В процессе разработки месторождений добывающие компании сталкиваются с падением пластового давления и снижением дебита скважин. Традиционные методы интенсификации — гидроразрыв пласта (ГРП) или кислотные обработки — не всегда гарантируют ожидаемый экономический эффект. Одним из перспективных направлений становится бурение дополнительных боковых стволов из существующих скважин. Способ позволяет вскрыть нетронутые участки пласта и повысить коэффициент извлечения нефти (КИН).
Особый интерес представляет бурение на гибких насосно-компрессорных трубах (ГНКТ). Технология обладает рядом преимуществ: оперативность развертывания, возможность работы под давлением без необходимости глушения скважины и безопасность работ.
В России применение метода долгое время ограничивалось отсутствием отечественного оборудования и опыта. В 2022 году «ФракДжет-Волга» первой реализовала проект бурения на ГНКТ и разработала собственный комплекс оборудования для этой цели.
Технологический вызов и поиск решений
«ФракДжет-Волга» в партнерстве с недропользователем взялась за решение производственной задачи — истощение горизонтальных скважин в карбонатных коллекторах. Стандартные методы интенсификации на данном месторождении показали низкий результат. Один из методов вернуть продуктивность скважине — бурение новых ответвлений из существующего горизонтального ствола.
Работы осложнялись наличием в продукции скважины агрессивных компонентов — сероводорода и углекислого газа (до 6%). Это предъявляло особые требования к используемым материалам и конструкции оборудования — оно должно иметь сероводородостойкое исполнение (К2). На российском рынке отсутствовало готовое решение. Разработка оборудования была вызовом. Данный проект был стратегически важен для достижения технологического суверенитета в бурении.
Специфика месторождения ставила определенные требования инженерно-техническому центру «ФракДжет-Волга» при разработке собственной технологии и оборудования, способных работать в подобных условиях.
Наши специалисты преодолели ряд сложных задач, одна из которых — создание достаточного потока бурового раствора, чтобы стабильно выносить шлам из открытого ствола диаметром 155,6 мм. Расчеты показали, что для этого необходим расход не менее 600–650 л/мин, и достижимо только при использовании ГНКТ внешним диаметром 73 мм. На момент начала проекта такое оборудование в России не производилось.
Создание отечественного комплекса для бурения на ГНКТ
Работа велась по нескольким направлениям одновременно, что привело к созданию первого в России полного отечественного комплекса для бурения на ГНКТ, включая трубу, скважинный инструмент и наземное оборудование.
Разработка гибкой трубы
Совместно с отечественным производителем, Тульским заводом ЭСТМ, наши инженеры разработали и запустили в производство новый продукт — ГНКТ диаметром 73 мм с уложенным внутрь геофизическим кабелем. Это требовало модернизации производственной линии, создания специального барабана для данной трубы.
Проектирование и изготовление наземного и скважинного оборудования
Инженерно-технический центр «ФракДжет-Волга» разработал уникальный комплекс:
- Специализированная колтюбинговая установка: узел перемотки с барабаном с нагрузкой свыше 50 тонн, рассчитанным на 4000 м ГНКТ диаметром 73 мм.
- Циркуляционная система: мобильный комплекс для очистки и приготовления бурового раствора, адаптированный для работы с ГНКТ в сероводородной среде.
- Высоконапорный насосный агрегат, способный создавать требуемые параметры давления и расхода.
- Противовыбросовое оборудование (превентор) на рабочее давление 35 МПа для работы в сероводородной среде.
- Телеметрическая система для мониторинга профиля ствола скважины в режиме реального времени с записью гамма-каротажа.
- Трансляция данных заказчику в режиме реального времени.
Адаптация скважинного инструмента
Наши специалисты спроектировали и изготовили устойчивый к сероводороду инструмент для управления компоновкой низа бурильной колонны (КНБК): гидравлический вращатель, коннектор, аварийный разъединитель и другие элементы, рассчитанные на высокий крутящий момент ВЗД.
Опытно-промышленные работы на месторождении
Практическая реализация проекта на Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении подтвердила сложность задач. Монтаж и обвязка нового оборудования заняли значительное время. В процессе бурения возникали осложнения: поглощение бурового раствора и необходимость постоянного контроля содержания сероводорода.
Безопасность работ обеспечивалась строгим соблюдением норм, использованием персональных и стационарных газоанализаторов, а также применением факельной установки для отжига сероводорода.
Важная инженерная задача для специалистов бурения «ФракДжет-Волга» — отработка технологии забуривания нового ствола из существующего горизонтального участка диаметром 155,6 мм. Для этого в процессе бурения первого ствола оборудование дорабатывалось и совершенствовалось. Результат был достигнут с третьей попытки. Удалось наладить управление траекторией, чтобы проводить боковые ответвления по проектному профилю. Отработав методику, строительство следующих двух стволов осуществили значительно быстрее.
Итоги и значение проекта
В результате наша команда пробурила три горизонтальных ствола общей протяженностью 1314 м. Длина одного из них составила рекордные для нашей страны 579 м на ГНКТ диаметром 73 мм.
Главный итог — подтверждение возможности проведения бурения протяженных горизонтальных стволов более 500 м. с применением ГНКТ.
Проект бурения на ГНКТ стал знаковым событием для российской нефтегазовой отрасли. «ФракДжет-Волга» доказала возможность проведения полного цикла буровых работ на ГНКТ большого диаметра (73 мм) с использованием исключительно отечественного оборудования и технологии, включая работу в условиях высокого содержания сероводорода.
«Для лидерства на рынке необходимо постоянно внедрять уникальные технологии, конструировать нестандартные решения. Наша главная задача — разрабатывать оборудование, которое будет эффективно и быстро отвечать на вызовы отрасли» — отмечает руководитель инженерно-технического центра «ФракДжет-Волга» Олег Воин.
Успешное завершение ОПР открывает возможности для масштабирования технологии.