Роторные возможности управляемого бурения

Роторные возможности управляемого бурения

Перспективы технологии бурения с помощью роторных управляемых систем.

Текст: Вячеслав Калинин

Самой затратной статьей инвестиций при освоении нефтегазовых месторождений остается строительство скважин. Это обстоятельство стимулирует активный поиск инновационных методов бурения, позволяющих выйти на новый уровень эффективности при сокращении затрат. Одна из таких технологий — бурение с использованием роторных управляемых систем — проходит испытания на месторождениях «Газпром нефти».

УРОКИ ИНОСТРАННОГО

Появлению собственной программы внедрения инновационных методов бурения в «Газпром нефти» предшествовал кропотливый процесс изучения лучшего мирового опыта в области строительства скважин. В итоге эксперты компании остановились на одном из самых сложных и в то же время перспективных видов бурения — роторной управляемой системе (РУС), все еще новом для отечественных технологов направлении, которое предполагает использование современного высокотехнологичного оборудования.

Первые опыты бурения с использованием роторных управляемых систем начались около 30 лет назад, однако качественные скважины в больших количествах зарубежные компании стали строить не более 10 лет назад. В России отсутствие роторного бурения было связано не столько с несовершенством бурового и телеметрического оборудования, сколько с отсутствием сверхпрочных буровых труб. Как только было налажено массовое производство таких труб, роторные системы получили путевку в жизнь и в нашей стране.

Применение РУС позволяет проводить ствол скважины в режиме наклонно-направленного бурения с постоянным вращением бурильной колонны. Со скоростью бурильной колонны вращаются и все элементы роторной системы, за счет чего увеличивается темп бурения.

Традиционный турбинный способ бурения связан с большим количеством технологических операций по спуску и подъему забойного оборудования, требует значительных затрат электроэнергии на постоянную промывку скважины. При роторном бурении порой бывает достаточно одного спуска и подъема оборудования, что дает значительную экономию времени строительства скважины.

Кроме того, промышленное внедрение роторных управляемых систем позволило решить ряд важных технологических задач и снять множество ограничений. Например, сейчас появляется возможность бурить скважины с экстремально большими отходами ствола, осуществлять точную проводку скважин в маломощных коллекторах (мощность 1–2 м). Роторные системы позволяют бурить так называемые «идеально вертикальные скважины» с углом отклонения по стволу не более 0,2 градуса и горизонтальные стволы длиной более 2000 м.

Есть свои преимущества у РУС и при операции вскрытия пласта. За счет экономии времени бурения в 2–3 раза сокращается период контакта бурового раствора с продуктивным пластом и, соответственно, снижается уровень его загрязнения реагентами, сохраняются в первозданном виде фильтрационные свойства пласта, обеспечивая более интенсивный приток углеводородов.

Алексей Говзич,
начальник департамента бурения и внутрискважинных работ «Газпром нефти»
На основании анализа результатов первого этапа внедрения роторных систем можно отметить несколько положительных моментов.

Во‑первых, достигается высокое качество ствола скважины, его минимальная извилистость. Кроме того, в маломощных пластах при проводке ствола скважины существенно упрощается процесс геонавигации (90–95% эффективной длины ствола). Роторное бурение позволяет достигать удаленных целевых интервалов пласта, что в масштабах разрабатываемого месторождения даст возможность сократить общее число скважин и кустовых площадок, снизив капитальные затраты. Ну а уменьшение сроков бурения при использовании этой технологии позволяет сократить полный цикл строительства скважины, что, несомненно, отразится на накопленной добыче за счет увеличения количества дней работы скважины.

Получив необходимый опыт применения технологии роторного бурения на экспериментальных участках, мы видим, что имеет смысл переходить к масштабному внедрению метода в рамках компании. Отработав технологию, обобщив полученные результаты, мы сможем минимизировать риски на этапе массового внедрения роторных систем управления на новых активах «Газпром нефти». Мы считаем этот метод очень перспективным.

НОЯБРЬСКАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ

Систематизация данных об эффективности применения роторных управляемых систем позволяла надеяться, что при качественной организации опытно-промышленных работ (ОПР) будут получены положительные результаты и на месторождениях «Газпром нефти».

