1 стр. из 1

На сегодняшний день "Сургутнефтегаз" выполняет самые большие в отрасли объемы горизонтального бурения, позволяющего увеличить эффективную мощность продуктивного пласта в десятки - сотни раз по сравнению с вертикальными и наклонно - направленными скважинами. Компания руководствуется той простой истиной, что финансовые и экономические кризисы приходят и уходят, а современная техника, новейшие технологии, отлично налаженная организация работы и грамотный персонал остаются и составляют основу дальнейшего развития производства.

Путь найден и начат

К началу третьего тысячелетия человечество обнаружило более 13 тыс. нефтяных и газовых месторождений. Но не каждое из них пригодно для промышленной разработки - лишь одно из сотни. Извлекаемые запасы в настоящее время составляют в основном не более трети общих геологических запасов нефтегазовых месторождений, находящихся в эксплуатации.

Интенсивные работы в области исследования механизмов воздействия на нефтяные залежи и создания новых методов и технологий извлечения нефти из недр могут обеспечить повышение коэффициента нефтеизвлечения с нынешних 30% до 45%. Мировые текущие доказанные запасы нефти, которые сегодня оцениваются в 135 млрд. т, благодаря этому удастся увеличить на 70-100 млрд. т.

Большое внимание в нефтедобывающих странах уделяется повышению нефтеотдачи пластов на месторождениях, вступивших в позднюю стадию разработки. Извлечение запасов из сложно построенных залежей, которые долгое время считались нетехнологичными, к сегодняшнему дню стало реальной перспективой поддержания высоких уровней добычи нефти.

Одним из передовых технических решений, направленных на повышение коэффициента нефтеотдачи, является горизонтальное бурение. Благодаря использованию горизонтальных и разветвленно-горизонтальных скважин протяженность дренажных каналов в пласте становится на два порядка больше, чем в случае применения вертикальных скважин, что приводит к кратному увеличению производительности. Кроме того, широко разветвленная сеть дренажных каналов позволяет изменить направление фильтрационных потоков в благоприятную сторону и таким образом добиться увеличения конечного коэффициента нефтеотдачи.

Динамика роста объемов бурения горизонтальных скважин, шт.

Всесторонне изучив мировой опыт эксплуатации нефтяных месторождений, специалисты ОАО "Сургутнефтегаз" пришли к выводу, что использование горизонтальных скважин будет наиболее эффективным в условиях разработки низкопродуктивных пластов и газонефтяных залежей. Именно в таких залежах на месторождениях акционерного общества сосредоточены значительные остаточные запасы нефти, около 40% которых находится в залежах, имеющих сложное геологическое строение: 15-20 м газового слоя, 2-6 м нефти, ниже - вода. Было время, когда такие запасы нефти считались чуть ли не "забалансовыми". Оптимальной технологией разработки таких залежей является бурение горизонтальных скважин в подгазовых горизонтах.

Началось все в 1991 г. с двух первых скважин, пробуренных на Восточно-Сургутском месторождении. Первые шаги дались застрельщикам внедрения технологии не без труда. Перед специалистами "Сургутнефтегаза" стояла задача, многие неизвестные которой мог раскрыть только практический опыт. Предстояло определить технические возможности бурения горизонтальных скважин с максимальным использованием отечественного оборудования  и технологий. Контроль траектории ствола проводился с помощью телеметрических систем компании Sperry-Sun, поскольку эффективных отечественных аналогов не было, как, впрочем, нет и до сих пор.

Основное развитие горизонтальное бурение в ОАО "Сургутнефтегаз" получило на Федоровском месторождении, где в 1992 г. специалисты УБР-1 пробурили две горизонтальные скважины. Правда, результаты испытаний не порадовали буровиков: скважины оказались недостаточно эффективными в сравнении с наклонно-направленными. Впрочем, рассчитывать в то время на что-то большее вряд ли были основания: не было ни знаний, ни опыта, ни возможности получить квалифицированные консультации. Ведь подобные работы выполнялись впервые в мире.

