НОВОЕ СЛОВО В РАСТВОРНОМ СЕРВИСЕ

Бурение — одна из самых сложных и дорогостоящих операций при разработке нефтяных месторождений. Именно этот процесс оказывает основное влияние на себестоимость добычи черного золота в любой нефтегазодобывающей компании. Успешное бурение зависит от множества взаимосвязанных факторов: эффективности организации производственного процесса, профессионализма персонала, применяемого оборудования и технологий. Особую значимость приобретают буровые растворы.

У истоков

Сложно представить, но первые нефтяные скважины бурились без применения каких-либо специальных буровых растворов. Выбуренную породу удаляли с помощью специальных устройств — желонок. И только в 1846 году французский инженер Фовель предложил способ непрерывной очистки скважин — промывку. По трубам в скважину насосами закачивалась вода, выносящая кусочки породы наверх. Этот метод быстро получил признание, так как не требовал остановки бурения. По сути, первым раствором являлась жидкая грязь, образующаяся в процессе бурения. По мере развития нефтедобычи совершенствовались и буровые растворы. За прошедшие почти два столетия «буровую грязь» сменили эффективные смеси, имеющие в своем составе вещества, обладающие целым набором физических свойств и характеристик, необходимых для успешного бурения. Разработка, испытания и внедрение новейших рецептур продолжаются и сегодня.

Технологический прорыв

Качество строительства скважин во многом зависит от буровых растворов. В первую очередь раствор нужен для выноса выбуренной породы из ствола и забоя. Но он выполняет и ряд других функций: охлаждение и смазывание бурового инструмента в забое, укрепление стенок скважины и уменьшение фильтрации, передача энергии жидкости на забойный инструмент. При этом хороший раствор должен иметь состав и свойства, которые обеспечивали бы возможность борьбы с большинством осложнений и не оказывали негативного воздействия на коллекторские свойства продуктивных горизонтов.

Практически ни одна технологическая операция в «Белоруснефти» не проводится без растворов и промывочных жидкостей, изготовленных специалистами структурного подразделения предприятия белорусских нефтяников — Тампонажного управления. В последние годы компания «Белоруснефть» сделала ощутимый технологический рывок в области промывки скважин и разработки рецептур, обеспечивающих качественное вскрытие продуктивных отложений. Повышение эффективности буровых растворов стало еще более актуальным, ведь приготовление сложных по составу рецептур, определение параметров и оперативный контроль их качества в процессе бурения — сложнейшая инженерная задача.

Новая служба

Следующим шагом стало создание на базе Тампонажного управления службы по сервису промывочных жидкостей.

— Необходимость такой структуры назрела давно, — рассказывает начальник Тампонажного управления Дмитрий Маевский. — Активное техническое перевооружение в сфере бурения и ремонта скважин, ежегодный рост объемов проходки и темпов строительства скважин в «Белоруснефти» требовали масштабного обновления в растворном сервисе. Мы тщательно подошли к подбору высококвалифицированного персонала и руководителей. Приоритет был отдан топовым специалистам, отвечающим самым высоким требованиям и имеющим опыт работы в зарубежных компаниях.

В службу вошли группа по управлению сервисом промывочных жидкостей, цех буровых растворов и растворный узел на ЦППС «Осташковичи». Возглавил новое подразделение заместитель начальника Тампонажного управления — руководитель службы по сервису промывочных жидкостей Антон Богомолов.

— Начали мы с того, что кардинально пересмотрели существующий процесс организации работ и структуру производства, внедрив последние собственные разработки, — подчеркивает Антон Богомолов. — По максимуму использовали зарубежный опыт в совокупности с лучшими отечественными наработками. За сравнительно короткое время работы службы поэтапно выработаны принципиально новые подходы в сервисном блоке промывочных жидкостей. Нам удалось выйти на уровень компаний, оказывающих подобный сервис в Российской Федерации.

Новая служба оснащена всем необходимым оборудованием. Для полевого персонала закупили 20 вагонов-лабораторий. Специалисты подготовили и внедрили в производство несколько рационализаторских предложений. Они касаются приготовления растворов в условиях буровой, снижения затрат при бурении, ускорения строительства скважины, экономии нефтепродуктов, уменьшения количества отходов при бурении.

