Поиск

Поток

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) для интенсификации работы скважины ПО «Белоруснефть»

29 Июля 2016

В объединении «Белоруснефть», как и во всех ведущих нефтегазовых компаниях, для повышения нефтеотдачи пласта, освоения остаточных трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья применяются современные технологии и оборудование.

Одним из самых эффективных методов интенсификации работы скважины, имеющихся в арсенале белорусских нефтяников, является гидравлический разрыв пласта (ГРП).  Эта технология позволяет «оживить» объекты, на которых добыча нефти традиционными способами уже невозможна или малорентабельна.

История метода

Первые попытки интенсификации добычи нефти были предприняты в 1895 году в США. Там испытали метод стимулирования добычи из плотных пород с помощью взрыва нитроглицерина. Затем американцы опробовали технологию кислотной обработки призабойной зоны скважины. В ходе этих обработок выяснилось, что под действием давления возможен разрыв пласта.

Так зародилась идея гидравлического разрыва. Впервые его провели в 1947 году, но неудачно. Спустя два года компания Halliburton успешно выполнила два ГРП в Оклахоме и Техасе. Через 40 лет общее количество проведенных гидроразрывов перевалило за 1 млн операций, а сфера применения этой технологии настолько расширилась, что около 40% скважин после бурения подлежало проведению ГРП. И это только в США.

В СССР метод начали использовать с 1952 года, а широкое применение он получил в конце 1990-х. Сейчас лидирующие позиции по количеству проводимых ГРП занимают США, Россия и Канада. В 2014-м в России было проведено более 13,5 тыс. операций. И, несмотря на мировой экономический кризис, этот рынок «не снизил оборотов» в 2015 году.

Не дань моде, а необходимость

Активный интерес к гидравлическому разрыву пласта в «Белоруснефти» стали проявлять примерно 20 лет назад. Тогда уже очевидным стал факт, что если делать ставку только на свои традиционные технологии для увеличения повышения нефтеотдачи, то поддерживать требуемый уровень добычи углеводородов будет сложно. Нужен был новый мощный инструмент интенсификации притока. Поэтому апробация нового метода стала вынужденной необходимостью. Но как быть, ведь у предприятия белорусских нефтяников нет нужного оборудования и обученного персонала? Было принято решение привлечь для осуществления работ по гидроразрыву пласта иностранные сервисные компании. — Первая попытка определить степень эффективности метода ГРП на белорусских месторождениях была предпринята в августе-сентябре 1997 года, — вспоминает начальник Тампонажного управления «Белоруснефти» Александр Завьялов. — Договор был заключен с Schlumberger — одной из крупнейших мировых сервисных компаний в нефтегазовой отрасли, имеющей значительный опыт в проведении ГРП. Из 100 объектов-кандидатов со средней и низкой продуктивностью были отобраны пять. На скважинах № 238 и 250 Речицкого месторождения были осуществлены два гидроразрыва в терригенных коллекторах с закачкой проппанта. На Мармовичской площади (скважины № 72 и 76), а также на 115-й скважине Вишанского месторождения иностранные специалисты провели три соляно-кислотных разрыва (СКР) в карбонатных коллекторах с закачкой в пласт порций соляной кислоты. Увы, результативность выполненных ГРП оказалась незначительной и находилась на уровне обычных обработок призабойной зоны. Низкая эффективность примененных технологий была обусловлена тем, что их не адаптировали к конкретным условиям белорусских нефтяных месторождений. Первый блин, как говорится, вышел комом. Метод ГРП в «Белоруснефти» на какое-то время ушел на второй план. Но из-за отсутствия технологий, позволяющих эффективно интенсифицировать добычу особенно из скважин с трудноизвлекаемыми запасами, в 2004 году снова вспомнили о гидроразрыве. Вновь пришлось прибегнуть к услугам «варягов». На этот раз выбор пал на российскую компанию «Пурнефтеотдача». Для ГРП было подготовлено несколько скважин с разным дебитом Речицкого (вендская залежь) и Барсуковского (ланская залежь) месторождений. Россияне вместе со специалистами управления по повышению нефтеотдачи пластов и ремонту скважин выполнили одну операцию по соляно-кислотному разрыву и 11 — по гидроразрыву пласта. Часть из них были удачными, но на скважинах ланского горизонта с глубиной залегания продуктивного пласта выше 3 км попытки не увенчались успехом.

