Олександр Денисюк
ТОВ «НТП Бурова Техніка»

Нафтові та газові свердловини є достатньо складними об’єктами, спорудження яких здійснюється в різних гірничо-геологічних умовах, а вартість спорудження становить сотні мільйонів гривень.

Ефективне споруджування свердловини починається з прийняття найбільш оптимальних проектних рішень і визначається технологічною обґрунтованістю прийнятих рішень та достовірністю вихідної інформації. При цьому важливу роль відіграє накопичений досвід розробки проектів на родовищах з різними геолого-геофізичними умовами буріння. В цьому плані досвід розробки нашою компанією понад 150 реалізованих проектів, забезпечує можливість запропонувати Замовнику найбільш оптимальні рішення.
Розробку проектно-кошторисної документації на спорудження свердловин в плані проектування і фінансування нових передових технологій історично можливо розділити на наступні етапи:
Перший етап – коли, ще за радянських часів, проектно-кошторисну документацію можна було передати в банк і відкривати фінансування проекту на буріння свердловини, що було показником його надійності і важливості, але новітні технології і розробки в основному проходили по науковій тематиці, по окремому фінансуванню і дуже рідко переходили до широкого впровадження.
Розпочинаючи із 90-х років минулого сторіччя, пріоритети проектування змістились в напрямку отримання довільних рішень. Використання передових технологій, обладнання та інструментів не було пріоритетним ні для проектантів, ні бурових підрозділів, які входили в склад видобувних компаній Укрнафта і Укргазвидобування та фінансувалися в основному по залишковому принципу, після закупівлі обсадних труб, хімреагентів і доліт.
Приклад іншої системи, яку нам занесли іноземні фахівці – РРС, як приватної компанії із іноземним капіталом. Коли на свердловині знаходився проект і ГТН для контролюючих організацій, а технології буріння і кріплення реалізовувались в рамках Бурової програми та окремого бюджету.
Другий етап – який, як і всі українці – «своїм шляхом» проходила «Бурова техніка», коли – для буріння свердловин в Прилуцькому нафтоносному районі Замовником ПАТ Укрнафта було озвучено – бурові бригади і тампонажні послуги забезпечує Прилуцьке УБР, обсадні колони і фонтанну арматуру Укрнафта, а решта, включаючи розробку проекту і його практичну реалізацію, – за «Буровою технікою». «Що запроектуєте – вам же і реалізувати, але ТЕП повинні бути високими». І ми по такій схемі пробурили понад 50 свердловин, з них 42 із горизонтальним стовбуром. Відповідно, для забезпечення успішного буріння свердловин, ми повинні були вже на стадії проектування використовувати сучасні телесистеми із гідроканалом, долота РDС, канадські вибійні двигуни, полімерні розчини і таке ін. До слова, оскільки наша компанія багатопрофільна, в різних випадках, ми виступаємо як розробник робочого проекту, як сервісна компанія або як генеральний підрядник. Досить часто ці варіанти поєднуються. Іншими словами – ми розробляли проектну документацію максимально наближену до реального буріння, включаючи кошторис, по якому Замовник укладав Договори із Виконавцями (УБР, Геофізиками, «Буровою технікою», Постачальниками обсадних труб, фонтанної арматури і таке ін.) і контролював відповідність фактичної і проектної вартості свердловини.
Розвиток третього етапу зумовлений значним зростанням обсягів буріння і характеризується потребою Замовників на тендерній основі запрошувати сервісні і бурові міжнародні компанії. На цьому етапі значно підвищились вимоги до розробки проектної документації, яка б забезпечила формування основних вимог до технологій і бурового обладнання, що сприяють отриманню високих ТЕП та отриманню надійної споруди – нафтогазової свердловини, і надає реальний бюджет на реалізацію проекту.
Довідково, вже сьогодні сформовано основні підходи до проектів, які замовляють провідні компанії (ДТЕК, УГВ), а саме:
- розробка і узгодження ТЗ та Передпроектних рішень;
- проведення тендера по вибору бурового підрядника і сервісних компаній;
- уточнення проектних рішень та врахування програм сервісних компаній, що виграли тендер по різних видах робіт, проходження експертиз та авторський контроль за виконанням проектних рішень.
Відповідно, роль проектних організацій, в забезпеченні ефективного процесу спорудження свердловин зростає.
Розглядаючи роль і вагомість окремих етапів спорудження глибоких нафтогазових свердловин, необхідно виділити такі, як вибір конструкції свердловини та кріплення, які визначають надійність і довговічність свердловини як капітальної споруди по видобутку нафти, газу, конденсату , та забезпечують можливість багаторазового проведення операцій в свердловині по інтенсифікації притоку, роботі з пластом, переходу на інші горизонти, втому числі зарізанням бічних стовбурів та ін.
Конструкція свердловин визначається числом обсадних колон, що спускається, глибиною їх встановлення, діаметрами обсадних труб, діаметрами доліт, якими ведеться буріння під кожну колону, висотою підйому тампонажного розчину в затрубному просторі, використанням пакерних елементів різних типів та конструкцією вибою.
