Многоствольная скважина - это скважина с одним или несколькими дополнительными стволами-ответвлениями от основного ствола.
Это может быть обычная эксплуатационная скважина, уплотняющая скважина или боковой ствол/стволы, пробуренные из существующей скважины.
Различают многоствольные и многозабойные скважины .
Успешная многоствольная скважина, заменяющая несколько традиционных, может снизить общие затраты на бурение и заканчивание скважин, увеличить продуктивность и обеспечить более эффективный приток нефти из пласта.
Поиски и разведка месторождений многоствольными скважинами это эффективный способ особенно площадного геологоразведочного бурения, так как обеспечивает качественное выполнение геологического задания, а при бурении многоствольно-кустовых скважин и надежность подсчета запасов полезных ископаемых.
Применение многоствольных скважин может обеспечить более эффективное управление разработкой месторождения в целом и обеспечить повышение коэффициента излечения нефти (КИН).
Первый патент на эту технологию был получен в США в 1929 г.
Единичные попытки бурения многоствольных скважин не имели заметного успеха и не получили дальнейшего развития.
Первая успешная многоствольная скважина была пробурена в Башкирии в 1953 г.
Это была скважина №66/45, пробуренная А. Григоряном.
Технология бурения многоствольных скважин была разработана и впервые успешно применена в бывшем СССР.
А. Григорян (1914-2005) предполагал, что гораздо эффективнее увеличивать проходку ствола при бурении скважин по уже известным нефтеносным пластам, чем бурить множество скважин с поверхности в надежде попасть в предполагаемую нефтеносную зону.
А.Григорян предложил бурить горизонтально-разветвленные скважины по аналогии с корнями у деревьев, которые расходятся в разные стороны, чтобы увеличить свое присутствие в почве.
Русский ученый К.Царевич подтвердил, что скважина с разветвленными стволами, пробуренными в продуктивной зоне, характеризующейся одинаковой проницаемостью, должна дать увеличение дебита пропорционально количеству стволов.
А.Григорян протестировал свою теорию в 1953 г, когда в Башкирии на месторождении Ишимбайнефти им была пробурена скважина 66/45.
Он пробурил основной ствол скважины до глубины 575 метров прямо к кровле продуктивного артинского яруса.
После чего из этого основного необсаженного ствола он пробурил ответвления наподобие корней у деревьев.
Бурение осуществлялось без установки цементных мостов, без отклонителей, без каких-либо специальных инструментов.
В результате скважина 66/45 имела 9 стволов с максимальным отходом от вертикали 136 м.
Общая эффективная длина всех стволов составила 322 метра. По сравнению с традиционными скважинами, пробуренными на том же самом месторождении, эффективная мощность скважины 66/45 была в 5,5 раз больше. Затраты на бурение этой многоствольной скважины были в 1,5 раза выше, при этом дебит нефти был в 17 раз больше, по сравнению с традиционными скважинами (120 м3/сут против 7 м3/сут).
Развитие технологий многоствольного бурения в США также связано с А.Григоряном, куда он переехал в 1980-х годах, создав компанию Grigoryan Branched-Horizontal Wells.
В канадской провинции Альберта компания Shell была пионером в бурении сложных многоствольных скважин, в Мексикансокм заливе - BP.
По классификации Technology Advancement - Multi-Laterals (TAML) существует 6 уровней сложности многоствольных скважин.
Технологии многоствольного бурения .
Снизу вверх.
Основной ствол бурится на предельную глубину для подсечения наиболее глубокозалегающего горизонта изучаемого объекта, а забуривание дополнительных стволов - для подсечения полезного ископаемого от нижних горизонтов к вышерасположенным.
Геофизические исследования должны выполняться сразу же после окончания бурения каждого ствола.Технологшия эффективна при проведении работ по сгущению разведочной сети, например, при переходе предварительной разведки к детальной и повышению категорийности запасов полезного ископаемого; она наиболее рациональна для разведки пологозалегающих пластов, крутопадающих зон сравнительно выдержанных по мощности на значительные глубины столбообразных, штокверковых и тому подобных тел и др.
Сверху вниз
Осуществляется бурение основного ствола скважины до определенной глубины, на которой в результате резкого искривления забуривается 1-й дополнительный ствол для подсечения верхнего горизонта рудного тела.
Далее продолжается бурение основного ствола до следующего интервала и на этой глубине забуривается 2-й и последующие дополнительные стволы, в том числе и из ранее пробуренных дополнительных стволов. По этой схеме осуществляется изучение промышленной минерализации по глубине ее распространения от верхних к нижним, а также в параллельных геологических разрезах, с сохранением геологического принципа последовательности разведки месторождений от изучаемого к неизвестному, что позволяет прекратить бурение скважины в случае выклинивания рудной зоны.При этом методе основной ствол остается свободным, что позволяет выполнять весь комплекс последующих геофизических исследований в процессе бурения каждого ствола.
Технология эффективна для поисков и разведки месторождений, имеющих сложное строение зоны полезного ископаемого: непостоянную, изменчивую мощность, крутое падение (более 40-50%), значительную протяженность по глубине, неравномерное содержание полезного ископаемого в изучаемом объекте и неравномерное распределение полезного компонента в блоках промышленного содержания и др.
Параллельно
Основной ствол бурится параллельно крутопадающей рудной зоне с висячего или лежащего бока, а дополнительные стволы из него по 1-й или 2-й технологии.
Существуют и безклиновые технологии от искусственного неметаллического забоя, в тч резкий перегиб ствола с естественного забоя, бурение направляющего ствола уменьшенного диаметра, забуривание при расширении скважины в анизотропных породах.
В последнее время технологии многоствольных скважин совершенствуются в рамках разработки и внедрении боковых соединений, разработке и вводе в действие внутрискважинных инструментов для многоствольных скважин, освоении многоствольных месторождений и на развитии программного обеспечения для построения экономических моделей анализа соотношения цена/качество многоствольных альтернатив.
Кроме строительства многоствольных скважин необходимо заботиться о капитальном ремонте таких скважин.
Этомук тоже начали уделять внимание.
Появился даже термин - многоствольное оборудование для КРС.
Это оборудование позволяет распознать нужный ствол и направить туда нужную трубу для организации КРС.
Многоствольное оборудование, находясь внутри ствола, может производить различные виды работ: стимуляцию притока, очистку труб. Многоствольные соединения должны выдерживать большие дифференциальные давления.
