Особенности конструкций скважин с горизонтальным окончанием.

По типу профиля различают трех, четырех и пятиинтревальные горизонтальные скважины, а по количеству стволов – однозабойные и многозабойные. Известна и наиболее распространена классификация типов горизонтальных скважин, согласно которой выделяют ГС с большим, средним и малым радиусом искривления. Горизонтальные скважины с большим радиусом искривления характеризуются интенсивностью набора зенитного угла от 0,8°/10 м до 2,0°/10 м и имеют радиус искривления в пределах 900 ÷ 290 м. Проводка скважин такого профиля осуществляется с помощью клиньев – отклонителей. Горизонтальные участки имеют длину до 2500 м. Скважина с таким профилем характерна для тех случаев, когда для достижения заданной точки входа в пласт требуется большое горизонтальное отклонение (в зонах шельфа, при бурении с морских платформ, в экологически сложных или труднодоступных местах). Горизонтальные скважины со средним радиусом искривления имеют интенсивность набора зенитного угла от 2°/10 м – 12°/10 м, радиус искривления 50 м и горизонтальные участки длиной до 2500 м. Эти скважины бурятся с помощью специальных гидравлических забойных двигателей (отклонитель типа ОШ на базе винтового забойного двигателя ДУ, конструктивная схема которого включает искривленный корпус между шпинделем и двигательной секцией и установку корпусного шарнира над двигателем) и обычных элементов бурильных колонн. Компоновки с двойным углом перекоса рассчитаны на набор зенитного угла с интенсивностью до 12°/10 м. Горизонтальный участок бурят компоновками, включающими забойный двигатель с регулируемым углом перекоса. Такой профиль скважины предпочтителен для бурения на суше и многозабойного бурения (доразбуривание разрабатываемых месторождений, повышение нефтеотдачи, интенсификация добычи). На практике скважиной со средним радиусом искривления считают такую, в которой КНБК нельзя вращать после проходки участка набора зенитного угла. Горизонтальные скважины с малым радиусом искривления имеют интенсивность набора зенитного угла от 5 до 10 град / 10 м, которому соответствует радиус искривления в диапазоне от 6 до 12 м. Длина горизонтального участка изменяется от 90 до 300 м. Скважины с малыми радиусами искривления бурятся с помощью клиньев отклонителей и по специальной технологии. Такой профиль характерен для бурения дополнительных стволов из эксплуатируемых скважин, в том числе для вовлечения в разработку трудноизвлекаемых запасов.

Конструкция горизонтальной скважины в части надежности, технологичности и безопасности должна обеспечивать: - максимальное использование пластовой энергии продуктивных горизонтов в процессе эксплуатации за счет выбора оптимального диаметра эксплуатационной колонны и возможности достижения проектного уровня гидродинамической связи продуктивных отложений со стволом скважины; - применение эффективного оборудования, оптимальных способов и режимов эксплуатации, поддержания пластового давления, теплового воздействия и других методов повышения нефтеотдачи пластов; - условия безопасного ведения работ без аварий и осложнений на всех этапах строительства и эксплуатации скважины; - получение необходимой горно-геологической информации по вскрываемому разрезу; - условия охраны недр и окружающей среды, в первую очередь, за счет прочности и долговечности крепи скважины, герметичности обсадных колонн и кольцевых пространств, а также изоляции флюидосодержащих горизонтов друг от друга, от проницаемых пород и дневной поверхности - максимальную унификацию по типоразмерам обсадных труб и ствола скважины.

Оптимальное число обсадных колонн и глубины установки их башмаков при строительстве ГС определяется количеством зон, с несовместимыми условиями проводки ствола по градиентам пластовых давлений гидроразрыва пластов (ГРП), прочности и устойчивости пород. Башмак обсадной колонны, перекрывающий породы, склонные к текучести, следует устанавливать ниже их подошвы или в плотных пропластках. До вскрытия продуктивных и напорных водоносных горизонтов должен предусматриваться спуск минимум одной промежуточной колонны или кондуктора до глубины, исключающей возможность разрыва пород после полного замещения бурового раствора в скважине пластовым флюидом или смесью флюидов.

Расчет обсадных колонн должен производиться с учетом следующих условий: - коэффициенты запаса прочности на избыточное давление для секций, находящихся в пределах горизонтального участка составляют от 1,3 до 1,5; для секций находящихся в интервалах искривления от 3,0°/10 м – 5,0°/10 м составляет – 1,05; для секций в интервалах искривления свыше 5°/10 м – 1,10; - коэффициент запаса прочности на внутренне давление – 1,15. При проведении расчетов для горизонтальных участков следует выбирать трубы наиболее низкой группы прочности с максимальной толщиной стенки (трубы исполнения А), а для интервалов интенсивного набора кривизны – трубы высоких групп прочности.