Наклонени кладенци
По време на процеса на сондиране кладенците, подложени на естествена кривина, може да не достигнат пластовете, носещи нефт и газ, и следователно да не успеят да изпълнят проектните си цели. Но материалът, действително натрупан върху естествената кривина, позволи да се установят редица общи модели, като се вземат предвид, които сондажите се научиха да пробиват кладенци в строго насочена посока. Изкуственото отклонение е посоката на сондажа в процеса на сондиране по определен план, привеждайки дъното до определена точка.
Могат да се разграничат следните видове изкуствено отклонени кладенци:
- Многостранен (група от кладенци)
Нека разгледаме по-отблизо всеки тип кладенец.
Насочен кладенец е кладенец, който е специално насочен към някаква точка, отдалечена от вертикалната проекция на устието му.
Отклонени цели за сондиране на кладенци:
- проучване и експлоатация на находища на нефт и газ, разположени под големи промишлени съоръжения, в планински, влажни зони, под големи водоеми;
- увеличаване на филтрационната повърхност на продуктивния пласт в отделни кладенци, както и при многостранно отваряне на пласта;
- опазване на плодородни земи и гори;
- заглушаване на фонтани и гасене на пожари в други кладенци;
- пробиване на втори сондаж на определена дълбочина, за да се заобиколи останалия в сондажа инструмент;
- отваряне на пластове при наличие на разлом, в стратиграфски уловки, при заобикаляне на солни куполи.
В България наклоненото сондиране се използва за сондиране на кладенци за нефт и газ в Западен Сибир, в северната част на европейската част, в Северен Кавказ, в Татарстан, Башкортостан, Самарска област идруги области.
В България по-голямата част от насочените кладенци се сондират с помощта на сондажни двигатели, докато в чужбина сондирането на такива кладенци е доминирано по ротационен метод, а сондажните двигатели се използват главно само в участъка на кривина в дадена посока. Местни и чуждестранни експерти смятат, че винтовите сондажни двигатели са най-обещаващите за кривина в дадена посока.
Отклонени профили на кладенци
При отклонение на дъното от вертикалата до 300 m се използва тангенциален триинтервален профил, състоящ се от вертикален участък, участък с начална кривина и тангенциален участък.
Когато отклонението на дъното на дупката е повече от 300 m, се използва S-образен четириинтервален профил, включващ вертикален участък на първоначалната кривина, тангенциален участък и участък с намаляване на зенитния ъгъл.
За проектирането на насочени кладенци за специални цели се използва j-образен профилен изглед, включително вертикален разрез; участъкът на първоначалната кривина, тангенциалният участък и участъкът с ниско интензивно увеличение на зенитния ъгъл спрямо проектната дълбочина.
Всички видове профили, разгледани по-горе, са проектирани в една и съща равнина, т.е. са плоски. При пробиване на кладенци в трудни минни и геоложки условия се използват профили от пространствен тип. В България сондирането на насочени кладенци с пространствен тип профил е разпространено в района на Грозни.
Многостранните кладенци са по-нататъшно развитие на технологията за насочено и хоризонтално сондиране. Маслото се извлича от един ствол, който е най-близо до вертикалата, а клоните служат като допълнителни дренажни канали,през които нефтът навлиза в основния сондаж от отдалечени зони на нефтения резервоар, както и от високопродуктивни пукнатини или лещи, отворени от сондажи, които остават между конвенционалните кладенци с един отвор и не са засегнати от разработването. С други думи, под многостранни кладенци (MLT) се разбират кладенци, които имат разклонения в долната част на основния сондаж под формата на два или повече удължени хоризонтални, леко насочени или вълнообразни сондажа, всеки от които има интервал на проникване на продуктивна формация, като правило два пъти или повече от дебелината на формацията.
Формата на кладенеца може да бъде много различна: стволовете могат да се разклоняват на различни височини от дъното на резервоара или на различни разстояния един от друг и да имат различни ъгли на кривина, да завършват вертикално, наклонено или хоризонтално по протежение на резервоара. Според формата на изпълнение на допълнителните шахти и тяхното пространствено разположение се разграничават следните видове многостранни кладенци:
- разклонени наклонено насочени;
Разклонените насочени кладенци се състоят от основен кладенец, обикновено вертикален, и допълнителни насочени кладенци.
Хоризонтално разклонените кладенци са вид разклонени насочени кладенци, тъй като се извършват по подобен начин, но в крайния интервал на допълнителния кладенец неговият зенитен ъгъл се увеличава до 90º или повече.
В радиалните кладенци основният кладенец се извършва хоризонтално, а допълнителните - в радиална посока.
Изборът на формата на разклоняване на кладенеца зависи от дебелината на продуктивната формация и нейните литоложки характеристики, наличието или отсъствието на формации над нея, които изискват изолация. Радиусите на кривината на стволовете и дълбочината на сондажните места зависят от резервоараналягане, начина на движение на течностите в резервоара и мерките, използвани за поддържане на налягането в резервоара. Профилите на шахтите, тяхната дължина и броят на разклоненията зависят от степента на разнородност на продуктивния пласт, дебелината на пласта, литологията, разпределението на твърдостта на скалите и степента на стабилност на сечението. Препоръки за изготвяне на проекта за MLT за всяко конкретно находище трябва да бъдат издадени в резултат на кумулативното разглеждане на определените геоложки и технически условия.
Групи от три или повече кладенци, разположени на специални площадки и отделени един от друг, или отделни кладенци на разстояние най-малко 5 m, се считат за отделни клъстери.
Под кладенец се разбира участък от територия, на който са разположени кладенци, технологично оборудване, както и битови и други помещения, необходими за извършване на работа. Размерът на обекта зависи от броя на кладенците в клъстера и поставянето на специално оборудване за елиминиране на възможни извънредни ситуации (пожари, открити фонтани и др.)
Взаимното разположение на кладенците е разнообразно и зависи от вида на сондажното съоръжение, конструкцията на сондажното съоръжение, начина на придвижване на сондажното оборудване, стандартите за пожарна безопасност и предлаганите методи за работа на кладенците.
В световната практика има опит в пробиването на 64 кладенци от една основа. В България има редица находища, които позволяват изграждането на 80 сондажа от една сондажна площадка. Например в Печорско море се предлага да се пробият 60 хоризонтални кладенци от една сондажна платформа, вместо да се използват две платформи, които преди това бяха планирани за пробиване на полето само с наклонени кладенци.
Значително намаляване на разходите за изграждане на сондажи, като сондажно оборудванесе движи в рамките на подложката на кладенеца. С този метод балансът на времето на сондажния екип се подобрява и цената на нова сондажна точка в клъстера се намалява до минимум. С клъстерното изграждане на кладенци се намалява площта на земята, изтеглена от селскостопанското производство, и се намаляват разходите за мерки за опазване на околната среда (рекултивация и др.).
Изграждането на кладенци по клъстерния метод в момента представлява повече от 70% от общия обем на производствените сондажи.