Корни, пьющие нефть
Первой в истории скважиной был колодец: какой-то древний человек додумался вырыть яму, чтобы добраться до водоносного слоя. В английском языке и колодец, и скважина называются одним словом – well. Только вот нынешние «колодцы» для нефте- и газодобычи – это не просто дырки в земле, а высокотехнологичные сооружения, которые ветвятся, кустятся и принимают причудливые изогнутые формы.
Первую скважину с отклонением от прямой линии, устремленной к центру Земли, пробурили в 1920 году в Техасе – так было положено начало наклонно-вертикальному бурению. Однако технологии в те времена были еще несовершенны, им предстояло вызреть, что и произошло примерно к 1970 годам, когда бурить «искривленные» скважины стали по всему миру. Причина? Экономика, прежде всего.
Сибирское решение
«У нашей страны здесь был особенный интерес, – говорит Дмитрий Лубяный, заместитель заведующего кафедрой бурения нефтяных и газовых скважин РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина. – Россия (а прежде Советский Союз) располагает значительными запасами углеводородов в Западной Сибири. Как известно, это регион, имеющий множество труднодоступных территорий: болота, топи, густые леса. Расчистить площадку под обустройство промышленной скважины – дело сложное и затратное. Много скважин – много площадок, а значит, рентабельность добычи нефти или газа снижается. Был предложен выход: создание так называемой кустовой площадки. Бурильная установка перемещается по рельсам и делает несколько скважин в непосредственной близости друг от друга. Однако за счет того, что скважины бурятся искривленными, с одной небольшой площадки можно получить доступ к обширной части месторождения. Это похоже на дерево, раскидывающее свои корни в разные стороны в поисках воды»
Тут надо пояснить, что нефте- или газоносный пласт – это не некий сосуд, который можно осушить до дна, однажды опустив в него шланг, а сложная гидродинамическая система. Из одной скважины мы можем забрать сырья не больше, чем позволяет ее контур питания. Чтобы максимально выбрать сырье из месторождения (а на сегодняшний день максимум – это всего лишь 60% объема), скважин требуется много и они должны быть направлены туда, где, по данным геологов, содержится пригодное к добыче сырье.
Атомная бомба против газа
Развитием технологии наклонно-направленного бурения стало горизонтальное бурение. Скважина, которая изначально бурится вертикально, затем плавно поворачивает на 90 градусов и идет вдоль пласта, значительно увеличивая поверхность дренажа. Такая скважина обходится лишь в 2–3 раза дороже обычной, но обеспечивает примерно десятикратный прирост добычи.
Часто применяется технология, при которой изначально для обеспечения устойчивости поверхностного грунта бурится одна скважина большего диаметра, а затем на определенной глубине от нее начинают ответвляться наклонно-направленные скважины, нацеленные в разные участки разрабатываемого пласта. Бурение боковых стволов иногда позволяет «оживить» скважину, которая уже не дает необходимого объема добываемого флюида.
Наклонно-направленное бурение позволило размещать буровую установку не над самим пластом, а практически где угодно поблизости. Например, добывать нефть или газ из-под морского дна стало возможным с суши, если, конечно, берег не очень далеко.