Колтюбинг: сервис и бурение скважин

Водная техника

Нефтегазовый комплекс России на протяжении всей своей истории придерживался одной доминирующей стратегии – от уже освоенных территорий к новым, более богатым, с неуклонным значительным ростом производства продукции. К сожалению, в настоящее время многие из месторождений вышли на позднюю стадию разработки с падающей добычей. В то же время, к разработке готовятся месторождения Сахалина, Тимано-Печоры и российской части Каспия. Однако, разработка этих месторождений потребует значительных инвестиций.
Поэтому одной из основных целей нефтегазодобывающих компаний сегодня является более полное извлечение углеводородного сырья и снижение себестоимости этого процесса. Классические технологии, позволяющие решать данную проблему, имеют пределы, и эти пределы уже достигнуты для большинства разрабатываемых месторождений России.
В мировой практике нефтегазодобычи все более широко распространяются технологии, связанные с использованием длинномерной трубы. Это объясняется их высокой технологичностью и экономической эффективностью.
Очевидно, что мы заметно отстаем во внедрении современного эффективного оборудования и методов применяемых работ. Три года назад была проведена первая конференция по колтюбинговым технологиям, в которой приняли участие представители нефтяной и газовой отрасли. Надо признать, что эта конференция дала ощутимый толчок в распространении новых технологий, количество агрегатов с гибкими трубами в российском ТЭК возросло вдвое. Что особенно радует, в России и странах СНГ появились новые производители современной техники. Если в 1998 г. более 90% ремонтов на скважинах выполнялись американскими и канадскими агрегатами, то в 2000 г. около 80% прироста колтюбинговой техники в российском ТЭК (16 агрегатов) обеспечила группа российских и белорусских фирм.
Новый импульс развитию колтюбинговых технологий в России дала вторая конференция, организованная Минэнерго России в прошлом году. Минэнерго России будет и в дальнейшем поддерживать широкое внедрение в производство новейших технологий добычи нефти и газа.

