10 технологий в нефтесервисе

Сложно, еще сложнее!

Наиболее весомой частью нефтесервисного рынка является эксплуатационное бурение, в котором самой яркой тенденцией является усложнение конструкции скважин. В течение последних 10 лет в общем объеме эксплуатационного бурения в России все большую долю занимают горизонтальные скважины. В некоторых регионах нефтедобычи, например в Восточной Сибири и на Ямале, горизонтальные скважины стали основным методом разработки месторождений. Усложнение конфигурации скважин продолжается – растет доля многоствольных и многозабойных скважин, распространяется технология Fishbone, когда от одного горизонтального ствола отходят многочисленные ответвления, бурятся скважины со все большим отходом от вертикали. Строятся скважины, которые ранее были технически невозможными – бурение с берега горизонтальных наклонно-направленных скважин, таких как скважины на месторождении Чайво проекта Сахалин-1, на Северной оконечности месторождения Чайво и Центрально-Ольгинская-1 на Таймыре.

На разрыв

Сейчас уже сложно представить себе горизонтальную скважину, в которой не был бы произведен гидроразрыв пласта (ГРП). Операции ГРП позволяют за счет закачки в пласт под высоким давлением смеси жидкости и специального расклинивающего агента (проппанта) образовать в сеть трещин, по которым обеспечивается приток нефти к скважине. Растет количество стадий ГРП – еще три года назад речь шла о 6-7 стадиях, то сейчас можно прочитать о 20- и 30-стадийных ГРП. Усложняются и жидкости для ГРП. Наряду с традиционной гуаровой камедью, используются раствор полимеров, углеводородные гели, кислотные составы, устойчивые пены и прочее.

Интенсификация добычи – больше, чем ГРП

Методы увеличения нефтеотдачи (МУН) пластов и интенсификации добычи не ограничиваются операциями гидроразрыва пласта. Это целый класс методов, включающий тепловые, химические, газовые, гидродинамические, физические методы и их комбинации. Основные перспективы развития МУН в России связаны с термическими методами, которые уже сейчас обеспечивают добычу высоковязкой нефти в Тимано-Печорской и Волго-Уральской нефтегазоносных провинциях. Перспективы освоения баженовской свиты связаны с применением термогазовых МУН, заключающихся в закачке воздуха в пласт и его трансформации в эффективные вытесняющие агенты за счет низкотемпературных внутрипластовых окислительных процессов. Ключевым фактором для дальнейшего внедрения МУН является уровень налоговой нагрузки. За последний год были предприняты меры по стимулированию этого направления, в частности, запущены пилотные проекты по НДД для зрелых месторождений.

КРС ГНКТ и не только

Старение фонда скважин и падение дебитов стимулирует дальнейшее увеличение числа операций капитального ремонта скважин (КРС) и их усложнение. Наиболее популярными среди КРС являются операции, связанные с поддержанием или наращиванием объемов добычи, такие как ввод и освоение скважин, подготовка к ГРП и освоение после ГРП, обработка призабойной зоны и др. Перспективным технологическим решением при проведении КРС становится колтюбинг, при котором используются установки с гибкой насосно-компрессорной трубой (ГНКТ). Применение ГНКТ позволяет закачивать жидкости в скважину в любой момент времени независимо от положения или направления движения оборудования.

Геофизика – наше все

Разработка все более сложных запасов углеводородов и строительство сложных скважин позволяют в полной мере раскрыть потенциал геофизических исследований скважин (ГИС). Методы ГИС позволяют охарактеризовать разрез скважин, литологию, параметры пластов и др. характеристики и получить данные о строении недр и условиях в них. Ввод секторальных санкций в 2014 г. стал серьезным вызовом, когда мировые лидеры сегмента снизили активность в России, а отечественные компании вынуждены были найти собственные решения для таких сложных объектов как горизонтальные скважины, ТрИЗ, шельф. Наиболее востребованными ГИС на данный момент являются ГИС при ГРП, при бурении и при КРС. Также значимый объем исследований проводится при зарезке боковых стволов. Мощными факторами развития ГИС в России становятся локализация и импортозамещение геофизического оборудования, совершенствование программного обеспечения (ПО) для интерпретации данных.

