ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОНОВОК С ОТЕЧЕСТВЕНЫМ ЭЛЕКТРОБУРОМ

ASSESSMENT OF THE POSSIBILITY OF USING LAYOUTS WITH A DOMESTIC ELECTRIC DRILL

Ivan Alexandrov

student, Department of Oil and Gas Drilling, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

Для поддержания и повышения качества выполняемых работ, снижения стоимости и зависимости от иностранных технологий и повышения репутации государства на глобальном уровне, проводится политика импортозамещения. Однако догонять всегда трудно, ведь никто не стоит на месте и все движутся вперёд. Поэтому, помимо замещения, необходимо проводить опережение разработок. Именно по этой причине к объекту исследования данной работы относится возможность возвращения к технологии бурения на электрических забойных двигателях.

ABSTRACT

In order to maintain and improve the quality of work performed, reduce the cost and dependence on foreign technologies and enhance the reputation of the state at the global level, an import substitution policy is being implemented. However, it is always difficult to catch up, because no one is standing still and everyone is moving forward. Therefore, in addition to substitution, it is necessary to be ahead of developments. It is for this reason that the object of the study of this work is the possibility of returning to the technology of drilling on electric downhole motors.

Ключевые слова: электробур, повышение технико-экономических показателей, опыт применения.

Keywords: electric drill, improvement of technical and economic indicators, application experience.

Согласно имеющимся данным о состоянии ресурсной базы Российской Федерации и истории развития технологий бурения на нефть и газ, актуальность может быть оценена исходя из следующих, существующих в настоящее время, обстоятельств:

• Существенный процент углеводородов (более семидесяти процентов) добывается на месторождениях, запасы в которых выработаны более чем на восемьдесят процентов (к ним относятся регионы Западной Сибири и Волго-Уральский), а сами эти запасы по большей своей части – трудноизвлекаемые;
• Новые и перспективные регионы, такие как Восточная Сибирь и Дальний Восток, показывают хорошие показатели, в том числе и рост добычи, но в перспективе ближайших 6-13 лет потенциала для компенсации снижающейся добычи в регионах, указанных в предыдущем абзаце, может не хватить, что приведёт к росту эксплуатационного бурения;
• Бурение наклонно-направленных скважин не даёт тех показателей, которые выделяются у скважин с горизонтальным окончанием. Это приводит к росту запроса на сервисы MWD и LWD, при том, что большая часть роста (порядка семидесяти процентов) запроса в горизонтальном бурении попадает именно на старые регионы;
• Расширение охвата месторождения и добыча ранее невовлечённых запасов из уже нерентабельных или законсервированных/простаивающих скважин возможно при забурке боковых стволов (ЗБС).

Так, по итогам анализа определено, что высокоточное проведение операций по строительству скважин необходимо для скважин с горизонтальными окончаниями (в частности – у тех из них, у которых отход от вертикали существенен), боковые стволы (в частности – с горизонтальным окончанием), скважины с несколькими забоями (МЗС) или стволами (МСС), потребность в которых от года к году только растёт. Данный рынок требует применения технологичного оборудования, одним из которых может быть именно электробур. Данный фактор аргументируется весьма длительным периодом и историей эксплуатации на территории СССР и России, показавшим, что телеметрия, разработанная специально для электробуров, по своим возможностям передачи информации значительно эффективнее западных аналогов, применяющих классический принцип передачи данных по гидроканалу; при этом кабельная телеметрия электробура значительно дешевле (разница доходит до нескольких десятков раз).