Польский вектор

В 2005-м на смену россиянам пришел польский лидер нефтяного сервиса —предприятие «KРОСНО». Эта компания стала партнером «Белоруснефти» после тщательного отбора претендентов. Ее специалисты успешно проводили ГРП в Чехии, Словакии, Украине. В Беларуси поляки за два года выполнили более 20 операций в основном кислотных разрывов с применением нефтекислотной эмульсии на скважинах Речицкого, Некрасовского, Чкаловского, Северо-Домановичского, Березинского, Мармовичского, Южно-Тишковского, Ново-Давыдовского, Славаньского месторождений. В процессе работы в распоряжении польских специалистов были различные по коллекторским свойствам скважины глубиной от 2,7 до 4,3 км. Несмотря на успех ряда операций и полученный небольшой прирост дебетов, полностью достичь запланированных показателей не удалось. Поляки, как и их коллеги из «Шлюмберже» и «Пурнефтеотдачи», столкнулись с большим количеством трудностей и неприятных сюрпризов. Многие операции сопровождались высоким устьевым давлением, мешавшим технике довести операцию до конца либо вовсе диктовавшим отказ от проведения ГРП. Важно и то, что, когда иностранцы работали на белорусских скважинах, специалисты объединения учились, насколько это было возможно. Не все подрядчики делились своими знаниями, это понятно. Вместе с тем был накоплен опыт по планированию операций разрыва пласта, выполнению и сопровождению работ, весьма пригодившийся впоследствии.

Свой флот ГРП

Оценив результаты работы иностранных компаний и понимая необходимость дальнейшего развития технологии ГРП на своих месторождениях, в «Белоруснефти» пришли к окончательному решению: больше не прибегать к помощи зарубежных подрядчиков, а обзавестись собственным оборудованием для выполнения гидроразрывов. Анализ добывающего фонда скважин, обобщение опыта по разрывам пластов и подготовка собственных специалистов позволили сделать однозначный вывод о готовности работать самостоятельно и о том, что оборудование для ГРП в Беларуси должно соответствовать нашим геологическим условиям. — Геологические условия белорусских месторождений отличаются от других нефтеносных регионов СНГ и дальнего зарубежья значительной глубиной залегания продуктивных пластов — до 4-4,5 км — и большой прочностью пород на разрыв, — комментирует ситуацию первый заместитель директора — главный инженер «БелНИПИнефть» Антон Серебренников.  — Соответственно, нам нужен был комплекс, способный эффективно осуществлять ГРП на такой глубине. Но где его взять? Выбор фирмы-изготовителя был сделан не сразу. Рассматривались разные предложения, изучались возможности ведущих производителей нужной нам техники. В итоге остановились на отечественной компании — СЗАО «ФИДмаш» (группа ФИД). Технические требования к оборудованию готовили совместно специалисты «БелНИПИнефть», управления скваженных технологий и сервиса, Тампонажного управления и управления по ремонту скважин. Разработка и адаптация реагентов для ГРП и кислотного ГРП (КГПР) проводилась совместно с российской компанией «Химеко-ГАНГ». Параллельно готовили и персонал. Минские производители справились с заданием в короткий срок, и в конце осени 2007-го белорусские нефтяники получили свой первый флот ГРП и СКР. Он состоял из двух насосных установок, станции контроля управления, блока-манифольда, блендера и мог развивать давление в скважине до 1 000 атмосфер.

Наряду с флотом был приобретен программный комплекс FracproPT — один из лучших симуляторов гидроразрыва. С его помощью специалисты отдела техники и технологии воздействия на пласт нашего научного центра «БелНИПИнефть» приступили к моделированию ГРП, составлению дизайн-проектов. Подбор рецептур жидкости разрыва осуществлялся в тесной связке с сотрудниками Российского госуниверситета нефти и газа им. Губкина

Первое собственное испытание комплекса ГРП-СКР состоялось 20 ноября 2007 года на 83-й скважине Давыдовской площади. Через короткое время флот доказал свою эффективность. Операции ГРП, проведенные в 2008 году, подтвердили, что решение изготовить флот под конкретные условия белорусского региона было правильным. Работы велись как на опробованных залежах, так и на объектах повышенной сложности. В результате то, что не удалось выполнить иностранным подрядчикам, было успешно реализовано силами своих специалистов на скважинах Некрасовской, Вишанской и Барсуковской площадей. Полученный опыт позволил уверенно перейти к бурению проектного фонда на терригенных залежах некоторых месторождений, так как появилось реальное подтверждение возможности создания системы разработки с помощью гидроразрыва пласта.

