Введение. 
Разработка и добыча нефти и газа с использованием горизонтальных скважин

Разработкой и добычей нефти и газа с использованием горизонтальных или наклонных скважин в мире занимаются еще с середины прошлого века. Однако этот метод до восьмидесятых годов прошлого века использовался крайне незначительно, в основном для увеличения продуктивности вертикальных скважин применяли гидроразрыв пласта. Распространение метода горизонтального бурения сдерживалось повышенными затратами на бурение и «заканчивание» скважины. Современное развитие бурение получило благодаря ГНБ.

Прогресс в технологиях бурения и исследования скважин в процессе самого бурения кардинально изменил ситуацию в области добычи нефти и газа. За последние годы в мире пробурено огромное количество именно горизонтальных скважин. Основной задачей горизонтальной скважины является увеличение поверхностного контакта с коллектором и, вследствие этого, повышение производительности скважины в целом. Эксплуатационная скважина горизонтального типа может иметь большую поверхность контакта с пластом пород, что увеличивает коэффициент извлечения нефти из скважины и ее приемистость. Вследствие этого фактора во всем мире прослеживается тенденция бурения именно горизонтальных скважин, которые обеспечивает резкий рост доходов в сравнении с традиционными вертикальными.

В большей части случаев горизонтальная скважина бурится параллельно плоскости напластования коллектора. Используются буровые установки. Вертикальная же скважина бурится перпендикулярно к плоскости напластования. Даже в коллекторах с вертикальным залеганием нефтеносных слоев возможно вначале вертикальное бурение и после этого можно бурить поперечно с целью пересечения нескольких зон добычи. Производительность горизонтальной скважины зависит от длины ее контакта с пластом.

Благодаря этим преимуществам горизонтальная скважина обеспечивает большую и даже более быструю добычу нефти по сравнению с вертикальной скважиной за один и тот же промежуток времени (это при условии, что нефтеносный коллектор дает возможность пробурить горизонтальную скважину). В результате, существенная и быстрая отдача в состоянии оправдать дополнительные расходы на бурение, исследования и заканчивание горизонтальной скважины.

Главное преимущество горизонтальной скважины — большая область контакта с коллектором. В настоящее время возможно бурение горизонтальных скважин на нефть длиной более 1000 м, которые обеспечивают большую область контакта, чем вертикальная скважина. Главный недостаток при этом — одна продуктивная зона для дренирования. Для дренирования нескольких зон применяют два метода:

• 1) протяженные горизонтальные секции бурятся в более чем одной продуктивной зоне;
• 2) скважина цементируется, а затем возбуждается путем гидровзрыва пласта.

Как уже отмечалось, другой недостаток горизонтальных скважин — их повышенная стоимость. Как правило, стандартная горизонтальная скважина дороже вертикальной в 1,4−3 раза, в зависимости от выбранного способа бурения и схемы заканчивания работ. Эта стоимость бурения горизонтальных скважин по сравнению с вертикальными скважинами значительно сократилась в течение последних десяти лет. Еще один фактор, влияющий на стоимость бурения — опыт бурильных работ в конкретном районе. По мере увеличения числа пробуренных горизонтальных скважин в одном определенном районе, стоимость бурения по сравнению с вертикальными скважинами снижается. Приобретаемый опыт сказывается на уменьшении стоимости бурения вплоть до выравнивания стоимости до уровня вертикальных скважин. Отсюда следует, что для экономического успеха предпочтительным является проект по бурению нескольких горизонтальных скважин, а не одной отдельной. Кроме того, экономически выгодным может быть покупка и продажа ГНБ б/у.

Таким образом, наиболее эффективно использовать бурение горизонтальных скважин на нефть в следующих случаях:

• 1. В коллекторах с трещинами горизонтальные скважины используются для пересечения трещины с целью эффективного дренирования коллектора.
• 2. Для минимизации проблем обводнения и повышения нефтедобычи в коллекторах с опасностью водных и газовых прорывов.
• 3. При добыче газа горизонтальные скважины используются в коллекторах с любой проницаемостью. С низкой проницаемостью коллектора применение горизонтальных скважин уменьшает их количество, с высокой проницаемостью — снижает скорость газа в прискважинной зоне.
• 4. Использование горизонтальных скважин для увеличения нефтеотдачи пласта, особенно в случае методов термического воздействия на пласт.
• 5. Прочие случаи применения горизонтальных скважин связаны, в основном, с разрешением финансовых проблем при бурении. Особенно в случаях, где требуется минимизация числа скважин для дренирования коллектора, чтобы уменьшить экологическую нагрузку на окружающую природную среду. В таких случаях горизонтальные скважины предоставляют уникальные преимущества.