Кустовое бурение скважин
Кустовым бурением называют такой способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а забои находятся в точках, соответствующих геологической сетке разработки нефтяного (газового) месторождения.
Одним из главных преимуществ кустового бурения является значительное сокращение земельных площадок, приходящихся на одну буровую, и сокращение за счет этого потрав сельскохозяйственных угодий. Кроме того, кустовое бурение скважин дает возможность значительно сократить строительно-монтажные работы в бурении, уменьшить объем строительства дорог, водопроводов, линий электропередачи и связи и т.д., улучшить руководство буровыми работами и обслуживание эксплуатационных скважин. Наиболее выгодно вести кустовое бурение на морских месторождениях, в горной, лесной и болотистой местностях, где возведение промысловых сооружений и строительство дорог и коммуникаций затруднены и требуют больших капиталовложений.
Очень широкое распространение получило бурение наклонных скважин с кустовых площадок на нефтяных месторождениях Западной Сибири. В сложных природно-климатических условиях на затапливаемой и сильно заболоченной территории выполняется большой объем буровых работ. Высокие темпы строительства скважин в сочетании с использованием кустового метода разбури-вания месторождений предъявляют большие требования к уровню технологии наклонного бурения.
До начала бурения первой скважины составляется план куста, в котором показывается расположение устьев скважин, очередность их бурения, направление перемещения буровой установки, проектные азимуты и отклонения забоев скважин. При этом необходимо, чтобы в направлении перемещения буровой установки располагалось минимально возможное число проектных забоев скважин.
Очередность бурения скважин с кустовой площадки определяется в зависимости от величины угла, измеряемого от направления движения буровой установки до проектного направления на забой скважины по ходу часовой стрелки (рис. 8.15).
Расстояние между устьями двух соседних скважин определяется прежде всего исходя из необходимости установки агрегатов для ремонта скважин, а также размещения станков-качалок. При выборе расстояния между устьями принимается во внимание также длина вертикального участка скважины и траектория ствола предыдущей скважины. При этом расстояние между устьями двух соседних скважин должно быть не менее 3 м. Если предыдущая скважина искривлена в направлении движения буровой установки, то расстояние между устьями может быть увеличено.
При бурении наклонных скважин с кустовых площадок для сохранения вертикального верхнего участка ствола необходимо обеспечить:
центровку вышки, горизонтальность стола ротора;
соосность резьбовых соединений нижней части бурильной колонны и прямолинейность УБТ;
бурение верхнего интервала вести с проворотом инструмента;
использование при необходимости центрирующих устройств.
Расстояние по вертикали между точками забуривания наклонного ствола двух соседних скважин должно быть не менее 30 м, если разница в азимутах забуривания менее 10°; не менее 20 м, если разница составляет 10. 20°; Юм, если азимуты забуривания отличаются более чем на 20°.
Глубина забуривания наклонного ствола выбирается в зависимости от величины угла, измеряемого от направления движения буровой установки до проектного направления на точку по часовой стрелке:
если указанный угол равен 60. 300°, то первая скважина забуривается с минимальной глубины; глубина забуривания каждой последующей скважины выбирается больше, чем предыдущей;
 |
Рис. 8.15. Определение очередности бурения скважин на кустовой площадке:
7, 2, 3, 4, 5, 6, 1,8— очередность бурения скважин; А — направление движения буровой установки; I — группа скважин, в которой каждая очередная забуривается с большей глубины, чем предыдущая, при этом опасность встречи стволов минимальна; Па, Иб — глубины зарезки, должны увеличиваться, как и для скважин первой группы; III — бурение скважины с меньшим зенитным углом и максимально вертикальным участком; глубина зарезки для каждой очередной скважины меньше, чем для предыдущей
если угол между направлением движения буровой установки и проектным азимутом равен 60. 120° или 240. 300°, допускается забуривание выше, чем в предыдущей скважине;
при величине вышеуказанного угла, равной 0. 60° или 300. 360°, первая скважина забуривается с большей глубины, глубина забу-ривания каждой последующей скважины выбирается меньше, чем предыдущей.
При забуривании наклонного ствола выше, чем в предыдущей скважине и в случае, когда предыдущая скважина является вертикальной, необходимо выполнять следующие требования:
перед спуском отклонителя замерить угол и азимут первого участка профиля; при искривлении ствола более Г забуривание вести с учетом опасности встречи стволов;
не допускается пересечение плоскостей бурящейся и ранее пробуренных скважин;
контроль за траекторией ствола следует осуществлять двумя инклинометрами.