Развитие техники и технологии бурения на электробурах приостановилось по причине отсутствия заказов, средств на проведение работ. Однако в последние несколько лет стало известно об успехах АО «Новомет-Пермь», разработавшего вентильные электродвигатели, которые, при совместном их применении с производительными системами центробежных насосов позволили изготовить более прогрессивные устройства с впечатляющим уровнем энергоэффективности. Так, усовершенствованные УЭЦН для подъёма пластового флюида позволяют снизить себестоимость добычи именно благодаря меньшим (на 20-30%) энергозатратам при сохранении или даже росте надёжности конструкции. Вместе с этим, растёт и ресурс стабильной работы – АО «Новомет-Пермь» может дать гарантию вплоть до 3-4 лет, и это не единичные случаи. Данный уровень надёжности в сфере добычи углеводородов весьма и весьма впечатляющ.

Наиболее весомое преимущество применения электробура – наличие у него токопровода. Данный канал для передачи информации от забойной телеметрической системы позволяет передавать данные практически без задержек и с широкой проходимостью данных, что даёт как рост точности проводки ствола, так и отказ от ожидания замеров по гидравлическому каналу связи, занимающему от 10 до 30 минут. Помимо данного преимущества, отмечаются следующие:

• Бурение электробуром приводит к полноценному и максимально возможному использованию буровых насосов для операции по гидромониторной промывке. Это приводит к улучшению показателя очискти забоя и, в свою очередь, к повышению механической скорости бурения и росту ресурса долота;
• Использование электробура приводит к существенно меньшим давлениям на насосных агрегатах (снижение составляет вплоть до шести – девяти мегапаскалей), что приводит к тому, что применение всё того же оборудования позволяет бурить более протяжённые скважины, нежели в КНБК использовался бы ВЗД;
• Регистрация изменения момента на долоте приводит к колебаниям силы тока и актуальной мощности. Данные показатели регистрируются на поверхности. Это приводит к возможности своевременного определения величины повреждений на долоте. Это же позволит предотвратить аварийные ситуации, по типу прихватов или частичного разрушения долота, определять с некоторой более высокой точностью смену типа буримых пород и, как чрезвычайно перспективное направление в далёкой перспективе, автоматизировать процесс бурения;
• Отсутствует зависимость выдаваемых мощностных параметров двигателя от типа БПЖ, его плотности и количестве наполнителей (к примеру, кольматантов), чем не может похвастаться ни один гидравлический двигатель;
• Электробур может быть использован при бурении на депрессии. При циркуляции аэрированного раствора происходит существенное уменьшение мощности у ГЗД и изменение других характеристик в меньшую сторону. Это приводит к проблемам в использовании ВЗД и падению качества передаваемой на поверхность информации;
• Режимы работы долота с заклинкой не могут быть предсказано, однако применение электробура даёт возможность моментально изменять частоту оборотов долота и даже менять направление вращения, что может привести к увеличению ресурса долота, сокращению числа СПО для ревизии ПРИ и уменьшению числа операций, происходящих из-за подклинки.

Также стоит упомянуть и недостатки. Одним из основных из них является сложность конструкции относительно гидравлических ЗД. Однако в основном ремонтируются резиновые уплотнения и заменяются подшипники, сам ремонт происходит примерно в два раза быстрее, нежели ремонт ВЗД и турбобуров. Помимо этого существуют недостатки следующего рода:

• Обилие соединений токопроводящего кабеля – это наталкивает на мысль о существенном упрощении конструкции соединений и увеличению степени их прочности и надёжности;
• Возрастает время на операции по спуску и подъёму, т.к. наворот труб друг на друга становится дольше и проблемнее – негативную роль в этом играет наличие необходимости в соединении кабеля;

Прокладка кабеля в центре труб часто исключает или существенно затрудняет проведение работ по ликвидации осложнений или аварий (к примеру, становятся невозможными операции по торпедированию прихваченной части БК), поэтому необходимо исключение такого типа прокладки кабеля.

Список литературы:

1. Костышин В.С., Семенцова А.А. Характеристики современных электробуров и их информационные модели. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). – 2009. – С. 41–44.
2. Червинский В.П., Василенко В.В., Голубенко В.П. К вопросу применения электробуров при бурении нефтегазовых скважин. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал) – 2013. – С. 82–87.