9.5. Способы и технологии забуривания дополнительных стволов

Дополнительные стволы скважин забуриваются с целью обхода аварийных интервалов и при многоствольном бурении.

Многоствольное бурение, особенно при разведке крутопадающих рудных тел, при значительной глубине разведочных скважин способно обеспечить значительное сокращение объема буровых работ и поэтому остается одним из самых перспективных методов проведения геологоразведочных работ.

При бурении многоствольных скважин применяют два основных метода заложения дополнительных стволов: «снизу–вверх» и «сверху–вниз» (рис. 2.6, а, б).

Возможен вариант совмещения обоих методов, когда часть стволов закладываются и бурятся по методу «сверху–вниз», а нижние стволы по методу «снизу–вверх».

Забуривание дополнительных стволов может производиться:

- с применением стационарных клиньев с временных-пробок забоев;

- съемных клиновых отклонителей с искусственных забоев;

- отклонителей непрерывного действия с искусственных забоев;

- без применения отклонителей спрямлением ствола в интервале искривления.

В случае забуривания дополнительного ствола с применением стационарного клина необходимо перекрытие клина обсадной колонной, поскольку высока вероятность аварии.

Съемные клиновые отклонители, особенно отклонитель СНБ-КО, более всего соответствуют условиям забуривания дополнительного ствола с искусственного забоя в твердых и очень твердых горных породах. Причина этого в том, что клиновой отклонитель имеет направляющий желоб, который значительно повышает вероятность забуривания дополнительного ствола даже с забоев незначительной прочности в твердых породах.

Высокая твердость горных пород при забуривании дополнительных стволов является основной технической проблемой, решение которой требует применения специальных технологических приемов, инструментов и даже отклонителей [15,16].

Использование отклонителей непрерывного действия для забуривания дополнительных стволов сдерживается именно тем, что при забуривании в твердых и очень твердых породах высока вероятность неудачных попыток. Например, существуют достаточно категоричные рекомендации, согласно которым применение ОНД возможно, если твердость забоя выше или, по крайней мере, равна твердости горных пород. Если это условие не выполняется, следует применять для забуривания дополнительных забоев съемные клиновые отклонители.

Таким образом, одной из проблем забуривания дополнительных стволов скважин с искусственных забоев является создание искусственных забоев высокой твердости, которая должна быть близка к твердости горных пород.

В то же время важным является обстоятельство связанное с затратами времени на установку и отверждение искусственного забоя.

Анализ применения различных материалов и возможных условий создания искусственных забоев показывает, что в настоящее время сложно подобрать отверждаемые (и другие приемлемые) материалы для создания искусственных забоев, твердость которых была бы выше твердости горных пород VIII категории по буримости. Среди апробированных практикой работ известны свойства искусственных мостов из цементных смесей, синтетических смол, эпоксидных смол с песчаным и цементным наполнителями. Наиболее прочные из них – эпоксидные композиции; тем не менее они соответствуют по буримости лишь породам до VIII категории. При этом технология создания искусственных забоев из эпоксидных смол достаточно трудоемка и сложна, требует значительных затрат времени на установку и отверждение смеси композиции.

Таким образом, при использовании отклонителей непрерывного действия для забуривания дополнительных стволов следует использовать отклонители, наиболее подходящие по своим техническим характеристикам к условиям забуривания, а к искусственным забоям предъявляются требования высокой твердости и адгезии с породой, минимальных сроков установки и стоимости, возможность оперативного удаления искусственного забоя, например, при ремонте скважин. Условия и возможные технические и технологические решения забуривания дополнительных стволов отклонителями изложены в работах [15,16].

Технологии забуривания дополнительных стволов с искусственных забоев любыми типами отклонителей проектируются по методу бурения многоствольных скважин «снизу–вверх», так как искусственный забой перекрывает нижний интервал ствола, что предполагает возможность проведения каких-либо работ только на интервале скважины от устья до созданного искусственного забоя.

Забуривание дополнительного стола спрямлением основного (бесклиновой способ) является эффективным способом, широко используется в практике при реализации метода многоствольного бурения «сверху–вниз». Работы выполняются оперативно и без значительных затрат. При использовании этого метода нет необходимости устанавливать искусственный забой, поэтому забуривание дополнительных стволов производят поочередно из основного ствола в интервале его искривления, а после окончания бурения дополнительного ствола продолжают бурение основного ствола. В то же время этот способ забуривания дополнительного ствола не всегда можно реализовать из-за неподходящих горно-геологических и иных условий бурения (например, наличия в интервале выполнения работ очень твердых или, напротив, слабых, трещиноватых или дробленых пород).