Первые успехи

Детально изучив буровые растворы, применяемые в «Белоруснефти», особенности бурения и геологического разреза Припятского прогиба, специалисты начали разработку перспективных рецептур. В первую очередь служба по СПЖ приступила к решению проблем сальникообразования, осыпания ствола скважины и обвалов при бурении надсолевого комплекса. Тампонажники применили концептуально новый подход к обработке бурового раствора специальными добавками. В результате появился модифицированный тип бурового раствора ОМС-М, позволивший ускорить процесс бурения надсолевых комплексов.

— Рецептура бурового раствора ОМС с противосальниковой добавкой была разработана специально для бурения надсолевого интервала, — рассказывает ведущий инженер службы по СПЖ Тампонажного управления Михаил Горбачёв. — Опытно-промысловые исследования с применением противосальниковой добавки DRILLING DETERGENT дали положительный эффект — ускорение строительства скважины за счет снижения сальникообразования и набухания глинистых отложений. Данная рецептура была затем доработана — появились модификации ОМС-ПЛЮС и ОМС-К с улучшенными характеристиками. И эти рецептуры доказали свою эффективность. Тампонажники добились сокращения наработки бурового раствора, уменьшения сальникообразования. При этом смазывающие свойства бурового раствора улучшились. Также специалисты зафиксировали снижение объема используемого бурового раствора по сравнению с аналогичными интервалами бурения на других типах растворов.

Положительные результаты были получены и при опытно-промысловых испытаниях еще одной новой рецептуры — вязко-упругого раствора. Она разработана специалистами лаборатории растворного узла Тампонажного управления. При цементировании был достигнут технический эффект, исключивший проседание цементного моста и возможное повторение работ, что позволило сэкономить значительные средства.

Но главной задачей службы СПЖ оставалось создание новых типов буровых растворов. На их разработку и внедрение были брошены основные силы.

DIFS и DRILAKS

Рецептура DIFS стала результатом кропотливой работы специалистов СПЖ. Для бурения глубоких надсолевых комплексов нужен был качественный и эффективный буровой раствор. С этой целью тампонажники выполнили большой комплекс работ и лабораторных исследований по изучению разреза надсолевого комплекса и подбору химреагентов. На выходе получился абсолютно новый, ранее не применяемый на месторождениях Беларуси ингибирующий полимерный буровой раствор DIFS (Drilling Inhibitor Fluid System).

— Применение раствора DIFS при использовании породоразрушающего инструмента, винтовых забойных двигателей и слаженной работе буровой бригады позволяет ускорить процесс бурения надсолевых комплексов, — характеризует новую разработку Михаил Горбачёв. — Его внедрение дает возможность сократить сроки строительства скважин на месторождениях объединения «Белоруснефть», в том числе значительно снизить количество профилактических спуско-подъемных операций. При создании DIFS применен концептуально новый подход в создании и обработке бурового раствора. Важно и то, что буровой раствор DIFS на 40% состоит из реагентов, производимых в Республике Беларусь.

Универсальный буровой раствор DRILAKS на основе минерального масла был создан для преодоления сложностей, возникающих при бурении терригенных отложений. К созданию этой рецептуры специалисты СПЖ подошли, применив практически весь опыт, полученный за пределами Беларуси.

Приготовление и эксплуатация новейшего бурового раствора контролировались ведущими инженерами СПЖ в круглосуточном режиме непосредственно на строительстве скважины. Это позволило минимизировать потери. Сам процесс приготовления был оптимизирован путем одновременного приготовления базового бурового раствора DRILAKS, пополнения активного объема раствора, утяжеления до необходимой плотности и диспергирования (тонкого измельчения) с использованием бурового насоса. При этом приготовление всего объема DRILAKS было выполнено в условиях буровой.

— DRILAKS — раствор непростой, но универсальный, — рассказывает один из авторов новинки ведущий инженер службы по СПЖ Тампонажного управления Александр Астапенко. — Его можно использовать многократно. Уже запланировано выполнить бурение на данном типе бурового раствора еще на нескольких объектах в текущем году. На опытно-промысловых испытаниях с помощью коллег из СУБРа, которые непосредственно занимаются его приготовлением и обработкой, мы будем доводить параметры до оптимальных, тем самым сокращая сроки строительства скважин.

