Оптимальное бурение – Журнал «Сибирская нефть»

Оптимальное бурение

В «Газпром нефти» внедряется «Оптимизированный дизайн скважин»

Текст: Александр Алексеев
Фото: Роман Шаленкин

Повышение эффективности бурения дает возможность повысить рентабельность разработки традиционных запасов и осваивать трудноизвлекаемые. Один из новых проектов, задача которого — сделать бурение более быстрым и дешевым, — «Оптимизированный дизайн скважин». И хотя в периметре всей компании он еще только набирает обороты, проект уже успел показать впечатляющие результаты в «Славнефть-Мегионнефтегазе»

Уже несколько лет в «Газпром нефти» реализуется проект «Технический предел», который позволил существенно улучшить показатели строительства скважин за счет новых подходов к организации работ и вовлечения всех участников процесса в систему непрерывных улучшений. В отличие от «Технического предела», где акцент сделан на культурных и организационных изменениях, «Оптимизированный дизайн» строится вокруг технологий. Однако цели все те же: сокращение продолжительности цикла бурения и стоимости скважин, более быстрый их ввод в эксплуатацию и в конечном итоге более высокая отдача на каждый вложенный рубль.

«Технический предел»

«Технический предел в бурении» — организационный проект, благодаря которому скважины в «Газпром нефти» бурят все быстрее. В добывающих «дочках» он внедряется с 2014 года и к настоящему моменту охватил уже все активы компании. «Технический предел» — частный вариант системы непрерывных улучшений, бережливого производства. Основная цель проекта — безопасное бурение в минимальные сроки и с минимальными затратами. Результата удается достичь за счет лучшего планирования и вовлечения в него максимального количества участников процесса: у каждого сотрудника буровой бригады появляется возможность внести свое предложение и, главное, быть услышанным. Детальное планирование позволяет заранее распределить необходимые ресурсы, чтобы избежать потерь времени и простоев дорогостоящего оборудования, предусмотреть риски, которые могут возникнуть при выполнении каждой операции, особенно при одновременных работах, и минимизировать их последствия. Инструменты «Технического предела» — важная основа для реализации «Оптимизированного дизайна», так как они позволяют быстрее и эффективнее осваивать новые технические решения.

Элементы оптимизации

Можно ли построить скважину за один подход: установить долото и, не вынимая инструмента из скважины, дойти до продуктивного слоя? Какие технологии для этого нужны? Задача может показаться утопичной, но именно размышления над ней позволили специалистам «Газпром нефти» прийти к идее «Оптимизированного дизайна».

Часто находить новые решения мешает инерция мышления. Между тем за последние годы технологии в бурении сильно шагнули вперед: появились новые системы наклонно направленного бурения, буровые установки, долота, растворы... Старые подходы начали себя изживать. Но нередко люди просто не задумываются о том, что можно что-то изменить: например, упростить конструкцию скважины и снизить металлоемкость за счет перехода от трехколонной конструкции к двухколонной.

«Оптимизированный дизайн» — это и есть такое переосмысление скважины: через сочетание определенных технологий, подобранных для конкретных геологических условий каждого отдельно взятого месторождения. Обычно этот набор включает в себя такие элементы, как изменение конструкции скважины (двухколонная конструкция вместо трехколонной), новый подход к растворам (использование растворов на углеводородной основе, рециклинг, то есть восстановление и повторное использование раствора), новые режимы бурения, новые системы заканчивания (бесшаровые, равнопроходные системы с возможностью проведения повторного гидроразрыва пласта).

В этой системе каждый элемент тянет за собой другие. Так, например, переход на двухколонную конструкцию стал возможен благодаря сокращению сроков бурения. «Какое-то время ствол скважины может оставаться необсаженным, затем он начинает обрушаться. Сегодня мы успеваем пробурить скважину за более короткое время, чем раньше. Значит, нет необходимости делать промежуточную обсадку и цементаж — количество колонн в скважине можно уменьшить. За счет сокращения спуско-подъемных операций скорость строительства вырастает еще больше», — объясняет руководитель проектов регионального развития Центра управления бурением «Геонавигатор» Константин Горев.

Сокращение сроков бурения позволяет внедрить конвейерный способ бурения. Его суть в том, что скважины бурят и осваивают не одну за другой, а группами по четыре штуки одновременно. Буровая установка перемещается от скважины к скважине, сначала бурит первую секцию на всех четырех скважинах, затем вторую — и так далее. Когда бурение завершено, установка перемещается на новый участок, а на пробуренной группе начинается освоение, проводят ГРП — также параллельно. Все это позволило существенно уменьшить расстояние между скважинами. В результате размеры кустовых площадок сокращаются почти в два раза, что позволяет сэкономить на их обустройстве.

