Технология бурения многоствольных скважин

Особенностью строительства многоствольных скважин (МСС) является стыковка основного и боковых стволов, обеспечивающая проведение гидродинамических и геофизических исследований в каждом эксплуатационном объекте, а также условия для эффективной эксплуатации скважин с несколькими эксплуатационными забоями.

При бурении многоствольных скважин строительство основного ствола с эксплуатационным забоем осуществляется по обычной технологии строительства наклонно-направленных и горизонтальных скважин. После этого осуществляются зарезка и бурение боковых стволов с эксплуатационными забоями.

Конструкция многоствольных скважин в зависимости от способов соединения основного и боковых стволов и формирования эксплуатационных забоев может быть различной.

В настоящее время в мировой практике принято условно подразделять конструкцию многоствольных скважин на 6 уровней:

1 -  основной ствол и боковые стволы не обсажены обсадными колоннами;

2- основной ствол обсажен эксплуатационной зацементированной колонной, боковые стволы не обсажены обсадными колоннами;

3 - основной ствол обсажен эксплуатационной зацементированной колонной, боковые стволы обсажены незацементированными обсадными колоннами (с применением в боковых стволах, при необходимости, изолирующих пакеров);

4 – основной  ствол обсажен эксплуатационной зацементированной колонной, боковые стволы обсажены обсадными зацементированными колоннами;

5– основной ствол обсажен эксплуатационной зацементированной колонной, боковые стволы обсажены обсадными зацементированными колоннами, механическое соединение стволов;

6 – основной ствол и боковые стволы обсажены обсадными колоннами и зацементированы, соединение стволов выполнено цельным.

Строительство многоствольных скважин осуществляется в наклонно-направленных и горизонтальных скважин.

В процессе строительства многоствольных скважин, с целью обеспечения оптимальных условий для зарезки боковых стволов, в интервалах предполагаемых «окон» в эксплуатационной колонне возможна установка специальных труб или специальных патрубков с вырезанными «окнами».

В этом случае, над интервалами забуривания боковых стволов устанавливаются специальные кольца или специальные замковые муфты, используемые для посадочных устройств при проведении исследовательских или промысловых работ в процессе бурения и эксплуатации боковых стволов.

Для условий залегания продуктивных отложений месторождений Западной Сибири, при отсутствии близкорасположенных водогазонефтяных контактов, востребованными являются многоствольные скважины 3 уровня,

В качестве примера, на рисунке 3.2 приведен профиль многоствольной скважины 3 уровня с двумя наклонно-направленными стволами.

Для продуктивных залежей с близким расположением водогазонефтяных контактов, наиболее эффективной является конструкция многоствольных скважин 4 уровня.

При этом, в определенных, осложненных геологических условиях строения продуктивной залежи, с близким расположением водогазонефтяных контактов, целесообразно использовать конструкция многоствольных скважин 5 уровня, в которой за счет механического соединения основного и боковых стволов обеспечивается высокая степень герметичности.

Наиболее сложными являются конструкции многоствольные скважин 6 уровня, которые весьма мало применяются в мировой практике.

После завершения строительства основного ствола с формированием эксплуатационного забоя, над продуктивным пластом устанавливается мостовая заглушка, герметизирующая основной ствол для обеспечения безаварийной проводки бокового ствола.

Затем осуществляются забуривание и бурение боковых стволов. Производится вырезание “окна” в эксплуатационной колонне соответствующим фрезером с применением извлекаемого клин-отклонителя.

В скважину спускается клин-отклонитель с ориентирующим устройством и устанавливается на заданную глубину.

Используемый при этом инструмент позволяет за один рейс определять нужную глубину, производить ориентировку и установку пакера, после чего начинается фрезерование. 

Применяемый пакер не допускает движения или вращения отклонителя. Инструмент должен спускаться в скважину на врезном фрезере.

Извлекаемый  клин - отклонитель устанавливают под углом от 0 до 90 град. вправо или влево от азимутального направления ствола скважины.

Затем, после фрезерования осуществляется бурение бокового ствола с вскрытием продуктивного пласта. После вскрытия продуктивного пласта, проведения геофизических и гидродинамических исследований в боковой ствол спускается  «хвостовик».

Рис.3.2–Профиль  многоствольной скважина 3 уровня с двумя наклонно- направленными стволами

В многоствольных скважинах 3 уровня осуществляется обсаживание пробуренного бокового ствола «хвостовиком», который спускается в боковой ствол и подвешивается в эксплуатационной колонне устройством, обеспечивающим свободное прохождение в боковой ствол.

В качестве примера, из эксплуатационной колонны диаметром 168мм или 178мм основного ствола осуществляется бурение боковых стволов, которые обсаживаются «хвостовиками» из обсадных труб диаметром 114мм. 

В многоствольных скважинах4 уровня с эксплуатационным забоем открытого типа, «хвостовики» цементируются от кровли продуктивного пласта до входа в основной ствол с применением манжеты или заколонного пакера.

Интервал продуктивного пласта эксплуатационного забоя перекрывается фильтрами, установленными в обсадной колонне «хвостовика».

Для обеспечения безопасности при вскрытии второго и следующих боковых стволов предыдущий боковой ствол должен быть изолирован. После вскрытия боковым стволом продуктивного пласта и формирования эксплуатационного забоя в боковом стволе устанавливается мостовая заглушка. После окончания бурения всех стволов мостовые заглушки снимаются, осуществляется спуск необходимого для эксплуатации скважины оборудования, осуществляется вызов притока и скважина вводится в эксплуатацию.