Статья на тему «Инновации способствующие сокращению времени строительства скважин»

Аннотация: В данной статье рассмотрены современные актуальные технологии, которые способствуют сокращению времени строительства скважин.

Abstract: in this article the modern actual technologies which promote reduction of time of construction of wells are considered.

Ключевые слова: инновации в бурении, эффективность строительства скважин, инженерно-технические решения, передовые технологии.

Key words: innovations in drilling, construction efficiency wells, engineering solutions, advanced technologies.

 

Стремительное развитие технологий в нефтегазовой отрасли ведет к необходимости тщательной оценки выполнения операций при строительстве скважин. «В ближайшие годы темпы роста рынка бурения существенно сократятся, а главной задачей бурения станет поддержание уровня добычи. В этих условиях на первый план выйдут задачи, связанные с повышением эффективности строительства скважин, а также с совершенствованием взаимодействия заказчиков и подрядчиков»[1].

Одним из факторов повышения экономической эффективности разработки нефтяных месторождений является сокращение сроков строительства скважин. Со времени начала буровых работ на Западно-Салымском месторождении в 2014 г. средний срок бурения скважины уменьшился более чем втрое. По мере приобретения опыта и за счет внедрения новых технических решений компания также сокращает и сроки освоения скважин. Первоначально процесс освоения скважины на Салымской группе месторождений в зависимости от ее сложности занимал от 9 до 14 суток[2].

Стандартный процесс освоения включал в себя следующие основные операции: скрепирование, шаблонировку и промывку ствола скважины, проведение геофизических исследований, перфорацию, т. е. вскрытие продуктивного пласта с помощью перфораторов, спускаемых на насосно-компрессорных трубах (НКТ)[3].

Рис. 1 – Строительство скважин компанией «Салым Петролеум»

При этом депрессия в 60 атм, необходимая для уменьшения влияния жидкости глушения на призабойную зону пласта, вскрытого перфорацией (минимизация скин-эффекта), создавалась путем свабирования, т. е. за счет снижения уровня жидкости в скважине с применением специального инструмента. После этого скважина повторно глушилась солевым раствором. Затем в скважину спускали установку электроцентробежного насоса (УЭЦН), на устье устанавливали фонтанную арматуру и подключали скважину к нефтесборному коллектору для ввода в эксплуатацию.

Для усовершенствования технологии перфорации на НКТ специалисты СПД решили исключить операцию свабирования. Необходимая величина депрессии на пласт создается непосредственно во время спуска перфораторов в скважину путем частичного заполнения трубного пространства с расчетным уровнем жидкости в нем. Это позволяет провести испытание скважины на приток сразу после вскрытия пласта и тем самым получить уточненные данные для подбора УЭЦН на основании ГИС в процессе бурения[4].

Оптимизация процесса привела к сокращению времени освоения одной скважины до 7-9 суток. Однако специалисты СПД решили на этом не останавливаться, предложив объединить несколько операций в одну, чтобы еще больше сократить время работ. Основная идея состояла в том, чтобы вскрывать продуктивный пласт после монтажа внутрискважинного и устьевого оборудования.

Таким образом, специалисты запускали бы скважину в эксплуатацию, исключая дополнительную операцию глушения и минимизируя тем самым влияние жидкости освоения на призабойную зону пласта и время освоения скважины.

Новая схема освоения приобрела такой вид:

• Скрепирование, шаблонировка и перевод скважины на жидкость освоения, близкую по свойствам к пластовой (сырую нефть).
• Спуск в скважину перфораторов (с помощью гидравлической системы активации зарядов перфораторов с механизмом задержки по времени) на глубину, определенную по результатам привязки по гамма-каротажу непосредственно во время спуска перфораторов, и их закрепление в интервале будущей перфорации на якоре.
• Спуск в скважину ЭЦН на заданную глубину, обеспечивающую безопасное расстояние от перфораторов, и активация перфораторов путем создания давления 80 атм в затрубном пространстве скважины. Система активации имеет задержку по времени: перфорация происходит через 90 минут после создания давления.
• Запуск ЭЦН для откачки жидкости из скважины и создания депрессии. За счет этого к моменту перфорации давление на забое скважины уменьшается до расчетного значения, необходимого для притока нефти из пласта.

Такая технология перфорации под ЭЦН на депрессии имеет ряд преимуществ. Она исключает ухудшение свойств продуктивного пласта в призабойной зоне (что происходит при глушении скважины после перфорации при традиционном способе освоения), создает оптимальную депрессию для очистки перфорационных каналов и сокращает срок освоения скважины. Данная технология проведения перфорации позволяет избежать дорогостоящего и не всегда безопасного способа глушения скважин, вскрывших несколько интервалов с большим дифференциалом значений пластовых давлений.

Приобретенный опыт и усовершенствование технологии перфорации под ЭЦН на депрессии позволили СПД сократить время освоения скважины в среднем до 5,5 суток. Рекордный показатель по освоению скважин Салымского нефтепромысла зафиксирован в мае 2018 г. и составляет 3,56 суток.