Г.Топуридзе
помощник Министра
энергетики Российской Федерации

Колтюбинговые технологии базируются на использовании длинномерных (до 3000-5000 м) безмуфтовых гибких (обычно стальных) труб, наматываемых на барабан и многократно спускаемых в скважину, позволяют удешевить ремонтно-восстановительные работы, а также решать некоторые задачи, которые невозможно решить при применении колонны составных труб.
Первые попытки создания колтюбинговой техники, в основе которой лежит использование гибкой трубы, были предприняты в начале 60-х годов прошлого столетия. Первоначально работы велись в направлении создания установок капитального ремонта в действующих скважинах небольшой глубины без их глушения.
Сегодня из 50 – 60 известных операций, проводимых с использованием длинномерной гибкой трубы, в России наиболее широко распространены следующие:
- ликвидация отложений парафина, гидратных и песчаных пробок в НКТ;
- обработка призабойной зоны, подача технологических растворов, специальных жидкостей (в том числе щелочных и кислотных растворов) и газов;
- спуск оборудования для проведения геофизических исследований, особенно в наклонных и горизонтальных скважинах;
- установка цементных мостов;
- выполнение работ по изоляции пластов и др.
Использование колтюбинговых установок совместно с азотно-бустерным комплексом позволяет проводить освоение скважин пенными системами, снизить уровень жидкости до необходимой глубины, продувать скважины газообразным азотом.
Наиболее значительный эффект гибкие трубы дают при бурении. Именно это направление интенсивно развивается в настоящее время. Гибкие трубы позволяют проводить бурение на депрессии без глушения скважин и увеличить их дебит в 3-5 раз. Особенно перспективным является применение горизонтального бурения гибкими трубами дополнительных горизонтальных стволов из колонны старой скважины при доразработке истощенных месторождений на поздней стадии, вовлечении в разработку трудноизвлекаемых запасов, восстановление бездействующих и малодебитных скважин. Бурение гибкими трубами позволяет уже сегодня вовлечь в разработку значительную часть, а в перспективе – практически все забалансовые запасы углеводородов и добывать дополнительно в России до 50 млн. тонн нефти и до 30 млрд. куб. м. газа ежегодно.
Для того, чтобы бурить скважину и особенно вскрывать продуктивные пласты наклонными и горизонтальными стволами на депрессии без их глушения (это наиболее эффективные и перспективные в настоящее время технологии в мировой буровой практике, на которые нацелены сегодня широко известные зарубежные фирмы), недостаточно создания мобильной колтюбинговой установки. Должна быть продумана вся архитектура комплекса, включая специальное наземное и противовыбросовое оборудование, внутрискважинный инструмент и контрольно-измерительные приборы, определена возможность его создания в кратчайшие сроки, выявлена необходимость и целесообразность разработки, изготовления и приобретения комплектующего оборудования, инструмента, КИП и оценена итоговая стоимость всего комплекса.
Комплекс оборудования, внутрискважинного инструмента и КИП для бурения скважин с использованием колтюбинга существенно отличается от традиционного принятого. Существуют два класса мобильных колтюбинговых установок, применяемых для бурения и заканчивания скважин: традиционные и так называемые гибридные.
Традиционная колтюбинговая установка, например, М-40 с тяговым усилием инжектора 40т, гибкой трубой диаметром 60,3 мм и длиной до 3500м или диаметром 73 мм и длиной 2200м производства группы компаний Белорусского фонда развития и поддержки изобретательства и рационализации (ФИД) представляет собой комплексную установку, смонтированную на полуприцепе с седельным тягачом повышенной проходимости. Она включает барабан с гибкой трубой, механизм подачи трубы (инжектор), направляющую трубу ("гусак") с изменяющимся радиусом для подачи труб в инжектор, кабину оператора с панелью управления и автономный силовой блок для обеспечения энергией барабана, инжектора и органов управления поста оператора. В состав комплекса входит: устьевое сборное основание под инжектор с самоподъемной вышкой, комплект устьевого противовыбросового оборудования с шлюз-лубрикатором. Вышка и шлюз-лубрикатор предназначены для проведения работ по спуску и подъему компоновки низа бурильной колонны (КНБК) в скважину под давлением.
Гибридная установка предусматривает возможность объединения буровых работ с применением бурильных труб с резьбовыми соединениями с преимуществами использования длинномерной безмуфтовой гибкой трубы. Такие установки представляют собой комбинацию обычной буровой вышки и установки с гибкими трубами. Именно к этому классу относится создаваемая сегодня группой компаний ФИД установка М50.
Основными поставщиками качественного колтюбингового оборудования в Россию до 2000 г. были американские фирмы Hydra Rig Incorporated (Varco International Incorporated), Stewart & Stevenson Services Incorporated и др. Однако почти каждый колтюбинговый агрегат имеет свои особенности применения и требует индивидуального исполнения, что, конечно, с одной стороны, в условиях высокой заработной платы персонала американских производителей отрицательно сказывается на цене, а с другой, - ограничивает возможности удовлетворения всех пожеланий заказчиков. Именно этот фактор в сочетании с наличием необходимых технологий и хорошо развитым машиностроением был главным при определении участия отечественных разработчиков в создании колтюбинговой техники. Сегодня этот проект осуществляется группой российских и белорусских компаний ФИД. За последние два года ФИД продал больше оборудования в России, чем кто-либо другой, больше, чем Hydra Rig, Stewart & Stevenson и другие производители вместе взятые. Отечественные установки успешно работают на месторождениях углеводородного сырья ОАО «Газпром», ОАО «НК Сургутнефтегаз», ОАО «НК ЛУКОЙЛ», ОАО «Татнефть» и других предприятиях.
Сегодня очень важно иметь не только технику, но и технологии. Большинство предприятий, эксплуатирующих колтюбинговые агрегаты, используют только 3-5 технологий. В этом случае эффективность работы недостаточно высокая. Необходимо, чтобы каждая компания, имеющая колтюбинговую технику, имела возможность использовать хотя бы 15-20 известных основных технологий. Недавно в России создано некоммерческое партнерство "Центр развития колтюбинговых технологий", призванное содействовать развитию новых технологий, что позволит ускорить технический прогресс в этой области.

Л.Груздилович,
председатель Ученого совета
Центра развития колтюбинговых технологий