Кто стоял у истоков технологии гидроразрыва пласта?

Обкатка высокотехнологичной техники и оттачивание навыков персоналом начались уже с первых ГРП и СКР. Основные усилия были направлены на совершенствование проведения операций, обеспечение ритмичности и оперативности работы на всех стадиях — от подготовки скважины к операции до ее освоения. У истоков внедрения новой технологии в то время стояла группа работников из разных подразделений:
  •  — Николай Демяненко,
  •  — Антон Серебренников и Владимир Воробей — из «БелНИПИнефть»,
  •  — Александр Астафьев,
  •  — Сергей Кузуб и Алексей Кудян — представители УПНПиРС,
  •  — Юрий Чечет и Юрий Петров — из Тампонажного управления,
  •  — специалисты Управления скважинных технологий и сервиса во главе с его начальником Игорем Игнатюком.
Именно они и специалисты других служб главного инженера заложили фундамент технологии, определили направления развития ГРП. На первых порах было непросто. Элементарно не хватало опыта, иногда «шли на ощупь», учились на своих ошибках. В арсенале были лишь теория да скудный опыт работы с коллегами из зарубежных компаний. По сути, и технику, и технологию осваивали, что называют, с нуля. Изначально слабым по нынешним меркам был и уровень инжиниринга. Как в химическом, так и «дизайнерском» плане.

Одна рецептура жидкости для всех условий, довольно примитивный химический контроль на скважине. Про анализ мини-ГРП и калибровку модели по специальным методикам в программном комплексе и говорить не приходилось. Тем не менее «первопроходцам» удавалось получить неплохой эффект на залежах, которые и сейчас считаются сложными объектами

Сложно переоценить вклад в дело становления метода Владимира Воробья, работавшего тогда технологом лаборатории интенсификации добычи нефти «БелНИПИнефть». Его опыт и интуиция иногда с успехом заменяли целый комплекс лабораторного оборудования на скважинах. В 2009 году под эгидой заместителя генерального директора «Белоруснефти» по производству Александра Призенцова было принято решение о создании отдельного подразделения — сервисной службы по ГРП и СКР. — Новое подразделение сформировали на базе Тампонажного управления, — делится воспоминаниями руководитель службы Юрий Чечет.  — Флот сосредоточили в одних руках — у тампонажников. Часть работников перешла из УПНПиРС, в том числе и первый «флотоводец» — Александр Астафьев. Мы набрали в команду самых опытных мотористов и машинистов цементировочных агрегатов, среди которых был и старожил ТУ моторист Николай Белый, внесший значительный вклад в освоение сложной техники разрывов. Появление единой службы было, на мой взгляд, положительным моментом. Это мировая практика, когда коллектив, который проводит гидроразрывы, находится в рамках одного подразделения, владеет всей необходимой информацией, техникой и оборудованием. Раньше часть работ выполняли специалисты УПНПиРС, часть — тампонажники. На «БелНИПИнефть» возлагалась функция инжинирингового центра по сопровождению ГРП — «законодателя мод» в вопросе технологий. Из-за отсутствия единого центра порой не хватало координации и слаженности в работе. Теперь же подготовка флота к операциям проводится одним подрядчиком, отсутствуют зоны разграничения ответственности. Минимизировали срывы подачи реагентов, добились точного выполнения дизайн-проектов. Повысилась ответственность. На качественно иной уровень вышло взаимодействие с «БелНИПИнефть», чему со стороны института всецело способствовали Николай Демяненко, Антон Серебренников, Андрей Драбкин и другие работники, участвующие в проекте.