Для бурения на этом растворе специалисты по СПЖ разработали и ввели в производство принципиально новую блок-схему дооснащения циркуляционной системы на буровых станках «Уралмаш 3Д-86», которая включает в себя два комплекта диспергаторов ДГ-40. Это позволило применить передовой международный опыт — начать приготовление буровых растворов непосредственно в условиях буровой. Эта схема успешно реализована на четырех буровых станках и вошла в программу перевооружения Светлогорского управления буровых работ на 2021—2022 годы. Буровой раствор DRILAKS прошел все необходимые исследования в НИИ пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций МЧС Республики Беларусь.

Точка зрения

Свойства DIFS и DRILAKS по достоинству оценены буровым подрядчиком — Светлогорским управлением буровых работ.

— Правильно подобранный раствор помогает сделать процесс бурения более эффективным, быстрым и безопасным, — говорит начальник СУБРа Виктор Архипенко. — Он сокращает затраты, что позволяет увеличивать производительность и прибыльность предприятия.

Положительные отзывы о новых растворах поступают и от главного заказчика строящихся скважин — нефтегазодобывающего управления «Речицанефть».

Геннадий Новак, заместитель начальника НГДУ «Речицанефть» по бурению:

— Тенденции к увеличению с каждым годом количества метров проходки горных пород обязывают совершенствовать не только технологию бурения и оборудование, но и буровые промывочные жидкости как один из основополагающих аспектов качественной безаварийной проводки скважины. На данном этапе новые рецептуры буровых растворов для надсолевого комплекса и терригенных пород продуктивного горизонта проходят опытно-промысловые испытания. Они совершенствуются и планируются в перспективе к промышленному использованию в качестве типовых.

С прицелом на Север

Выполняя поставленные задачи в белорусском регионе, специалисты службы по СПЖ находили время и для работ на перспективу. Ориентируясь на зарубежные проекты, «растворщики» Тампонажного управления произвели тщательный анализ конъюнктуры рынка по сервису буровых растворов в Ямало-Ненецком автономном округе Западной Сибири Российской Федерации. Они детально изучили геологический разрез, конструкции скважин и проблемные пласты, сложенные подвижными глинами и аргиллитами (Сортымская свита, Баженовская свита, пласт ПК1, пласт Ю1, меловые отложения). В лаборатории службы был проведен комплекс исследований по усовершенствованию и адаптации эффективных и перспективных рецептур буровых растворов для бурения в суровых условиях Западной Сибири.

Итогом почти четырехмесячной работы стали три новые рецептуры. Это бентонитовый раствор, POLYSOLT и DEMULS. Данные системы направлены на обеспечение устойчивости стенок скважины, эффективности выноса выбуренной породы, ускорения бурения и безаварийной проводки скважины. Все три перспективных раствора включены в испытания «Мультирастворная технология системы буровых растворов DIFS».

Перспективы развития

С созданием службы по СПЖ в Тампонажном управлении сервис по буровым растворам в «Белоруснефти» рассматривается как один из главных инструментов для безаварийного строительства нефтедобывающих скважин. Впервые за последние 20 лет у белорусских нефтяников появились эффективные и качественные буровые растворы собственной разработки.

Специалисты по СПЖ работают на скважинах вахтовым методом. Они осуществляют круглосуточный контроль параметров бурового раствора. Большое внимание уделяется даже незначительным изменениям параметров и оперативному устранению причин возможного несоответствия.

— У сервиса по буровым растворам огромный потенциал для совершенствования, — подчеркивает Дмитрий Маевский. — Все новые разработки службы по СПЖ, впервые использованные на месторождениях «Белоруснефти», сегодня полностью подтверждают заявленные показатели эффективности. Отмечу, что альтернативы инновационным технологиям в бурении, в том числе разработкам новых реагентов и буровых растворов, нет. Нефтесервисным блоком «Белоруснефти» разработан большой комплекс мероприятий на ближайшие годы по сокращению сроков строительства скважин и значительному увеличению объемов бурения.

В 2021 году мы имеем в своем портфеле необходимые системы высокотехнологичных промывочных агентов, позволяющие качественно и эффективно бурить все интервалы горных пород Припятского прогиба. Но работа над новыми, еще более совершенными растворами, идет постоянно. Идут опытно-промысловые испытания перспективного ингибирующего состава «Асфасоль» для бурения соленосных отложений. Ведутся разработки и для северного региона в целях обеспечения качественного сервиса в зарубежных проектах.

Фото Вячеслав Суходольский