Проанализировав полученные результаты, специалисты "Сургутнефтегаза" совместно с учеными СургутНИПИнефти и других институтов России стали искать пути совершенствования технологии заканчивания скважин. В результате упорного труда удалось найти оптимальную технологию по разработке сложно построенной нефтегазовой залежи АС4-8 (толщина пласта нефтесодержащих пород составляла там 4-6 м, а местами и 2 м, сверху находилась 50-метровая шапка газа, внизу - такой же толщины слой воды). Благодаря "ноу-хау" разработчиков СургутНИПИнефти "Сургутнефтегаз" поставил на баланс более 150 млн. т практически списанных запасов нефти.

В содружестве с наукой

Успешное развитие технологии в ОАО "Сургутнефтегаз" стало возможным благодаря крупным финансовым вложениям в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, широкомасштабному промышленному внедрению научно обоснованных решений. К таким относятся: применение управляемых забойных двигателей, использование гибких колонн НКТ, применение буровых растворов с улучшенными характеристиками, управление траекторией ствола с помощью геологического контроля, избирательное заканчивание скважин, использование современного геофизического оборудования, широкое внедрение трехмерной сейсморазведки, компьютерная обработка геофизических данных, проводка скважин с несколькими горизонтальными стволами.

График продолжительности строительства горизонтальных скважин, сут.

В связи с внедрением технологии бурения горизонтальных стволов в ОАО "Сургутнефтегаз" тематика научно-исследовательских работ, проводимых СургутНИПИнефтью в области бурения, расширилась. Особое значение приобрели такие направления деятельности ученых-буровиков, как: повышение качества цементирования скважин и разобщения пластов; создание экологически безопасных реагентов и материалов, используемых на всех стадиях строительства скважин; разработка технологий вскрытия и освоения скважин; разработка технологических регламентов и рабочих проектов на строительство скважин и кустовых оснований.

НПО "Буровая техника" совместно со специалистами СургутНИПИнефти разработаны технологии ступенчатого и манжетного цементирования, снижающие негативное воздействие на продуктивный пласт. Применение этих технологий позволило повысить производительность горизонтальных скважин как минимум в полтора раза.

С целью повышения качества разобщения пластов была разработана рецептура облегченного тампонажного материала с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

СургутНИПИнефть разработал и запатентовал буровые растворы с низким содержанием твердой фазы на основе акриловых полимеров, экологически безопасные смазочные добавки на основе жирных кислот, жидкости перфорации и глушения скважин на водной основе с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ). Эти материалы позволили полностью исключить применение нефти для технологических нужд и обеспечить экологическую безопасность процесса бурения скважин на месторождениях ОАО "Сургутнефтегаз".

Для первичного вскрытия пластов специалисты института изобрели ряд рецептур буровых растворов на основе полимеров, биополимеров и ПАВ. Применение этих растворов при бурении горизонтальных скважин способствует более полному сохранению их продуктивности. Дебит скважин увеличен вдвое.

Десятками тысяч тонн нефти, дополнительно добытой из горизонтальных скважин, исчисляется эффективность применения кислотно-перфорационных сред, разработанных учеными СургутНИПИнефти для вскрытия продуктивного пласта перфорацией.

Все скважины "Сургутнефтегаз" строит по проектам собственного института. Специалисты СургутНИПИнефти обладают уникальным опытом проектирования системы горизонтальных скважин Федоровского месторождения. Коллектив специализированного отдела института в кратчайшие сроки освоил выпуск проектно-сметной документации на строительство многоствольных скважин с горизонтальными участками.

Арсенал профессионалов

Первые две горизонтальные скважины без цементирования горизонтального ствола были пробурены на залежи АС4-8 в 1993 г. При их заканчивании использовались  фильтры американской фирмы Baker Hughes Inc., при манжетном цементировании эксплуатационной колонны - пакер-муфты этой же фирмы. Новая технология и современное оборудование позволили поднять дебит скважин в среднем до 40-50 т нефти в сутки, но и это не удовлетворяло специалистов, так как, по их расчетам, потенциальные возможности пласта были выше. Как показало время, эти расчеты оказались верными. Продолжились работы по анализу накопленного опыта, поиску эффективных технологий.

