Горизонтальные скважины - это методы направленного бурения, при которых нефтяная или газовая скважина проходит под углом не менее восьмидесяти градусов от вертикальной скважины. В последние годы этот метод стал более распространенным и эффективным. Операторы могут использовать его для извлечения нефти и природного газа, когда коллектор имеет неправильную форму или труднодоступен [2, с.157].
Горизонтальные скважины стали играть более важную роль в добыче ископаемого топлива в 2010-х годах. С развитием технологий горизонтальное бурение снизило затраты и повысило эффективность добычи нефти и газа.
Возникновению горизонтальных скважин способствовали два компонента бурового аппарата (рисунок 1)
Рисунок 1 – Предпосылки возникновения горизонтальных скважин
Кроме того, современные методы бурения позволяют использовать гибкие сверла. Этот изгиб, достигаемый с помощью гидравлических форсунок, позволяет инженерам в определенной степени контролировать направление бурения.
К преимуществам горизонтальных скважин можно отнести:
1.Уменьшение образования конуса воды и газа из-за снижения депрессии в пласте при заданном дебите, тем самым сокращая ремонтные работы, необходимые в будущем.
2.Повышенный дебит из-за большей длины ствола скважины, выходящего на продуктивную зону.
3.Снижение перепада давления вокруг ствола скважины.
4.Снижение скорости жидкости вокруг ствола скважины.
5.Общее снижение выноса песка за счет сочетания пунктов 3 и 4.
6.Увеличенная и более эффективная схема дренажа, ведущая к увеличению общего извлечения запасов [3, с.112].
С ростом популярности компьютерных технологий горизонтальное бурение стало более популярной технологией. Угол используемого бурового долота может регулироваться компьютером с использованием сигнала глобального позиционирования (GPS) для точного позиционирования бурового долота относительно нефтегазового месторождения.
Благодаря определенным преимуществам по сравнению с традиционным вертикальным бурением, в последние годы горизонтальное бурение стало ценной технологией. Это позволяет получить доступ к подземным резервуарам, которые могут быть недоступны напрямую сверху. Горизонтальное бурение также позволяет исследовать большие подземные области на одной скважине или отправной точке.
Горизонтальное бурение также может использоваться для отключения или сброса давления в неконтролируемых скважинах путем бурения соседних переливных скважин. Наконец, помимо добычи нефти, горизонтальное бурение также может использоваться для строительства подземных трубопроводов или инженерных сетей, которые должны пересекать реки или существующие здания [4, с.157].
Было показано, что горизонтальные скважины особенно полезны как компонент процесса гидроразрыва пласта. Гидравлический разрыв пласта помогает извлекать природный газ и нефть, например, из массивных сланцевых коллекторов в США. Эти месторождения часто недоступны для традиционного вертикального бурения из-за непроницаемости сланцевых пластов.
Вместо этого нефтегазовые компании бурит сланец горизонтально и закачивают в сланец смесь воды, химикатов и гуаровой камеди. Сила этих нагнетаний разрушает породу, создавая отверстия, через которые текут нефть и природный газ [1, с.216].