При бурении скважин одного куста должны применяться от-клонители с одинаковой интенсивностью набора кривизны, не превышающей 2° на 10 м.
Зона вокруг ствола скважины с радиусом, равным 1,5 % текущей глубины рассматриваемой точки за вычетом длины вертикального участка, но менее 1,5 м, считается опасной с точки зрения встречи стволов. Если в процессе бурения выявляется, что возможно соприкосновение опасных зон двух скважин, бурение продолжается с соблюдением мер, исключающих повреждение обсадной колонны, или осуществляются работы по корректированию траектории скважины.
При сближении стволов необходимо делать промежуточные замеры: при бурении с отклонителем — через 25 м, на прямолинейном участке — через 200. 300 м, а также контролировать взаимное положение стволов и расстояние между ними.
Дата добавления: 2016-01-03 ; просмотров: 7004 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Кустовое бурение
Кустовое бурение — сооружение нескольких скважин, как правило наклонно направленных, устья которых сгруппированы на близком расстоянии друг от друга. При этом куст ограничен общей площадкой.
Существуют условия, при которых возникает необходимость использования метода кустового бурения:
— бурение месторождений, залегающих под застроенными участками;
— бурение месторождений, залегающих под водоемами, под участками земли с сильно пересеченным рельефом местности, а также в других случаях окружения сложными для бурения геологическими объектами;
— при проводке скважин на продуктивные горизонты с отдельных морских буровых оснований или эстакад;
— во избежание нарушения сетки разработки при естественном искривлении скважины объединяют в кусты;
— разбуривание многопластовых залежей;
— бурение в зимний период, когда наблюдается большой снежный покров, или весной во время паводков.
Если кустовое бурение осуществляется на земледельческой территории, то необходимо стремиться к сокращению площадки под куст.
Двухствольное последовательное, двухствольное параллельное и трехствольное бурение относится к разновидностям кустового бурения.
Количество скважин в кусте ограниченно технически возможными отклонениями забоев наклонных скважин.
При кустовом бурении, на кустовой площадке, число одновременно действующих буровых установок может быть разным.
На сегодняшний день, кусты скважин часто являются большими промышленными центрами с базами производственного обслуживания и материально-технического снабжения.
Минимальное число скважин в кусте — две. Как правило, в России строят кусты до 24 скважин, есть отдельные кусты, состоящие из 30 скважин. Из мировой практики бурения известен случай: в США, в Калифорнийском заливе с насыпного острова размером 60х60м. было пробурено — 68 скважин.
Источник
Кустовое бурение. Преимущества и недостатки.
Кустом скважин называется такое их расположение, когда устья находятся вблизи друг друга на одной технологической площадке, а забои скважин — в узлах сетки разработки залежи (месторождения)
На локальных кустах скважины, как правило, располагают в форме веера во все стороны, что позволяет иметь в кусте максимальное число скважин на участке.
Количество скважин в кусте может колебаться от 2-х до 20-30 и более. Причем чем больше скважин в кусте, тем больше отклонения забоев от вертикали, увеличивается длина стволов что приводит к росту затрат на проводку скважин. Кроме того возникает опасность встречи стволов, влекущая за собою тяжелые аварийные ситуации.
Максимально возможное число скважин и кусте па основании данных наклонного бурения определяется из выражения.
где, а – предельное отклонение забоя от вертикали;
t — плотность сетки разработки залежи;
где d — расстояние между рядами в сетке,
h — расстояние между скважинами в ряду.
А также исходя из возможностей пожаротушения.
где, kc – отн. стоимость ПЗР и МР для куста из n скважин к стоимости таких же работ для одной верт. скважины
С1 – суммарная стоимость «лишней» проходки из n скважин,
С2 – дополнительная стоимость скважин в кусте обусловленная наклонным бурением,
СП –стоимость ПР для одной скважины,
СМ – стоимость МР
– упрощение в обслуживании;
– снижение объемов перевозок.
(–) – увеличение длины ствола;
– увеличение расходных материалов;
– более высокая квалификация;
– вынужденная консервация части скважин.
Кустовым бурением называют такой способ, при котором устья скважин находятся на общей площадке сравнительно небольших размеров, а забои в соответствии с геологической сеткой разработки месторождения. Впервые этот способ был применен в 1934 г. на Каспии, затем стал использоваться в Пермском нефтяном районе. Особенно бурное развитие он получил в Западной Сибири, где в настоящее время более 90 % объема бурения выполняется с кустовых площадок.
Бурение скважин кустовым способом имеет целый ряд существенных преимуществ. Прежде всего, это экономически выгодно, так как при этом значительно сокращаются затраты средств и времени на обустройство площадок под скважины, подъездных путей к ним и других коммуникаций, существенно уменьшаются затраты времени на вышкостроение, промысловое обустройство скважин, их эксплуатационное обслуживание и ремонт.
Кроме того, кустовое бурение выгодно и с экологической точки зрения, так как позволяет значительно уменьшить площадь земель, занимаемых под буровыми, а также снизить затраты на природоохранные мероприятия.
Однако широкое развитие кустового способа бурения потребовало разработки новых технологий направленного бурения, новых технических средств и оборудования.
Особенности проектирования и бурения скважин с кустовых площадок
Рис. 24. Оптимальное направление движения станка
При бурении скважин с кустовых площадок в связи с тем, что устья скважин располагаются близко друг к другу, возможны тяжелые аварии, связанные с пересечением стволов двух скважин. Для предотвращения этого явления при проектировании необходимо учитывать ряд дополнительных факторов. Основной принцип проектирования состоит в том, что в процессе бурения стволы скважин должны отдаляться друг от друга. Это достигается, во-первых, оптимальным направлением движения станка (НДС) на кустовой площадке, во-вторых, соответствующей очередностью разбуривания скважин и, в-третьих, безопасной глубиной зарезки наклонного ствола.
Наиболее оптимальным вариантом бурения с кустовой площадки является такой, при котором направления на проектные забои скважин близки к перпендикулярным по отношению к НДС, а совпадение НДС и направлений на проектные забои нежелательно и должно быть минимальным (рис. 24).
Рис. 25. Очередность разбуривания скважин с кустовых площадок
После определения НДС производится проектирование очередности бурения скважин. Она зависит от величины угла, измеряемого от НДС до проектного направления на забой скважины по ходу часовой стрелки. В первую очередь бурятся скважины, для которых этот угол составляет 120-240О (I сектор), причем сначала скважины с большими зенитными углами (рис. 25).
Во вторую очередь — скважины, горизонтальные проекции которых образуют с НДС угол, равный 60-120О и 240-300О (II сектор), и вертикальные скважины. В последнюю очередь бурятся скважины, для которых указанный угол ограничен секторами 0-60О и 300-360О (III сектор), причем сначала скважины с меньшими зенитными углами.
Глубина зарезки наклонного ствола при бурении скважин I и II секторов для первой скважины принимается минимальной, а для последующих — увеличивается. Во II секторе допускается для последующих скважин глубину зарезки наклонного ствола уменьшать только в том случае, если разность в азимутах забуривания соседних скважин составляет 90О и более. Для скважин III сектора глубина зарезки наклонного ствола для очередной скважины принимается меньшей, чем для предыдущей.
Расстояние по вертикали между точками забуривания наклонного ствола для двух соседних скважин, согласно действующей инструкции [4], должно быть не менее 30 м, если разность в проектных азимутах стволов составляет менее 10О; не менее 20 м, если разность азимутов 10-20О; и не менее 10 м во всех остальных случаях.
Непосредственно в процессе бурения для предотвращения пересечения стволов необходимо обеспечить вертикальность верхней части ствола. Даже небольшое искривление в 1-2О на этом участке, особенно в направлении движения станка, может привести к пересечению стволов. Для предотвращения искривления необходимо проверить центровку буровой вышки, горизонтальность стола ротора, прямолинейность всех элементов КНБК, соосность резьб.
В процессе бурения на план куста необходимо наносить горизонтальные проекции всех скважин. Однако истинное положение ствола может отличаться от расчетного. Это объясняется погрешностями при измерениях параметров искривления и ошибками графических построений. Поэтому зона вокруг ствола скважины с некоторым радиусом r, равным среднеквадратической ошибке в определении положения забоя, считается опасной с точки зрения пересечения стволов. Величина этого радиуса с достаточной степенью точности может быть принята равной 1,5 % текущей глубины скважины за вычетом вертикального участка, но не менее 1,5 м. Если в процессе бурения соприкасаются опасные зоны двух скважин, то необходимо замеры параметров искривления производить через 25 м проходки двумя инклинометрами и применять лопастные долота, что снижает вероятность повреждения обсадной колонны в ранее пробуренной скважине. Чаще же, как показывает практика, пересечение стволов возникает из-за неточностей в ориентировании и несвоевременных замерах параметров искривления.
Источник