Первые ОПР в компании прошли в 2012 году на месторождениях «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаза» и «Муравленковскнефти». С начала года с использованием технологии роторных систем пробурены уже 11 скважин. Бурение ведется на Романовском, Вынгапуровском и Северно-Янгтинском месторождениях. На данный момент проходит опытнопромышленная эксплуатация оборудования компаний Weatherford и Schlumberger.

По словам начальника отдела бурения и внутрискважинных работ «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаза» Сергея Тарамалы, технология роторного бурения имеет определенную специфику и требует высокого профессионализма и большого опыта, однако ее эффективность и перспективность для масштабного использо вания не подлежат сомнению: «Вместе с подряд чиками мы сформировали бригады бурения из самых опытных сотрудников, привлекли профессиональных супервайзеров, постоянно держали на контроле все этапы проведения буровых работ. Результаты нас удовлетворяют, будем работать с этой технологией и дальше».

Результаты, полученные при испытаниях скважин, действительно впечатляют. Пробуренные по роторной технологии на Вынгапуровском месторождении скважины подтвердили самые оптимистические прогнозы. Скважина № 6634 при запланированном дебите 125 тонн в сутки дала 140 тонн, дебит скважины № 6635 при плане в 80 тонн в сутки составил 151 тонну. На Северо-Янгтинском месторождении при запланированном дебите 60 тонн в сутки удалось получить 200 тонн нефти.

При строительстве скважин по новой технологии удалось добиться сокращения цикла бурения в среднем на 2–3 суток, тем самым существенно снизились общие итоговые затраты на бурение.

Во многом экспериментальные операции по строительству скважин на Вынгапуровском, Вынгаяхинском, Романовском и Северо-Янгтинском месторождениях заложили основу, на которой в дальнейшем предстоит разворачивать обширную программу буровых работ по инновационной технологии.

Специалисты прогнозируют, что по итогам 2012-го скважины, пробуренные с использованием роторных систем, позволят дополнительно получить около 500 тыс. тонн нефти, а суммарный эффект за 2012–2015 годы даст прибавку в 5,6 млн тонн.



ТРУДНОИЗВЛЕКАЕМЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

Перспективы применения РУС на активах «Газпром нефти» достаточно масштабны. Учитывая, что роторное бурение используется в первую очередь для проводки наиболее сложных, как правило, горизонтальных скважин на месторождениях со сложной структурой запасов, только на «старых» месторождениях «Газпром нефти» это сотни скважин в год. Активы, которые предстоит осваивать в ближайшие годы на севере Ямала, в Восточной Сибири, могут добавить в баланс роторного бурения еще тысячи скважин с горизонтальным окончанием.

Первый опыт применения роторных систем управления позволил выявить и ряд трудностей, связанных с процессами бурения в условиях вечной мерзлоты на месторождениях с высоким обводнением пластов при ограниченных ресурсах электропитания. Однако преимущества роторного бурения с лихвой перекрывают актуальные и прогнозируемые затруднения. Суммарный эффект от внедрения роторных систем управления сегодня подсчитать сложно, но, учитывая общие усредненные показатели, которые достигаются при строительстве скважин, можно прогнозировать снижение времени на бурение на 10–15%, экономию электроэнергии на 5–10%, снижение количества используемого бурового раствора и химреагентов на 15–20%.

Специалисты в области бурения, анализируя результаты первого этапа внедрения роторных систем, отмечают высокое качество ствола скважины, его минимальную извилистость. В маломощных пластах при проводке ствола скважины существенно упрощается процесс геонавигации. Роторное бурение позволяет достигать удаленных целевых интервалов пласта, что в масштабах разрабатываемого месторождения даст возможность сократить общее число скважин и кустовых площадок, снизив тем самым капитальные затраты.

Программа опытно-промышленных работ по внедрению роторных управляемых систем в «Газпром нефти» завершается в декабре 2012 года, всего по новой технологии будут пробурены 14 скважин. Если специалисты придут к выводу о том, что эффективность роторных систем управления при бурении существенно выше обычных методов, количество горизонтальных скважин, построенных по новой технологии, будет расти ежегодно в геометрической прогрессии, ведь месторождений с трудноизвлекаемыми запасами у «Газпром нефти» более чем достаточно.