Цель и эффективность бурения ГС в различных геологических условиях

Практические основы бурения ГС положены в СССР в 30-е годы. Считается, что если во всем мире до 1980 г. на нефть пробурено всего несколько сотен ГС (причем большая часть в нашей стране), то после 1988 г. — около 2000 (в России около 180). По прогнозам зарубежных специалистов число ГС к 2000 г. будет составлять 30−50% числа всех скважин, пробуренных на суше. Эти прогнозы достаточно хорошо коррелируются и подтверждаются динамикой числа объектов в России, где с 1990 г. число их удваивается [1] на 1998 г. суммарный годовой объем бурения ГС превысил 2300 скважин. Впервые в практике Российской нефтяной отрасли объем разработки на основе бурения сотен ГС в комбинации с вертикальными стала залежь в горизонте АС₄₋₈ Федоровского месторождения (ОАО «Сургутнефтегаз»). На этом объекте планомерно вводятся в действие по 60−70 ГС в год, а общий объем ГС на объекте составит около 1000 скважин [2].

Многолетний опыт эксплуатации нефтяных месторождений показывает, что на поздней стадии разработки значительно ухудшается структура начальных запасов за счет увеличения доли трудно извлекаемых запасов. В связи с неравномерной выработкой запасов нефти по сложно построенным объектам большая их часть остается в зонах распространения малопродуктивных коллекторов, в заводняемых зонах, а также в ограниченных линзах коллекторов. Эту категорию запасов не удастся вовлечь в активную разработку традиционными, широко используемыми методами. [3]. Поэтому необходимо широкое внедрение высокоэффективной комплексной технологии разработки трудноизвлекаемых запасов, одним из важнейших элементов которой является широкое использование горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин [4].

Однако ГС эффективны не только в процессе доразработки месторождений. На сегодняшний день идет широкое освоение новых нефтегазовых залежей как за границей [5], так и в России: Федоровское месторождение ОАО «Сургутнефтегаз» [6]. Это обусловлено, тем, что ГС как продукт современной технологии, при обеспечении ряда требований [7, 1, 5, 6, 8], обеспечивают дебит превышающий дебит вертикальных скважин в десятки раз.

Преимущество ГС заключается в следующем: повышенная продуктивность или приемистость; более высокий коэффициент охвата пласта; пониженные эффекты развития конусов воды или газа из-за уменьшения депрессии на пласт, вследствие чего увеличивается период продуктивной работы скважины, увеличенная площадь дренирования. Продуктивность (приемистость) ГС может быть выше, чем вертикальной, по нескольким причинам. Прежде всего, ГС могут охватить гораздо большие площади продуктивного пласта, чем вертикальные скважины, в случае сложных разрезов вскрывают большее число пластов. Горизонтальные скважины можно бурить перпендикулярно к направлению, в котором ориентированы естественные трещины, и, следовательно, стволы пересекут большее число таких трещин. Кроме того, в ГС может быть инициировано множество трещин гидроразрыва.

При благоприятной ориентации стволов [5, 10] в системе площадного заводнения [5, 9] часто обеспечивают более высокий коэффициент площадного охвата, чем вертикальные скважины. Когда протяженность горизонтального ствола приближается к значению, равному половине расстояния между нагнетательными и добывающими скважинами, теоретически коэффициент площадного охвата стремится к 100%. Эффективность охвата пласта по вертикали зависит от расположения горизонтального ствола в вертикальном разрезе. Эффективность площадного охвата может быть выше или ниже, чем в вертикальной скважине. Например, если в разрезе пород присутствуют непроницаемые барьеры, то коэффициент охвата по вертикали может быть очень плохим. [11].

При разработке залежи с высоковязкой нефтью применение ГС совместно с паротепловым воздействием на пласт приводит к существенному увеличению коэффициента нефтеизвлечения [12, 13].

Помимо вышеперечисленных преимуществ горизонтального бурения, ГС также позволяют: вовлечь в разработку месторождения находящиеся в местах, над которыми невозможна установка буровой: жилые массивы, заповедники и др., обойтись без построения дорогостоящих морских платформ при разработке шельфовых месторождений сэкономить расходы на разработку при уменьшении максимального количества скважин с одного куста.