С 2010 году технологию гидроразрыва пласта в «Белоруснефти» уже поставили на поток. С наработкой опыта подбирались все более сложные объекты для ГРП, увеличивались объемы жидкостей разрыва, а также максимальные концентрации и количество вводимого проппанта, изменялись технологические режимы работы комплекса

В «БелНИПИнефть» непрерывно совершенствовалось качество инжиниринга. Был сформирован костяк специалистов в составе лабораторий интенсификации добычи нефти и химического обеспечения интенсификации нефтедобычи, которые занимались технологическим и химическим сопровождением ГРП. Приобреталось современное лабораторное оборудование, тестировались новые химреагенты и проппанты, контроль качества жидкости разрыва на скважине шагнул на новый уровень.

Молодые кадры

В ряды специалистов института после окончания вузов Гомеля и Минска влились семь молодых инженеров и химиков, которые также почти со старта своей деятельности занялись специализацией ГРП. Среди них Тимур Гилязитдинов, ведущий химик лаборатории ХОИН. К слову, в 28 лет он удостоен Почетной грамоты Гомельского областного Совета депутатов за заслуги в развитии нефтяной отрасли Беларуси. На хорошем счету Дмитрий Сальников, успевший не только поработать дизайнером ГРП в «Белоруснефти», но и накопить сибирский опыт в российских нефтяных компаниях; инженер-технолог Кирилл Мироненко и химик Максим Казак. Одна из ведущих ролей в молодом коллективе у Андрея Драбкина, победителя и призера научно-технических конференций молодых специалистов «Белоруснефти». В целом все специалисты «Белоруснефти», занятые новой технологией, многое постигают самостоятельно, как и в начале освоения технологии ГРП. Вместе с тем они постоянно повышают планку своих знаний, используя для этого различные курсы, семинары, конференции. Командировки, постоянный обмен опытом с зарубежными коллегами стали одним из компонентов емкого процесса профессионального совершенствования.

Именно стремление копнуть глубже, желание основательно вникнуть в технологию стало характерной особенностью специалистов от «технарей» и мотористов до руководителей службы ГРП. Поэтому успешное освоение метода, его технологическая эволюция стали закономерным результатом деятельности.

Пример, с начала выполнения ГРП в Беларуси наряду с классическими разрывами начали применяться более прогрессивные и ситуативные подходы. Это азотно-пенные ГРП, поинтервальные разрывы, кислотные ГРП с проппантом, искусственное управление фильтрацией жидкости разрыва и ограничение роста трещин в высоту, многостадийные ГРП и др. Такое разнообразие методов вызвано не столько желанием специалистов придумать что-то необычное. Сложные геологические условия Припятского прогиба, «индивидуальный» подход к каждой скважине диктуют работникам особые требования — умение с инженерной находчивостью отвечать на новые вызовы белорусских недр. Именно таким образом раскрываются глубины профессионального мастерства специалистов службы по гидравлическому разрыву пласта.

