CC BY
17Повышение конкурентоспособности технологий полного цикла добычи углеводородного сырья на основе планирования предупреждения рисков
Кмита Евгений Сергеевич,
студент, Инженерная академия, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» E-mail: ekmita@mail.ru
Цель статьи - адаптация мероприятий по применению инновационных технологий, в процессе разработки месторождения. В данной работе рассматривается влияние инновационных технологий, применяемых в процессе бурения скважин, на эксплуатацию нефтегазового месторождения. Научная новизна исследования заключается в подходе к изучению новейших технологий применямых на перспективном месторождении России. Рассмотрены актуальные внутренние проблемы, которые препятствуют устойчивому развитию месторождения нефти и газа в процессе полного цикла добычи углеводородного сырья. В статье затрагивается тема дальнейшего развития перспективной Правобережной части Астраханского газоконденсатного месторождения. В работе использованы методы анализа возможных рисков и предложены варианты их устранения на этапе бурения скважин, доказана важность применения мероприятий для минимизации возможных рисков в процессе эксплуатации месторождения.
Ключевые слова: предупреждение рисков, конкурентоспособность, эксплуатация месторождения, риск, углеводородное сырье, буровой раствор, эксплуатационные трубы.
LQ S Ое
см о см
Существует огромное количество инновационных технологий, которые помогают разрабатывать месторождения. Основным этапом разработки месторождения является эксплуатация, в процессе которой, возникают техногенные риски, которые проявляются еще на стадии бурения.
В России происходит постоянное развитие нефтегазовой индустрии, происходит освоение новых месторождений, важным, является создание новых технологий, которые улучшают процесс освоения месторождения.
Одним из таких месторождений, на котором в настоящее время применяются инновационные технологии, является Правобережная часть Астраханского газоконденсатного месторождения.
По геологическому строению месторождение относится к сложным, с уникальным составом газа, содержащим целый ряд ценных полезных компонентов. Месторождение характеризуется большой глубиной залегания продуктивных отложений башкирского яруса, аномально высоким пластовым давлением и значительным количеством не углеводородных высокоактивных компонентов - сероводорода и углекислого газа.
Геологическое строение Астраханского га-зоконденсатного месторождения состоит из пород кристаллического фундамента архейско-протеризойского возраста и осадочного чехла, которые представлены разнофациальными карбонатно-терригенными и галогенными образованиями от девонского до четвертичного возраста включительно. Толщина осадочного чехла составляет более 8 км. Более древними отложениями, вскрытыми в пределах лицензионного участка Правобережной части АГКМ, являются нижнекаменноугольные отложения. В пределах Правобережного участка Астраханского газоконденсатно-го месторождения продуктивными являются отложения башкирского яруса. К башкирским отложениям приурочена массивная газоконденсатная залежь. Особенностью состава добываемого газа Астраханского газоконденсатного месторождения является высокое содержание кислых компонентов (сероводорода и углекислого газа), при этом средние значения составляют Н^ = 25,70% мол., С02 = 12,90% мол [1].
Учитывая сложную структуру и геологическое строение, месторождение требует применения инновационных технологий, задачей которых будет минимизация рисков, которые могут возникнуть на этапе процесса бурения скважин, а также на процессе разработки месторождения. Из всех возможных рисков, можно выделить риски, свя-
занные с повреждением обсадных колонн. Существуют следующие виды нарушений обсадных колонн: спуск в скважину бракованных обсадных труб; нарушение технологии спуска обсадной колонны и крепление ее в скважине; несоответствие параметров обсадных труб условиям в обсаживаемом интервале (пластовые давление и температура, тип пород, большая кавернозность); коррозийность и механический износ обсадных труб; нарушение правил строительства и эксплуатации скважин в процессе добычи и проведения ремонтно-изоляционных работ. Высокие гидродинамические давления и несвоевременный долив колонны могут привести к смятию обсадных труб [2].
Учитывая вышеперечисленные риски, Правобережная часть Астраханского газоконденсатного месторождения требует применения крепких эксплуатационных труб, которые будут готовы противостоять агрессивной среде и большим давлениям.
Часто такие аварии происходят по причине на-гружения внешним давлением в условиях в крайне кислой среды (рисунок). Даже при том, что данная угловая область низкого рН фактора считается некислой, необходимо проявлять осторожность, принимая во внимание присутствие Н,Д поскольку высокопрочные материалы могут стать восприимчивыми к растрескиванию от воздействия среды даже в отсутствии или при очень ограниченном содержании
Рис. Определение секций кислотной среды на диаграмме рН - парциальное давление Н^ [3]
Сульфидное растрескивание под напряжением становится менее значимо с увеличением температуры (то есть с увеличением глубины), в то время как проблем, связанных с воздействием чрезвычайно высокого внешнего давления, обычно с глубиной становится больше. Как следствие, необходимость применения SM95TXS определяется специфическим сочетанием необычайно высокого градиента давления и/или низкого температурного градиента. Типичные области применения: - подсолевые отложения, соляной купол, класти-ческие образования;
- бурение без предварительного геолого-геофизического обоснования.