Точная картина

Чем сложнее скважина, тем точнее необходимо оценивать ее фактическую и прогнозировать дальнейшую траекторию. Помощь в этом оказывают телеметрические системы (MWD) и каротаж во время бурения (LWD), которые стали развиваться вслед за распространением горизонтального бурения и в ответ на усложнение его условий. В основном, операции MWD/LWD активно используются при бурении горизонтальных скважин, а также при зарезке боковых стволов. Рынок LWD несколько уступает MWD, поскольку операции по каротажу не так распространены в Восточной Сибири из-за наличия магматитов. Технологии MWD/LWD набирают все большую популярность, развиваясь в сторону совершенствования навигационных датчиков и ПО, расширения каналов передачи данных, увеличения числа регистрируемых параметров бурения и повышения надежности.

Даешь механизацию!

Те же самые факторы – рост объемов эксплуатационного бурения, количества скважин и увеличение доли ТрИЗ – способствуют развитию рынка механизированной добычи в России. В конкурентной борьбе между 2 основными типами насосов – УЭЦН (установка электрического центробежного насоса) и ШГН (штанговый глубинный насос) – уверенно побеждают первые. Доля скважин с УЭЦН стабильно растет, тогда как ШГН теряют свои позиции. На фоне повышающейся активности эксплуатации месторождений с ТрИЗ, внедряются насосы сверхмалых габаритов. В сегменте механизированной добычи, как и на рынке нефтесервиса в целом, все более отчетливо просматриваются результаты импортозамещения. Так, одним из значительных технологических рывков в механизированной добыче стал запуск российского производства вентильных двигателей.

Требования решают

Продолжающийся рост объемов эксплуатационного бурения обеспечил последовательное развитие рынка цементирования скважин в России в течение последних 10 лет. Параллельно повышаются требования заказчиков к креплению эксплуатационных колонн, что обуславливает необходимость применения более дорого сервиса и материалов. В итоге операции становятся более дорогостоящими, на что также влияет и увеличение доли высокотехнологичного бурения в общих объемах.

Рецепт имеет значение

Рост глубин бурения скважин, повышение риска возникновения осложнений, ужесточение требований к качеству вскрытия и эффективности эксплуатации продуктивных пород – все это определяет важность подбора состава буровых растворов. Буровой раствор обеспечивает эффективность, экономичность и безопасность бурения, поэтому к составлению рецептуры, изучению свойств и испытанию растворов проявляется повышенное внимание. В последнее время в России становятся все востребованными буровые растворы на углеводородной основе и их альтернативные экологически безопасные решения. Это способствует развитию новых направлений, таких как использование поверхностно-активных веществ и эмульгаторов.

Заканчивание по-умному

Заканчивание скважин включает в себя целый комплекс операций, которые
необходимы для начала первоначальной добычи, поэтому с развитием новых
технологий для оптимизации процесса все чаще используются интеллектуальные
решения. Автоматизированное внутрискважинное оборудование обеспечивает
непрерывный сбор и передачу на поверхность данных о параметрах добычи или
закачки жидкости в пласт в реальном времени, ведя раздельный учет добычи по
отдельным пластам, а также регулируя закачку воды по пластам в нагнетательных скважинах.
Внедрение подобных систем – т.н. «умных скважин» – обусловлено
повышенным вниманием к ТрИЗ, разработкой удаленных и шельфовых месторождений,
освоением малолюдных технологияй. Внедрение полностью интеллектуальных решений
пока ограничивается именно такими ситуациями, но многие компании используют
облеченный вариант, при котором скважины оснащаются скважин системой
внутрискважинного мониторинга, включающей датчики давления и температуры,
распределенное температурное профилирование, а также внутрискважинные
расходомеры.