Александр Денисюк
ООО «НТП «Буровая Техника»

Нефтяные и газовые скважины являются достаточно сложными объектами, строительство которых осуществляется в различных горно-геологических условиях, а стоимость строительства составляет сотни миллионов гривен.

Эффективное сооружение скважины начинается с принятия наиболее оптимальных проектных решений и определяется технологической обоснованностью принятых решений и достоверностью исходной информации. При этом важную роль играет накопленный опыт разработки проектов на месторождениях с различными геолого-геофизическими условиями бурения. В этом плане опыт разработки нашей компанией более 150 реализованных проектов, обеспечивает возможность предложить Заказчику наиболее оптимальные решения.
Разработку проектно-сметной документации на строительство скважин в плане проектирования и финансирования новых передовых технологий исторически можно разделить на следующие этапы:
Первый этап - когда, еще в советское время, проектно-сметную документацию можно было передать в банк и открывать финансирование проекта на бурение скважины, это было показателем надежности и важности, но новейшие технологии и разработки в основном проходили по научной тематике, по отдельному финансированию и очень редко переходили к широкому внедрению.
Начиная с 90-х годов прошлого столетия, приоритеты проектирования сместились в направлении получения произвольных решений. Использование передовых технологий, оборудования и инструментов не было приоритетным ни для проектантов, ни буровых подразделений, входивших в состав добывающих компаний Укрнафта и Укргаздобыча и финансировались в основном по остаточному принципу, после закупки обсадных труб, химреагентов и долот.
Пример другой системы, которую нам занесли иностранные специалисты - РРС, как частной компании с иностранным капиталом. Когда на скважине находился проект и ГТН для контролирующих организаций, а технологии бурения и крепления реализовывались в рамках Буровой программы и отдельного бюджета.
Второй этап - который, как и все украинцы - «своим путем» проходила «Буровая техника» - когда для бурения скважин в Прилуцком нефтеносном районе Заказчиком ПАО Укрнафта было озвучено - буровые бригады и тампонажные услуги обеспечивает Прилукское УБР, обсадные колонны и фонтанную арматуру Укрнафта , а остальные, включая разработку проекта и его практическую реализацию, - за «Буровой техникой». «Что запроектируете - вам же и реализовать, но ТЭП должны быть высокими». И мы по такой схеме пробурили более 50 скважин, из них 42 с горизонтальным стволом. Соответственно, для обеспечения успешного бурения скважин, мы должны были уже на стадии проектирования использовать современные телесистемы с гидроканалом, долота РDС, канадские забойные двигатели, полимерные растворы и прочее. К слову, поскольку наша компания многопрофильная, в разных случаях, мы выступаем как разработчик рабочего проекта, как сервисная компания или как генеральный подрядчик. Довольно часто эти варианты сочетаются. Другими словами - мы разрабатывали проектную документацию максимально приближенную к реальному бурению, включая смету, по которой Заказчик заключал договоры с Исполнителями (УБР, геофизика, «Буровая техника», Поставщиками обсадных труб, фонтанной арматуры и проч.) и контролировал соответствие фактической и проектной стоимости скважины.
Развитие третьего этапа обусловлено значительным ростом объёмов бурения и характеризуется потребностью Заказчиков на тендерной основе приглашать сервисные и буровые международные компании. На этом этапе значительно повысились требования к разработке проектной документации, которая бы обеспечила формирование основных требований к технологиям и буровому оборудованию, что способствует получению высоких ТЭП и получению надежного сооружения - нефтегазовой скважины, и предоставляет реальный бюджет на реализацию проекта.
Для справки, уже сегодня сформированы основные подходы к проектам, которые заказывают ведущие компании (ДТЭК, УГВ), а именно:
- разработка и согласование ТЗ и предпроектных решений;
- проведение тендера по выбору бурового подрядчика и сервисных компаний;
- уточнение проектных решений и учета программ сервисных компаний, выигравших тендер по различным видам работ, прохождения экспертиз и авторский контроль за выполнением проектных решений.
Соответственно, роль проектных организаций, в обеспечении эффективного процесса сооружения скважин растет.
Рассматривая роль и значимость отдельных этапов строительства глубоких нефтегазовых скважин, необходимо выделить такие, как выбор конструкции скважины и крепления, которые определяют надежность и долговечность скважины как капитального сооружения по добыче нефти, газа, конденсата и обеспечивают возможность многократного проведения операций в скважине по интенсификации притока, работе с пластом, перехода на другие горизонты, в том числе, зарезки боковых стволов и др.
Конструкция скважин определяется числом обсадных колонн спускаемых на глубину их установки, диаметрами обсадных труб, диаметрами долот, которыми ведется бурение под каждую колонну, высотой подъема тампонажного раствора в затрубном пространстве, использованием пакерных элементов различных типов и конструкцией забоя.
