  • Содержание, принципы, основные компоненты организации производственного процесса бурения. Методы организации и производственный цикл процесса бурения. Бурение нефтяных скважин. Меры по охране недр и окружающей среды. Влияние сероводорода на людей.

    курсовая работа [72,1 K], добавлен 22.05.2009

  • Буровая скважина и ее основные элементы. Методика разрушения горной породы на забое. Рассмотрение классификации способов бурения. Задачи автоматизации производственных процессов. Сущность и схема турбинного и роторного процессов бурения скважин.

    презентация [1010,8 K], добавлен 25.05.2019

  • Понятие о нефтяной залежи. Источники пластовой энергии. Приток жидкости к перфорированной скважине. Режимы разработки нефтяных месторождений. Конструкция оборудования забоев скважин. Кислотные обработки терригенных коллекторов. Техника перфорации скважин.

    презентация [5,1 M], добавлен 24.10.2013

  • Изучение технологии бурения и контроля нефтяных и газовых скважин на нефтедобывающем предприятии "Сургутнефтегаз". Освоение скважин с применением струйных насосов и пенных систем. Артезианская эксплуатация и газлифтное фонтанирование, давление пласта.

    отчет по практике [4,8 M], добавлен 29.04.2015

  • Проходка скважин станками шарошечного бурения. Буровой инструмент станков шарошечного бурения. Очистные комплексы и агрегаты для добычи полезного ископаемого. Условия применения очистных комплексов, их основные виды и характеристика особенностей.

    реферат [1,3 M], добавлен 13.10.2013

  • Геологическое строение нефтегазоконденсатного месторождения. Литологическая характеристика разреза скважины. Регулирование свойств буровых растворов. Расчет гидравлической программы бурения. Выбор породоразрушающего инструмента, промывочной жидкости.

    курсовая работа [78,3 K], добавлен 07.04.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.