В период с 1993 по 1995 гг. специалисты управления по бурению ОАО "Сургутнефтегаз" совместно с учеными НПО "Буровая техника", СургутНИПИнефти и РосНИПИнефти усовершенствовали технологию цементирования и оснастки низа эксплуатационной колонны. Эффективное заканчивание горизонтальных скважин стало возможным без применения дорогой импортной оснастки, а буровой раствор в горизонтальной части ствола перед цементированием стали заменять кислотной средой, что позволило снизить его негативное влияние на пласт и улучшить коллекторские свойства.

График соотношения стоимости строительства горизонтальных и наклонно-направленных скважин

При бурении горизонтальных скважин чрезвычайно важно соблюдать и поддерживать требуемые параметры бурового раствора, подбирать типы буровых растворов и химических реагентов с учетом требований сохранения устойчивости стенок скважины и минимального негативного влияния на коллекторские свойства продуктивного пласта. Для достижения необходимых параметров бурового раствора "Сургутнефтегаз" наряду с традиционными реагентами широко применяет полимерные реагенты типа "Кем пас" и "Поли кем Д", обеспечивающие экологическую безопасность бурения скважин.

Расчеты специалистов ОАО "Сургутнефтегаз" показали, что при сложившихся ценах на услуги по телеметрическому сопровождению горизонтальных скважин осуществлять их на сервисной основе очень дорого. Целесообразнее обходиться собственными силами. В 1996 г. "Сургутнефтегаз" закупил пять телеметрических систем типа DWD-650 фирмы Sperry-Sun вместе с лабораториями по их ремонту.  Для обслуживания оборудования группа специалистов "Сургутнефтегаза" прошла обучение и стажировку в учебном центре фирмы-поставщика.

По отдельному заказу были изготовлены станции управления телесистемами и вагоны для их технического обслуживания. Станции управления оборудованы дополнительными компьютерами, которые соединены сетью с компьютерами станции геолого-технического контроля "Разрез-2", - этим обеспечивается полный контроль процесса бурения.

Внедрена модемная связь между станциями управления телесистемами, находящимися на буровых, с подразделениями, задействованными в строительстве горизонтальных скважин - геофизическим трестом, УБР, НГДУ, главным офисом ОАО "Сургутнефтегаз". Оперативно переданная в УБР по модемной связи информация о траектории скважины, о результатах гамма-каротажа, о материалах станции "Разрез-2" позволяет геологической службе быстро принять решение о корректировке траектории горизонтальной скважины.

Немаловажным фактором повышения эффективности строительства горизонтальных скважин является снижение их материалоемкости за счет упрощения конструкции. В 1995-1996 гг. сургутские специалисты-буровики разработали эффективную конструкцию горизонтальных скважин и технологию бурения, позволившие сократить материальные затраты и время на строительство скважин в среднем на 25-30%. Экономический эффект за счет упрощения конструкции составляет более 1 млн. руб. на каждую скважину. Эта конструкция уже использована при строительстве более 450 скважин.

Практически все элементы в составе низа эксплуатационных колонн - это результат поиска и труда специалистов ОАО "Сургутнефтегаз" и отраслевых институтов России. Так, в НПО "Буровая техника" был разработан пакер типа ПДМ-146 для манжетного цементирования. Специалисты "Сургутнефтегаза" считают, что он наиболее эффективно разобщает горизонтальную часть скважины и вышерасположенный ствол и позволяет полностью исключить контакт продуктивного пласта с тампонажным раствором при проведении манжетного цементирования.

Фильтры типа ФГС-146 разработаны специалистами ОАО "Сургутнефтегаз" также совместно с коллегами из НПО "Буровая техника". В процессе спуска эксплуатационной колонны фильтр выполняет функции обсадной трубы, обеспечивая промывку скважины через башмак. Расчеты технологических параметров фильтра (количество отверстий на один погонный метр, ширина щели между витками фильтрующей части, расстояние между фильтрами в горизонтальном пласте) были выполнены по заказу "Сургутнефтегаза" институтом РосНИПИтермнефть (АО "Термнефть"). Все параметры увязаны с конкретными характеристиками продуктивного пласта.

