Наклонно-направленное бурение

Что это

Наклонно-направленное бурение (ННБ) — метод проходки скважин, при котором ствол отклоняется от вертикали по расчётной траектории и достигает целевой точки под углом или даже горизонтально. Технология позволяет бурить из одной точки на поверхности сразу несколько скважин в разных направлениях, огибать препятствия и вскрывать продуктивные пласты там, где вертикальная скважина просто не дотянется. Именно ННБ сделало рентабельной добычу на морских платформах, в городской застройке и на труднодоступных месторождениях.

Зачем это нужно

Первые управляемые отклонения ствола скважины применялись ещё в 1920-х годах — тогда бурильщики пытались исправить случайные уходы долота в сторону. Целенаправленно технологию начали развивать в 1970-х, когда освоение шельфа Северного моря потребовало бурить десятки скважин с одной платформы. Сегодня ННБ — стандарт отрасли: по данным крупных сервисных компаний, более 70% новых нефтегазовых скважин в мире бурятся с отклонением от вертикали. Помимо нефтегазовой сферы, метод активно используется в коммунальном строительстве — для прокладки трубопроводов и кабелей под реками, дорогами и зданиями без вскрытия поверхности.

Как это работает

Управление траекторией скважины обеспечивается комплексом специального оборудования и телеметрии. Ключевые элементы процесса:

Отклонитель (двигатель с изогнутым переводником или роторная управляемая система, РУС) — создаёт боковое усилие на долото, задавая нужное направление.
Телесистема MWD/LWD — датчики в компоновке низа бурильной колонны в режиме реального времени передают на поверхность данные об угле, азимуте и свойствах пласта по каналу гидроимпульсной связи или электромагнитному каналу.
Программное обеспечение для проектирования траектории — инженер заранее рассчитывает профиль скважины: вертикальный участок, зону набора кривизны, наклонный или горизонтальный участок.
Роторные управляемые системы (RSS) — более современная альтернатива отклонителям; позволяют непрерывно вращать колонну и одновременно управлять направлением, что снижает риск прихвата и ускоряет проходку.
Геонавигация — в горизонтальных скважинах специалист корректирует траекторию прямо в процессе бурения, удерживая долото внутри продуктивного пласта толщиной иногда всего 2–3 метра.

Примеры применения

Кустовое бурение на нефтяных месторождениях Западной Сибири: с одного куста бурят 8–20 скважин, расходясь в стороны на 2–4 км, что резко сокращает площадь нарушенных земель.
Морские платформы: с платформы «Приразломная» в Печорском море все скважины наклонно-направленные — вертикальное бурение здесь физически невозможно из-за конструкции основания.
Горизонтальное бурение при добыче сланцевого газа и нефти (технология fracking): горизонтальный участок длиной 1,5–3 км проходит вдоль пласта, многократно увеличивая площадь контакта с породой.
Бестраншейная прокладка коммуникаций (метод ГНБ — горизонтально-направленного бурения): трубы диаметром до 1200 мм протягивают под руслами рек, железными дорогами и городскими кварталами без земляных работ на поверхности.
Ликвидация аварийных фонтанов: рельефная скважина, пробурённая под углом к аварийной, позволяет закачать тяжёлый раствор и заглушить неконтролируемый выброс — именно так тушили скважины в Кувейте после 1991 года.

Связанные понятия

Горизонтальное бурение — предельный случай ННБ, когда угол отклонения достигает 90° и ствол идёт параллельно поверхности.
Многозабойное бурение — из одного ствола бурятся несколько ответвлений (боковых стволов) в разные части пласта.
MWD (Measurement While Drilling) — измерения в процессе бурения: инклинометрия, гамма-каротаж, давление.
Роторная управляемая система (RSS) — автоматизированный инструмент направленного бурения без остановки вращения колонны.
ГНБ (горизонтально-направленное бурение) — строительная разновидность ННБ для прокладки коммуникаций бестраншейным способом.
Зенитный угол — угол отклонения оси скважины от вертикали; один из ключевых параметров траектории.

Частые заблуждения

Распространённый миф: наклонно-направленное бурение — это то же самое, что горизонтальное. На самом деле горизонтальное бурение — лишь один из профилей ННБ с зенитным углом около 90°. Скважина может быть наклонно-направленной при угле 20–30° и при этом никогда не стать горизонтальной. Ещё одно заблуждение — что ННБ всегда дороже вертикального бурения. При кустовом размещении и разработке протяжённых пластов совокупные затраты на инфраструктуру, логистику и экологические мероприятия оказываются ниже, чем при бурении множества отдельных вертикальных скважин.