Международные проекты

Новые технологии для предприятия белорусских нефтяников — это не только методы и способы поддержания запланированного уровня добычи нефти, но и возможность экспорта услуг. Отдельной главой в историю белорусского ГРП вписан выход объединения «Белоруснефть» на международную сервисную арену. Всего через два года с момента получения флота белорусские специалисты приступили к выполнению операций по ГРП в России. Этому, помимо активного освоения техники и технологий, предшествовала большая организационная работа, проделанная специалистами УСТиС (руководитель Игорь Игнатюк). — «Пробный шар» был пущен в конце 2010 года, — рассказывает начальник отдела внешнего сервиса УСТиС Виктор Хасеневич.  — Первый тендер на четыре зарубежные операции ГРП белорусские специалисты выиграли в ТПП «Волгограднефтегаз» ОАО «РИТЭК». Со стороны заказчика нам была дана высокая оценка. Более того, сотрудничество продолжилось в 2011—2012 годах — на российских месторождениях белорусы выполнили еще 42 операции по разрыву пласта. Проанализировав перспективы этого вида сервиса как в Беларуси, так и за рубежом, было принято решение о приобретении еще одного комплекса ГРП. В арсенале Тампонажного управления второй флот появился летом 2012-го. Отмечу, он проектировался в «Фидмаше» как «зарубежный», то есть отвечающий требованиям российских нефтегазовых компаний по технологичности, мобильности, оперативности, эргономичности и безопасности проведения работ. Флот № 2 превосходил первый по мощности и производительности, позволял качественнее, с большим количеством проппанта, проводить операции. Позже до этого уровня был дооснащен и флот ГРП-СКР № 1. Работа в Поволжье стала своеобразной рекламой возможностей «Белоруснефти» в части применения технологии ГРП. К нам внимательно присматривались другие потенциальные заказчики этого вида сервиса, и не только россияне. В сентябре 2013 года наши специалисты успешно выполнили несколько ГРП на газовых скважинах Ольговского месторождения Луганской области, принадлежащих украинской компании ООО «КУБ-ГАЗ». А уже в ноябре появился еще один заказчик в России — ООО «ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть» ОАО «НК «ЛУКОЙЛ». По заказу этой компании были осуществлены еще четыре гидроразрыва пласта. С тех пор список заказчиков значительно расширился. В их числе ТПП «РИТЭК-Самара-Нафта», ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», дочерние структуры ОАО «НК «Роснефть» — ОАО «РН-Грознефтегаз», ОАО «РН-Ставропольнефтегаз», ООО «РН-Краснодарнефтегаз», а также негосударственная российская компания НДП «Чепаковское». Переговоры о возможном деловом сотрудничестве велись и ведутся с рядом других компаний. Уже сейчас очевидно, что белорусы доказали свое умение качественно и эффективно выполнять сложные ГРП, причем практически в любых климатических условиях. География производства работ обширна — от Республики Коми до Украины, от Калининграда до Чечни. И везде были свои нюансы. — Например, в Самаре мы узнали, что такое настоящее бездорожье и сильный паводок, — рассказывает Юрий Чечет.  — Настоящие сюрпризы преподнесла местная плодородная почва: черноземы и суглинки. А в Ставрополье работы проходили летом, когда дневные температуры достигали до 45 ºC в тени. Раскаленный воздух, частые песчаные бури. Скважины располагались в степи, от ветра они не были защищены ничем — отсутствовали какие-либо лесополосы. Здесь же мы столкнулись с аномально высокими температурами пласта — до 150 ºC (для сравнения, в белорусском регионе — до 100 ºC). Еще одним испытанием стал контракт в Республике Коми. На смену южным ставропольским степям пришла северная тайга. Расстояние между скважинами там было 50—70 км, дорог нет, только зимник в одну колею. Мороз доходил до 45 ºC. Но, несмотря на трудности, мы выполнили поставленные задачи и накопили опыт, которого нет в белорусском регионе. Успешно реализовать все эти проекты не удалось бы без слаженной работы команды специалистов «Белоруснефти» — из научного центра, Тампонажного управления, скваженных технологий и ремонта скважин, транспортников.

От новичков до профи

В активе предприятия белорусских нефтяников в зарубежных проектах более 165 операций, в пласты закачано свыше 3 800 т проппанта. О высоком качестве выполняемых услуг говорит оценка их деятельности на российском сервисном рынке. Так, в феврале 2015 года предприятие стало лучшим подрядчиком по ГРП среди компанией «РН-Ставропольнефтегаз». А в октябре того же года работу белорусов оценила Ассоциация специалистов по колтюбингу и внутрискважинным работам (ICoTA), назвавшая «Белоруснефть» лучшей компанией в области проведения ГРП в России и СНГ. Успех в России за столь короткое время — результат не только профессиональных действий специалистов непосредственно на скважинах, но и умения организовать сотрудничество, определить потенциальных партнеров, найти точки соприкосновения с заказчиками, по-деловому реагировать на их замечания и корректировки, возникающие в производственном процессе. — «Белоруснефть» открыта для сотрудничества, готова в полной мере использовать имеющийся кадровый и технологический потенциал в совместных проектах, — говорит Андрей Драбкин. 

Белорусов уважают за профессионализм и ответственность. Заказчики ценят наших специалистов за то, что они готовы решать порой кажущиеся невыполнимыми задачи.

Некоторые из них шутят: «Белоруснефть» за нормальные скважины не берется, им подавай что-нибудь этакое». Да, любой сложный проект — это, безусловно, отличная школа для нашего инженерного персонала, не дающая «ржаветь мозгам», как это часто бывает, когда работаешь по шаблону, идешь по накатанной дорожке.