Еще одним примером по разработке инновационных способов сократить сроки освоения нефтегазовой скважины по данным на 4 июля 2019 является Северо-Кавказский федеральный университет. Разработки ставропольских ученых признаны на высоком уровне и могут быть востребованы крупнейшими нефтегазовыми компаниями России и за рубежом, — сообщает Агентство нефтегазовой информации[5].

Сотрудники университета нашли способ сокращения сроков освоения скважины после гидроразрыва пласта путем промывки перфорационных каналов. Также они стали авторами технологии по увеличению углеводородоотдачи во время гидроразрыва пласта с использованием инновационного материала «нитинол».

Речь идет не о сланцевой нефти, а о традиционном способе добычи углеводорода. Так, один из способов предлагает создание устройства для промывки ствола скважины после гидроразрыва пласта. Второй предполагает проведение гидроразрыва пласта с использованием материала «нитинол». Этот материал обладает эффектом памяти и при правильном его использовании может способствовать увеличению добычи углеводородов.

Как рассказал автор проекта, старший преподаватель Института нефти и газа Александр Верисокин, при креплении трещины после гидроразрыва по предлагаемой технологии формируется высокопроницаемый экран, играющий одновременно роль каркаса трещины и фильтра при добыче нефти.

«Обе разработки стали победителями первого этапа федерального акселерационного конкурса инновационных проектов «Большая разведка» и вышли во второй этап. Участие в этом конкурсе даёт возможность получить экспертную оценку решений в тех областях, которые обеспечивают основу существования современной промышленной цивилизации. Также это способствует привлечению интереса инвесторов, поскольку проекты отражают глобальные мировые тренды в данных сферах», — сообщил Александр Верисокин.

На сегодняшний день подготовлен патент на первое изобретение и подана заявка на второе.

Разработки уже привлекли внимание нефтегазовых компаний, которые используют гидроразрыв пласта для интенсификации притока углеводородов и увеличения коэффициента извлечения нефти.

Если говорить о новых технология для сокращения сроков запуска скважин после бурения, то здесь согласно данным  Делового журнала «ВПриоритете» специалисты «Газпромнефть-Оренбурга» разработали и впервые применили уникальную технологию, благодаря которой удалось в три раза сократить сроки запуска скважин в эксплуатацию[6].

Суть новой технологии в применении газлифтного[7] оборудования повышенной прочности (скважинных камер)[8], которое позволяет проводить гидроразрыв пласта[9] на фондовом оборудовании — с помощью рабочей компоновки, спускаемой непосредственно с бурового станка. Это значительно сокращает не только время, но и затраты на освоение скважин. Экономия достигается исключением из цикла освоения завершающих операций – глушения и замены подземного оборудования. На Восточном участке Оренбургского нефтегазоконденсатного месторождения с высоким газовым фактором по такому принципу уже успешно запущены четыре горизонтальных скважины.

«Сокращение времени ввода скважин в эксплуатацию – одно из приоритетных направлений деятельности «Газпромнефть-Оренбурга». По нашим прогнозам, с использованием этой технологии объемы добычи нефти в 2019 году вырастут на 30 тысяч тонн, а затраты сократятся на 10 миллионов рублей», — отметил главный инженер «Газпромнефть-Оренбурга» Сергей Трубавин[10].

Так, можно сделать вывод, инновационные подходы в технологии строительства скважин позволят не только повысить эффективность на всех этапах строительства, но и поспособствуют увеличению количества скважин в год, построенных имеющимися ресурсами.

Список используемой литературы

1. Долаева З. Н., Махов А. Ю. Сокращение сроков в строительстве // Молодой ученый. — 2017. — №5. — С. 37-40. — URL https://moluch.ru/archive/139/39136/ (дата обращения: 07.09.2019).
2. Иванов Б.В. Нормирование и анализ эффективности выполнения буровых работ с применением современных автоматизированных систем измерения // Бурение и нефть. № 4. 2017.
3. RPI: Российский рынок бурения в 2017 году: рыночные перспективы и управленческие вызовы // ROGTEC. 2017. Апрель.
4. Деловой журнал «ВПриоритете» выпуск от 26.10.2018 . Электронный ресурс: http://vprioritete.company/
5. Официальный сайт компании «Салым Петролеум». Электронный ресурс: https://salympetroleum.ru/
6. Север-пресс — информационное агентство. Электронный ресурс: https://sever-press.ru/

List of literature

1. Doleva Z. N., Makhov, A. Yu. Reduce time in construction // a Young scientist. — 2017. — No. 5. — P. 37-40.URL https://moluch.ru/archive/139/39136/ (accessed: 07.09.2019).
2. Ivanov B. V. Rationing and analysis of the efficiency of drilling operations with the use of modern automated measurement systems / / Drilling and oil.No. 4. 2017.
3. RPI: Russian drilling market in 2017: market prospects and management challenges / / ROGTEC. 2017. April.
4. Business magazine «Priority» issue from 26.10.2018 . Electronic resource: http://vprioritete.company/
5. Official website of the company «Salym petroleum». Electronic resource: https://salympetroleum.ru/
6. North-press news Agency. Electronic resource: https://sever-press.ru/