Еще одно новшество — при строительстве скважин оптимизированного дизайна были применены буровые растворы на углеводородной основе (РУО). «Сам по себе раствор на углеводородной основе дорог. Однако за счет применения технологии рециклинга мы получаем возможность не только максимально снижать потери раствора, применяя его повторно, но и дополнительно экономить за счет сокращения размеров шламового амбара и затрат на вывоз шлама», — рассказывает Алексей Арестов, руководитель направления в отделе высокотехнологичных проектов в бурении Научно-Технического Центра. Специальное оборудование позволяет разделить шлам на осушенную выбуренную породу и жидкую фракцию — буровой раствор, который дополнительно доочищается и используется снова.

Технология рециклинга буровых растворов на углеводородной основе

Успехи «Мегиона»

Основной фокус проекта «Оптимизированный дизайн» сегодня — не поиск решений для уникальных ситуаций и особо сложных условий, а разработка тиражируемого подхода к эффективному бурению горизонтальных скважин на разных месторождениях компании.

«Задача состояла в том, чтобы двигаться от малого к большому, — рассказывает координатор проекта „Оптимизированный дизайн“ в Научно-Техническом Центре „Газпром нефти“ Алексей Гофман. — Поэтому в качестве пилотного проекта был выбран „Славнефть-Мегионнефтегаз“ — актив, для которого вопрос оптимизации затрат в бурении был очень актуален, однако условия бурения были не самыми сложными. Не последнюю роль сыграла и большая заинтересованность в проекте руководства предприятия».

«Большинство зрелых месторождений актива находятся на 3–4-й стадии разработки, и сегодня редки случаи получения больших дебитов нефти с новых скважин. Мы находимся в активной фазе работы с трудноизвлекаемыми запасами, — отмечает заместитель генерального директора по бурению и нефтесервису „Славнефть-Мегионнефтегаза“ Станислав Ильичев. — Поэтому перед специалистами блока бурения стоит множество технологических вызовов, в том числе и сокращение сроков строительства горизонтальных скважин».

Для первых опытов выбрали один из самых верхних пластов Северо-Покурского месторождения, называемый «рябчиком» за характерную пятнистую структуру. Это трудноизвлекаемые запасы. Традиционные технологии не позволяют строить на них рентабельные скважины, поэтому пока промышленная добыча здесь не ведется. Если же стоимость бурения удастся снизить вдвое, сделать их рентабельными вполне возможно.

Однако снижать стоимость — это не значит экономить на всем. «Мы собрали все передовые технологии, существующие на рынке, и проанализировали, где они могут дать эффект: передовые системы буровых растворов, система рециклинга растворов, тампонажные смеси, новые системы заканчивания, обеспечивающие возможность проведения повторных ГРП», — рассказывает Алексей Гофман.

Свой вклад внесло и геомеханическое моделирование, которое широко применяется в «Газпром нефти». Именно создание геомеханической модели позволило еще до начала бурения оценить возможность перехода с трехколонной на двухколонную конструкцию.

Впервые «Оптимизированный дизайн» был реализован в «Славнефть-Мегионнефтегазе» в июле 2017 года при строительстве трех горизонтальных скважин на Северо-Покурском месторождении. Новый подход показал высокую эффективность: сроки бурения были уменьшены на 59%, а объем образования отходов — более чем на 70% (по сравнению с традиционными методами бурения).

«Буровая бригада успешно освоила новый подход к строительству скважин. В процессе бурения регулярно проводились планерки, ребята активно участвовали в обсуждении извлеченных уроков и предлагали пути улучшения производственного процесса для получения еще большего эффекта. Новые технологии и подходы — это как игра, которая вовлекает всю команду», — делится впечатлениями от реализованного проекта врио генерального директора буровой компании «МУБР» Юрий Макеев.

В 2018 году новый подход был применен для самых глубоких пластов (ЮВ1) на Ватинском месторождении «Славнефть-Мегионнефтегаза». Плановый срок бурения двух горизонтальных скважин по стандартной технологии составлял 56 суток. По проекту «Оптимизированный дизайн скважин», в соответствии с планом, срок должен был быть сокращен до 28,83 сут., фактическая же продолжительность строительства составила 25,96 сут. Таким образом, ускорение составило 53,6%. Показатель в 3,49 сут./1000 м стал рекордным при строительстве горизонтальных скважин на проектный пласт ЮВ1 для «Газпром нефти».

Развитие дизайна

Хотя опытно-промышленные работы в «Мегионнефтегазе» еще продолжаются, к проекту уже начали подключаться новые дочерние общества: «Газпромнефть-Хантос», «Газпромнефть-Муравленко», «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз», «Газпромнефть-Восток», «Мессояханефтегаз», «Газпромнефть-Оренбург».

В январе 2019 года второй этап проекта на юрских отложениях с учетом извлеченных уроков будет реализован в «Мегионе». А весной скважины «Оптимизированного дизайна» начнут строить в «Газпромнефть-Востоке».

Как отмечает Алексей Гофман, к проекту подключаются все новые и новые специалисты, а также новые функции. Так, идеологию оптимизированного дизайна предполагается реализовать и в функции капитального строительства.