Историческая справка. Рязанов В.И. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин

В.И. Рязанов

НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕ НЕФТЯНЫХ И

ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Томск 2007

УДК 622.243.24

Рязанов В.И. Направленное бурение нефтяных и газовых скважин. Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2007. – 117 с.

В учебном пособии рассмотрены общие сведения об искривлении скважин, причины искривления, измерение искривления ствола, типы и методика расчета профилей наклонно направленных скважин, контроль за траекторией скважины, технические средства направленного бурения и их ориентирование, неориентируемые компоновки для управления искривлением. Особенности и преимущества бурения скважин с кустовых площадок и горизонтальных скважин, особенности промывки, исследования и заканчивания горизонтальных стволов. Методы забуривания и проходки дополнительных стволов из бездействующих скважин.

Пособие подготовлено на кафедре бурения скважин ТПУ и предназначено для студентов дневного и заочного обучения по специальности 130504.

Печатается по постановлению Редакционно-издатель-ского Совета Томского политехнического университета

Рецензенты:

Овчинников В.П. – Профессор, д-р техн. наук, Тюменский государственный нефтегазовый университет

Буглов Н.А. – Доцент, канд. техн. наук, Иркутский государственный технический университет

Темплан 2007

© Томский политехнический университет, 2007

Введение

Существенное увеличение добычи нефти и газа возможно только при повышении эффективности и качества бурения и, в частности, направленных скважин. Это связано с тем, что в основном нефтедобывающем районе – Западной Сибири разработка месторождений практически возможна только наклонно направленными скважинами. На морских месторождениях также бурятся только направленные скважины. В последнее время все более широкое распространение получает бурение скважин с горизонтальным участком ствола, что повышает их дебит и коэффициент нефтеотдачи пластов. Проходка таких скважин требует применения методов направленного бурения.

Бурение наклонно направленных скважин позволяет существенно снизить расход средств и сократить затраты времени при одновременном повышении эффективности разработки месторождений нефти и газа.

Историческая справка

Пожалуй, первое упоминание о том, что скважины искривляются, и необходимо принимать меры по борьбе с этим явлением, относятся к XVII в. В наставлении «Как зачатии делать новая труба на новом месте» есть указания о том, как предотвратить первоначальное искривление скважины.

Сам факт искривления скважин в процессе бурения был установлен в середине XIX века, а первая направленная скважина была пробурена из подземной горной выработки в 1863 г. по предложению швейцарско­го инженера Лешо при проходке тоннеля в Альпах.

В 1870 г. в России впервые в мире под руководством инженера С.Г. Войслава в районе г. Брянска была пробурена водозаборная сква­жина под углом 60° к горизонту.

В 1888 г. был сконструирован первый отечественный прибор для измерения угла наклона скважины.

В 1906 г. была предпринята, правда безуспешная, попытка бурения направленных скважин под дно Каспия.

В СССР первые направленные скважины на нефть и газ были про­бурены роторным способом в тридцатые годы XX века, а в 1941 г. была успешно пробурена первая в мире наклонно направленная скважина с использованием многоступенчатого безредукторного турбобура.

Еще в 1941 г. Н.С. Тимофеев предлагал бурить дополнительные стволы в скважине для увеличения ее производительности. В 1951-1953 гг. A.M. Григоряном бурились первые разветвленные скважины. Число ответвлений доходило до 10 при протяженности отдельных дополни­тельных стволов до 350 м.

Первая попытка бурения скважины с горизонтальным участком ствола была предпринята в США в 1929 г., но в связи с высокой стои­мостью работ было признано, что гидроразрыв пласта более эффекти­вен.

В СССР горизонтальные скважины начали бурить с 1953 г. под ру­ководством A.M. Григоряна. Длина горизонтального участка в те годы доходила до 170 м.

В Западной Сибири первая наклонно направленная скважина была пробурена в 1965 г., а в 1967 г. было начато бурение скважин с кусто­вых площадок, сначала по четыре скважины в кусте, а первая горизон­тальная скважина была пробурена в 1988 г.