Профиль горизонтальной скважины состоит из двух сопряженных между собой частей: направляющего и горизонтального участков ствола. Под направляющим участком ствола будем понимать его участок от устья до точки с заданными координатами на кровле и непосредственно в самом продуктивном пласте. Назначение направляющей части горизонтальной скважины заключается в выведении скважины под определенным утлом в точку продуктивного пласта с заданными координатами.

При расчете профиля этой части горизонтальной скважины, кроме проектной глубины и отклонения забоя от вертикали, необходимо задавать величину зенитного утла на проектной глубине. Методика расчета направ­ляющей части профиля горизонтальной скважины основана на решении системы уравнений проекций участков профиля на вертикальную и гори­зонтальную плоскости. Вертикальную и горизонтальную проекции, а также длину каждого участка профиля можно определить, используя приведен­ные выше формулы.

По радиусу кривизны ствола различают три типа профиля горизон­тальной скважины: с большим, средним, коротким и ультракоротким ра­диусом.

Горизонтальные скважины с большим радиусом кривизны (>190 м) мо­гут быть сооружены при кустовом бурении на суше и море, а также при бурении одиночных скважин со значительной протяженностью горизон­тального участка (600— 1500 м). Для таких скважин используются стандарт­ная техника и технология направленного бурения, позволяющая создать максимальную интенсивность искривления (0,7-=-2°/10 м проходки).

Горизонтальные скважины со средним радиусом кривизны (60—190 м) применяются как при бурении одиночных скважин, так и для восстановле­ния эксплуатационной характеристики действующих скважин. Максималь­ная интенсивность искривления таких скважин 3-И0°/10 м при длине гори­зонтального участка 450 — 900 м. Горизонтальные скважины со средним радиусом кривизны позволяют точнее попадать в глубинную цель, что особенно важно для вскрытия нефтяных и газовых пластов малой мощ­ности.

Горизонтальные скважины с малым радиусом искривления (10 — 60 м) обеспечивают наибольшую точность попадания в глубинную цель. Интен­сивность искривления составляет 10-=-25°/10 м проходки при длине горизон­тального участка 90 — 250 м.

С уменьшением радиуса кривизны ухудшаются условия работы бу­рильных труб, затрудняется прохождение в ствол забойных двигателей, геофизических приборов, обсадных труб. Поэтому даже при бурении скважин со средним радиусом кривизны в компоновку низа бурильной ко­лонны включают специальные трубы и укороченный двигатель. Проводка

скважин с коротким и ультракоротким (<10 м) радиусом кривизны невоз­можна без специальных труб и инструмента.

Большое разнообразие геолого-технических условий эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, различное состояние их разработки требуют индивидуального подхода к проектированию горизонтальных скважин даже в пределах одного месторождения. Проектирование гори­зонтальной скважины целесообразно начинать с определения протяженно­сти, формы и направления горизонтального участка ствола. Эти характери­стики скважины зависят от степени неоднородности продуктивного пласта, его мощности и литологии, прочности пород и устойчивости разреза. В продуктивных пластах небольшой мощности (5—15 м) при глубине их зале­гания до 2000 м рекомендуется вписывать горизонтальный участок ствола в среднюю часть пласта по траектории, параллельной кровле и подошве. Низкопроницаемые пласты значительной мощности с преимущественно вертикальной трещиноватостью целесообразно разбуривать параллельным горизонтальным стволом. Если продуктивный пласт имеет небольшую мощность и неоднородную структуру, когда продуктивные зоны чередуют­ся с непродуктивными прослойками, причем сведения о таком «слоеном» пироге не достаточно точные, то такие пласты рекомендуется вскрывать волнообразным стволом.

В условиях слоисто-неоднородных пластов небольшой толщины, рас­члененных непроницаемыми прослойками, рекомендуется продуктивную часть разреза пересекать полого-наклонным стволом от ее кровли до по­дошвы. В этом случае гарантируется вскрытие всех продуктивных пластов и пропластков.

Скважины с горизонтальным участком протяженностью более 500 м планируют с большим радиусом кривизны, чтобы минимизировать силы сопротивления бурильной колонне и обеспечить достаточную нагрузку на долото.

Скважины с коротким и ультракоротким радиусами кривизны исполь­зуются для проектирования профиля дополнительного ствола, бурение ко­торого производится через окно, вырезанное в обсадной колонне, а также для вскрытия горизонтальным стволом пластов малой мощности.

Обратите внимание: