Практика и теоретические исследования показывают, что ГС эффективно могут быть использованы для целей дораз-ведки, разработки и доразработки на большинстве нефтяных, газовых и нефтегазовых месторождений, имеющих благоприятные геолого-физические и гидродинамические условия. ГС могут применяться при разработке подгазовых нефтяных залежей, водонефтяных зон, морских месторождений нефти и газа; для добычи высоковязких нефтей и битумов; для третичной добычи остаточной нефти с увеличением нефтеотдачи истощенных пластов. Кроме того, ГС могут применяться при разработке залежей, недоступных для разбуривания в силу различных, в большей части экологических причин (находящихся под водоемами, горами, заповедниками, населенными пунктами и т.д.). При этом следует учитывать, что строительство ГС возможно при соблюдении следующих геолого-физических и гидродинамических условий.
Геолого-физические условия
На данном этапе развития отечественной техники и технологии бурения ГС могут быть пробурены в зонах, где нефтенасыщенная толщина коллекторов не менее 6 м. При меньших значениях толщины ствол ГС может уйти за пределы пласта. Однако это ограничение в дальнейшем может быть существенно уменьшено по мере создания новой техники и технологии. В зарубежной печати есть сведения об уменьшении допустимой толщины до 5 м.
ГС могут использоваться для добычи нефти и газа практически из любого типа коллектора, возможно за исключением рыхлых, сильно трещиноватых и обваливающихся пород, в которых затруднено также бурение вертикальных скважин.
Амплитуда колебаний кровли и подошвы пласта в направлении оси ствола бурящейся скважины не должна превышать 0,5 толщины пласта. В противном случае ствол ГС выходит за пределы продуктивного пласта, что отрицательно сказывается на ее дебите и приводит к ряду нежелательных последствий. Следует отметить, что это общее положение должно учитываться лишь на стадии доразработки месторождения, когда ГС бурятся как уплотняющие скважины. На этапах доразведки и эксплуатационного разбуривания такое положение практически не может быть выполнено, так как местоположение небольших и средних по размерам структурных элементов — прогибов, выступов, сбросов, микрограбенов и т.д., как правило, неизвестно. Они выявляются при разбуривании.
Нам представляется, что выявление различных структурных элементов при доразведке и эксплуатационном разбуривании месторождений с помощью ГС является необходимым условием. Это позволит получить достаточно полное представление о геологическом строении месторождения, о контурах залежей и предложить более обоснованную систему выработки запасов. В этом случае ГС играют роль разведочных и оценочных скважин, способных дать более полную и более надежную информацию, чем вертикальные.
Углы наклона нефтеносных пластов, вплоть до вертикального их положения, не являются препятствием к применению ГС для целей доразведки и разработки месторождений. В зависимости от особенностей залегания нефтеносных пластов и линз ГС могут быть пробурены как по простиранию, так и в крест простирания пластов.
В залежах массивного или массивно-слоистого типа, подстилаемых подошвенной водой, в водонефтяных зонах пластовых залежей и залежах с газовой шапкой ГС проводятся на максимально возможном удалении от ВНК и ГНК. Здесь учитывается возможность самопроизвольного отклонения ствола ГС в водоносную или газоносную области.
Эффективность разработки ГС возрастает для пластов с высокой неоднородностью распределения емкостно-фильтрационных свойств и при низких их значениях. Особенно эффективны ГС при разработке месторождений, в которых нефть содержится в трещинах и карстовых полостях, образующих узкие протяженные зоны среди основного поля плотных пород — матрицы. Вертикальными скважинами попасть в эти зоны весьма трудно. А ГС, пробуренные в крест направления таких зон, успешно вскрывают их и являются высокопродуктивными. Разбуривание нефтяных и газовых слабопроницаемых пластов ГС показало, что продуктивность их в несколько раз выше, чем у вертикальных скважин. Объясняется это тем, что в ГС поверхность вскрытия продуктивного пласта на один или два порядка выше, чем вертикальных.
Эффективным может быть использование ГС для выработки запасов нефти из тупиковых зон, образующихся у тектонических экранов тектонически-экранированных залежей, например грабены и горсты.
Разрабатываемые пласты малой толщины не должны содержать линзы, твердость пород которых на порядок и более выше твердости основных нефтенасыщенных пород. Наличие подобных включений может обусловливать выход ствола скважины за пределы нефтеносного пласта.
Опыт показывает, что ГС могут применяться для добычи как тяжелых высоковязких, так и легких маловязких нефтей.
Гидродинамические условия
Горное давление в пластичных пластах, слагающих разрез месторождения в интервале бурения, не должно превышать критического значения, определяемого специальными расчетами, экспериментальными исследованиями и анализом результатов бурения в данном районе. При больших давлениях пластичные породы выпучиваются, что приводит к нарушению целостности обсадной колонны или исчезновению ствола в необсаженных скважинах. Подобные явления наблюдаются в пластах солей, серы, глин и др.
В нефтенасыщенных пластах не должно быть аномально высоких давлений. При высоких пластовых давлениях из-за неоднородности пласта появляется опасность выброса жидкости из ствола большой длины.
Высокое содержание газа в нефти является нежелательным фактором при разработке нефтяных месторождений ГС. В ГС попутный газ в некоторой степени препятствует фильтрации жидкости в скважине. Допустимый предел газового фактора определяется расчетами и гидродинамическими исследованиями.
Нефтегазоносные породы должны иметь достаточную вертикальную проницаемость. Расчеты показывают, что применение ГС эффективно до соотношения горизонтальной (äг) и вертикальной (äв) проницаемостей äг/äв=3. Это требует уточнения путем проведения специальных исследований.