Центральные и прямоточные центраторы ЦТЖ-146 и ЦПЖ-146, тарельчатый обратный клапан ТОК-146, башмак для обсадных колонн типа БОК-146 - все это разработано и изготавливается в подразделениях ОАО "Сургутнефтегаз". Кислотная среда типа КПС-1 приготавливается в одном из подразделений "Сургутнефтегаза" из компонентов, поставляемых заводами России.

Альтернативой такому порядку хозяйствования является положение, когда компания, не производя оборудование своими силами, предпочитает размещать заказы в иностранных фирмах-производителях. Однако в наших отечественных условиях получить максимум желаемого при минимуме затрат можно лишь за счет изготовления необходимого оборудования на российских заводах. Чтобы свести затраты к минимуму, специалисты "Сургутнефтегаза" нашли возможность применения российской оснастки скважин, на поверку оказавшейся не хуже признанных в мире образцов. Например, фильтры и пакеры, поставляемые российским заводом, обходятся по цене соответственно в 3 и 6 раз ниже, чем у западных изготовителей. Применение отечественного оборудования для оснастки низа эксплуатационной колонны совместно с применением кислотной среды дает экономию в $50 тыс. на каждой скважине. И это без учета эффекта от повышения дебита скважин!

Специалисты ОАО "Сургутнефтегаз" убеждены, что разработанный ими технологический комплекс достаточно эффективен при условии параллельного использования всех его элементов. Здесь нет главного и второстепенного, комплекс потому и работает в полную силу, что технологически выверен и максимально "привязан" к специфике залежи.

От частного к целому

Применение и распространение технологии бурения горизонтальных скважин в ОАО "Сургутнефтегаз" прошло ряд стадий - от отдельных проектов по строительству скважин до формирования технологических комплексов разработки целых залежей. На основании результатов эксплуатации первых горизонтальных скважин в акционерном обществе была создана технологическая схема разработки всей нефтегазовой залежи пластов АС4-8 Федоровского месторождения, промышленная разработка которой горизонтальными скважинами началась в 1995 г. Схемой предусмотрено бурение 950 добывающих горизонтальных скважин. Подобных проектов на стадии практической реализации в мире нет. Горизонтальные скважины известны всем, но примеров разработки целых залежей только системой горизонтальных скважин, т.е. с самого начала, не существует.

Сегодня можно с уверенностью сказать, что совместный поиск специалистов нефтепромыслового предприятия и научных институтов увенчался успехом. Однако в "Сургутнефтегазе" убеждены, что достигнутый результат - не предел возможного. Определен целый ряд новых проблем, решение которых должно повысить качество и эффективность разработки сложно построенной залежи АС4-8 Федоровского месторождения. Эта залежь, при всей значимости ее запасов, является чем-то вроде полигона, где отрабатываются методы и приемы, позволяющие в будущем вовлечь в эксплуатацию и другие подземные кладовые, не поддающиеся разработке по обычным технологиям. По подсчетам специалистов, около 400 млн. тонн запасов нефти ОАО "Сургутнефтегаз" сосредоточено в тонких нефтяных оторочках подгазовых зон. Наиболее эффективная технология их извлечения - горизонтальное бурение.

Объемы проходки ОАО "Сургутнефтегаз" сегодня составляют около 34% от отраслевых объемов буровых работ. Проходка по горизонтальным скважинам на протяжении нескольких лет превышает 200 тыс. м в год. Технология горизонтального бурения сейчас успешно применяется на каждом четвертом месторождении акционерного общества.

В 2002 г. эти работы выполняли два из трех управлений буровых работ, входящих в состав ОАО "Сургутнефтегаз". Объем горизонтального бурения, выполненный УБР-1 и УБР-3 на 9 месторождениях, в целом составил 269,1 тыс. м горных пород. Наибольшее число скважин пробурено на Федоровском, Конитлорском и Тончинском месторождениях. На этих месторождениях соответственно объем проходки составил 159 тыс. м, 63 тыс. м и 18,6 тыс. м, сдано 61, 15 и 6 горизонтальных скважин.

К 2003 г. в ОАО "Сургутнефтегаз" с помощью горизонтальных скважин добыто 15,2 млн. тонн нефти. Эта технология на вооружении сургутских нефтяников стала инструментом более эффективного использования невосполнимых природных ресурсов.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!