Характеристики вказаного переліку показників при виборі конструкції свердловини в загальному випадку залежать від комплексу керованих і некерованих факторів. До некерованих необхідно віднести геологічні умови родовища: глибину залягання продуктивних пластів, їх продуктивність і колекторські властивості; пластові, порові і тиски гідророзриву порід, що складають розріз; фізико-механічні властивості і стан порід, що розкриваються, з точки зору можливості виникнення різних ускладнень тощо.
До керованих факторів можна віднести мету і спосіб буріння, число продуктивних горизонтів, що підлягають випробуванню, спосіб розкриття продуктивних горизонтів, фінансові можливості замовника застосовувати ті чи інші технології та обладнання.
Конструкція свердловини багато в чому визначає можливість доведення свердловини до проектної глибини і впливає на техніко-економічні показники спорудження свердловини.
Головними векторами оптимізації конструкцій глибоких нафтогазових свердловин та процесу кріплення на стадії проектування є:
- проектування 245 мм обсадної колони в якості експлуатаційної з подальшим спуском 1 або 2 хвостовиків. При даній конструкції зменшується металоємність свердловини та забезпечується можливість проведення зарізки повноцінного бокового стовбура з подальшим його кріпленням обсадною колоною. Також забезпечується зменшення витрати часу на спорудження свердловин, обумовлене зменшенням часу на кріплення і переобладнання гирла та забезпечує можливість використання бурового інструмента більшого діаметра при бурінні на великих глибинах, що в свою чергу створює можливість реалізації потужних гідравлічних програм. Наглядною ілюстрацією реалізації даного підходу є приклад одного з найбільших нафтоносних родовищ України, свердловини на якому довгий час споруджувались по «класичній» 3-х колонній конструкції, яка на даний момент, замінена новою, що забезпечує всі названі переваги, а також можливість спуску 245 мм обсадної колони однією секцією та більш швидке отримання продукції, що скорочує час окупності свердловини.
Іншими методами оптимізації є:
- стінгерне цементування обсадних колон великого діаметра;
- використання для тампонування розчинів з мінімальним водовідділенням, на основі сумішей, що розширюються;
- застосування підвісок хвостовиків, в конструкцію яких входять пакерні системи різних типів, для надійної герметизації заколонного простору;
- застосування елементів оснастки обсадної колони, що розбурюються PDC долотами;
- при наявності в розрізі високонапірних газових горизонтів, проектування обсадних труб з високогерметичними різьбами преміум-класа та застосування герметизуючого мастила Bestolife;
- для забезпечення якісного центрування обсадних колон, проектування жорстких центраторів та центраторів-турболізаторів, цементувальних корзин;
- при наявності в розрізі свердловини складних геологічних умов, проектування застосування обертових башмаків або обертових підвісок в комплекті з башмаками з боковим спіральним армуванням;
- застосування експлуатаційних фільтрів-хвостовиків з використанням пакерних систем для розмежування водоносних і продуктивних горизонтів, що дає можливість уникнути забруднення продуктивного горизонту та додаткових витрат на перфорацію;
- включення в склад експлуатаційних колон елементів багатосекційних компоновок, для подальшого проведення багатостадійного гідравлічного розриву пласта або перекриття окремих інтервалів у випадку їх обводнення.
В теперішній час, коли все більш загострюються питання екології і земле виділення, актуальними напрямками розробки родовищ є кущове буріння та буріння багатостовбурних свердловин.
Спорудження свердловин по багатостовбурній технології надає наступні переваги:
- зменшується загальна вартість робіт, так як спочатку здійснюється буріння до визначеної глибини, після чого додаються горизонтальні відгалуження;
- збільшується об’єм нафти, що видобувається в розрахунку на один буровий майданчик;
- наявність декількох стовбурів дозволяє розробляти колектор на більшій площі;
- створюється можливість з більшою точністю оцінити поточні об’єми запасів;
- зменшення кількості свердловин на поверхні відповідно зменшує шкідливий вплив на навколишнє середовище.
Однак, дана технологія є масштабним і ресурсоємким проектом, що вимагає на початковому етапі проведення детального дослідження колектора. При цьому в деяких випадках, наприклад, буріння на морських платформах альтернативи багатостовбурній технології практично не існує. До речі, «Бурова техніка» має досвід проектування такої свердловини.
Кущове буріння, коли гирла свердловини знаходяться на загальному майданчику, а вибої відповідно до геологічної сітки розробки родовища, забезпечуються наступні переваги:
- скорочення витрат ресурсів та часу на облаштування майданчиків під бурові установки, під’їзних шляхів та інших комунікацій;
- зменшення затрат часу на вежобудування;
- зменшення витрат на природоохоронні заходи.
Однак, спорудження свердловин при цьому вимагає додаткових рішень. Так, «НТП «Бурова техніка» розроблено технологічний регламент, який передбачає розміщення фонтанних арматур в шахтних колодязях з захисними ковпаками та спорудження підземних трубопроводів для забезпечення безаварійних умов експлуатації вже пробурених свердловин та одночасного буріння нових.