Характеристики указанного перечня показателей при выборе конструкции скважины в общем случае зависят от комплекса управляемых и неуправляемых факторов. К неуправляемым необходимо отнести геологические условия месторождения: глубину залегания продуктивных пластов, их производительность и коллекторские свойства; пластовые, поровые и давления гидроразрыва пород, слагающих разрез; физико-механические свойства и состояние пород, раскрывающихся с точки зрения возможности возникновения различных осложнений и тому подобное.
К управляемым факторам можно отнести цель и способ бурения, число продуктивных горизонтов, подлежащих испытанию, способ вскрытия продуктивных горизонтов, финансовые возможности заказчика применять те или иные технологии и оборудование.
Конструкция скважины во многом определяет возможность доведения скважины до проектной глубины и влияет на технико-экономические показатели строительства скважины.
Главными векторами оптимизации конструкций глубоких нефтегазовых скважин и процесса крепления на стадии проектирования являются:
- проектирование 245 мм обсадной колонны в качестве эксплуатационной с последующим спуском 1 или 2 хвостовиков. При данной конструкции уменьшается металлоемкость скважины и обеспечивается возможность проведения зарезки полноценного бокового ствола с последующим его креплением обсадной колонной. Также обеспечивается уменьшение затрат времени на бурение скважин, что обусловлено уменьшением времени на крепление и переоборудование устья и обеспечивает возможность использования бурового инструмента большого диаметра при бурении на больших глубинах, что в свою очередь, создает возможность реализации мощных гидравлических программ. Наглядной иллюстрацией реализации данного подхода является пример одного из крупнейших нефтеносных месторождений Украины, скважины на котором долгое время сооружались по «классической» 3-х колонной конструкции, на данный момент, заменена новой, обеспечивающей все названные преимущества, а также возможность спуска 245 мм обсадной колонны одной секцией и более быстрое получение продукции, что сокращает время окупаемости скважины.
Другими методами оптимизации являются:
- стингерное цементирование обсадных колонн большого диаметра;
- использование для тампонирования растворов с минимальным водоотделением, на основе смесей, что расширяются;
- применение подвесок хвостовиков, в конструкцию которых входят пакерные системы различных типов, для надежной герметизации заколонного пространства;
- применение элементов оснастки обсадной колонны, разбуриваются PDC долотами;
- при наличии в разрезе высоконапорных газовых горизонтов, проектирование обсадных труб с высокогерметичными резьбами премиум-класса и применение герметизирующей смазки Bestolife;
- для обеспечения качественного центрирования обсадных колонн, проектирования жестких центраторов и центраторов-турболизаторов, цементировочных корзин;
- при наличии в разрезе скважины сложных геологических условий, проектирование применения вращающихся башмаков или вращающихся подвесок в комплекте с башмаками с боковым спиральным армированием;
- применение эксплуатационных фильтров-хвостовиков с использованием пакерных систем для разграничения водоносных и продуктивных горизонтов, что позволяет избежать загрязнения продуктивного горизонта и дополнительных расходов на перфорацию;
- включение в состав эксплуатационных колонн элементов многосекционных компоновок, для дальнейшего проведения многостадийного гидравлического разрыва пласта или перекрытия отдельных интервалов в случае их обводнения.
В настоящее время, когда все более обостряются вопросы экологии и выделения земли, актуальными направлениями разработки месторождений является кустовое бурение и бурение многоствольных скважин.
Сооружение скважин по многоствольной технологии предоставляет следующие преимущества:
- уменьшается общая стоимость работ, так как сначала осуществляется бурение до определенной глубины, после чего добавляются горизонтальные ответвления;
- увеличивается объем добываемой нефти в расчете на одну буровую площадку;
- наличие нескольких стволов позволяет разрабатывать коллектор на большей площади;
- создается возможность с большей точностью оценить текущие объемы запасов;
- уменьшение количества скважин на поверхности, соответственно, уменьшает вредное воздействие на окружающую среду.
Однако, данная технология является масштабным и ресурсоемких проектом, требующим на начальном этапе проведения детального исследования коллектора. При этом в некоторых случаях, например, при бурении на морских платформах, альтернативы многоствольным технологиям практически не существует. Кстати, «Буровая техника» имеет опыт проектирования такой скважины.
Кустовое бурение, когда устья скважины находятся на общей площадке, а забои в соответствии с геологической сеткой разработки месторождения, обеспечивает следующие преимущества:
- сокращение затрат ресурсов и времени на обустройство площадок под буровые установки, подъездных путей и других коммуникаций;
- уменьшение затрат времени на строительство;
- уменьшение затрат на природоохранные мероприятия.
Однако, бурение скважин при этом требует дополнительных решений. Так, «НТП «Буровая техника» разработан технологический регламент, который предусматривает размещение фонтанных арматур в шахтных колодцах с защитными колпаками и сооружения подземных трубопроводов для обеспечения безаварийных условий эксплуатации уже пробуренных скважин и одновременного бурения новых.