В интеллектуальной копилке нашей компании имеется опыт выполнения ГРП на высокотемпературных (до 180 ºC) и глубоких (свыше 5 км) скважинах, мы «поборолись» с экстремальной естественной трещиноватостью и расчлененностью разреза, «попробовали на зуб» газовые полуколлекторы Республики Коми

Отдельно отмечу совместные проекты в южных подразделениях под кураторством ведущего инженера отдела ПНП управления разработки компании «РИТЭК» Сергея Кузнецова, постоянно разрабатывавшего что-то новое и подталкивающего наших специалистов к разработке нетривиальных подходов на сложных залежах Волгоградской и Самарской областей. Помимо совместных зарубежных проектов «под ключ» «БелНИПИнефть» выполнил ряд исключительно инжиниринговых работ для российских заказчиков. В декабре 2015 года завершен проект с ООО «ЛУКОЙЛ—Западная Сибирь», включавший выбор объектов, составление дизайн-проектов, сопровождение ГРП и их анализ на Тевлинско-Русскинском месторождении. Кроме того, институт оказывает содействие в выполнении ГРП на скважинах дочернего предприятия «Белоруснефти» — ОАО НК «Янгпур». Белорусские нефтяники осваивают технологии гидроразрыва пласта всего восемь лет. Но уже можно смело утверждать, что коллективом пройден большой путь в сервисе ГРП. Сегодня в активе два мобильных комплекса ГРП и СКР, укомплектованных современной техникой. Арсенал флотов постоянно обновляется с учетом стоящих задач. «Белоруснефть» не отстает от мирового опыта. В последние годы количество объектов, на которых приходится выполнять гидроразрывы в Беларуси, неуклонно снижается. Произошли серьезные изменения как в структуре фонда скважин — кандидатов на проведение ГРП (увеличилась доля трудноизвлекаемых запасов, значительно повысилась обводненность продукции), так и в подходах к планированию и проектированию скважин. Сегодня белорусские специалисты проводят ГРП на объектах, которые ранее даже не рассматривались в качестве потенциальных. А что делать? Ресурсная база диктует свои условия, нефтяникам приходится искать своеобразный компромисс со скважинами, чтобы взять из недр как можно больше углеводородов.

Перспективы в успешном настоящем

— Мы продолжаем совершенствовать выполнение ГРП в белорусском регионе и за рубежом, внедряем новые методики, на должном технологическом уровне поддерживаем оборудование, — резюмирует начальник Тампонажного управления Александр Завьялов. — Однако в последние годы явно прослеживается тенденция постепенной переориентации белорусского ГРП с «домашней работы» в сторону заграничного нефтяного сервиса. Думается, это актуальная для предприятия тенденция, означащая непрерывное развитие, отсутствие застоя, поиск новых направлений для приложения сил. «Б елоруснефть» в числе конкурентов сервисного рынка имеет хорошую перспективу. В конце 2015 года коллектив сервисной службы ГРП и СКР Тампонажного управления и «БелНИПИнефть» завершили выполнение работ, определенных договором с ООО «РН-Краснодарнефтегаз». Итоги непростого 2015-го более чем удовлетворительные. Впереди: выполнение производственной программы в белорусском регионе, мониторинг и участие в тендерах, работа на территории потенциальных заказчиков. Специалисты УСТиС Центрального аппарата по праву запишут себе в актив прошедший год. Во многом благодаря их работе были заключены практически все международные контракты на выполнение ГРП и СКР на территории России, организована их четкая реализация. В 2016-м на подходе новые заказчики, новые объемы работ. В сложившихся ныне экономических условиях, связанных с беспрецедентным падением мировых цен на нефть, перед объединением «Белоруснефть» стоит задача выстоять и не растерять кадровый потенциал. Это позволит нашему предприятию после выхода нефтяной отрасли из кризиса получить новый импульс в развитии, занять более выгодные позиции. Алексей СОСНОК, фото Вячеслава Суходольского и из архива газеты «Нефтяник»

 

29 Июля 2016
2053
Рейтинг: 4