Усиленное сопротивление смятию материала обеспечивает гибкость проекту конструкции скважины, когда контроль веса и толщины стенки колонны критически важны:
- малые зазоры как в случае аварийных буровых хвостовиков;
- нестандартные сечения у промежуточных и эксплуатационных колонн;
- проекты на глубокое морское бурение, где критичным является применение тонкой и легкой колонны.
Такие эксплуатационные трубы в абсолютно сероводородном исполнении применимы на месторождениях, со сложной геологической структурой, большим содержанием сероводорода. Правильное использование приведенных выше технологий, поможет в дальнейшем развитии месторождений с сложным геологическим составом, а также будут высокоэффективны при разработке правобережной части Астраханского месторождения, которое считается перспективным.
Важным в процессе бурения, является использование правильного бурового раствора в правильно подобранной плотности, он не только борется с нежелательными выбросами, но и удерживает стенки ствола скважины от обрушений, которые могут вызвать прихват бурильного инструмента. Эта аварийная ситуация способна привести к поломкам оборудования.
В результате теоретических и практических изысканий была разработана высоко ингибиро-ванная система бурового раствора на водной основе ULTIMUD. Принцип действия данного раствора основан на применении высокомолекулярного полярного поверхностно-активного реагента - Ш-ТОТАВ, который одновременно выполняет функции стабилизатора глинистой суспензии и понизителя фильтрации, а также ингибитора набухания и диспергирования глин.
Важной особенностью нового раствора стал его реологический профиль - низкая для данных показателей плотности пластическая вязкость и «хрупкие» гели, которые обеспечивают снижение гидродинамических колебаний в скважине в процессе промывке скважины и при восстановлении циркуляции после длительных остановок, это важно для скважин с геологической нагрузкой.
Применение бурового раствора минимизировало риски в процессе бурения и безаварийно закончило строительство разведочной скважины 2Р на правобережной части Астраханского газокон-денсатного месторождения.
Результативное применение системы ULTIMUD на сложнейшем месторождении в стране, может рекомендовать ее внедрение на многих других площадках Урало-Поволжского региона, развитие которых сдерживалось из-за сложных горногеологических условий [4].
Создание такой системы, способствует непрерывному совершенствованию имеющихся техно-
сз о
со £
гп Р сг
от А ш
логий и разработке инноваций и снижению рисков
эксплуатации.
Литература
1. Еламская К.С. Особенности геологического строения продуктивной залежи Астраханского газоконденсатного месторождения // Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра: материалы III Междунар. науч. конф. (Санкт-Петербург, июль 2017 г.) - Санкт-Петербург: Свое издательство, 2017. - С. 12-15. - URL: https:// moluch.ru/conf/earth/archive/248/12686/
2. Нинаналов А.И., Акаев А.И. Причины нарушения целостности обсадных и эксплуатационных колонн глубинных нефтегазовых и геотермальных скважин //Вестник Дагестанского государственного технического университета, № 11, 2005, стр. 103-106
3. URL: http://www.tubular.nipponsteel.com/ru/com-pany (дата обращения: 20.03.2021).
4. Смирнов И., Сапожников Д., Аквилев А. и др. Разработка и внедрение высокоэффективного бурового раствора ULTIMUD на Астраханском ГКМ // Нефтегазовая вертикаль № 3-4, с. 4246.
INCREASING THE COMPETITIVENESS OF TECHNOLOGIES FOR THE FULL CYCLE OF HYDROCARBON PRODUCTION BASED ON RISK PREVENTION PLANNING
Kmita E.S.
Peoples' Friendship University of Russia
The purpose of the article is to adapt measures for the application of innovative technologies in the process of field development. This paper examines the impact of innovative technologies used in the process of drilling wells on the operation of an oil and gas field. The scientific novelty of the research lies in the approach to the study of the latest technologies used in a promising field in Russia. Topical internal problems that hinder the sustainable development of oil and gas fields in the process of a full cycle of hydrocarbon production are considered. The article touches upon the topic of further development of the promising right-bank part of the Astrakhan gas condensate field. The paper uses methods for analyzing possible risks and suggests options for their elimination at the stage of well drilling, and proves the importance of taking measures to minimize possible risks during the operation of the field.
Keywords: risk prevention, competitiveness, field operation, risk, hydrocarbon raw materials, drilling mud, production pipes.
References
1. Elamskaya K.S. Features of the geological structure of the productive deposit of the Astrakhan gas condensate field // Earth Sciences: yesterday, today, tomorrow: materials of the III Intern. scientific. conf. (St. Petersburg, July 2017) - St. Petersburg: Own Publishing House, 2017. - pp. 12-15. - URL: https:// moluch.ru/conf/earth/archive/248/12686/ (date of access: 20.03.2021).
2. Ninanalov A.I., Akaev A.I. Reasons for violation of the integrity of casing and production strings of deep oil and gas and geo-thermal wells // Bulletin of the Dagestan State Technical University, No. 11, 2005, pp. 103-106
3. URL: http://www.tubular.nipponsteel.com/ru/company (date accessed: 20.03.2021).
4. Smirnov I., Sapozhnikov D., Akvilev A. et al. Development and implementation of highly efficient drilling mud ULTIMUD at the Astrakhan gas condensate field // Oil and gas vertical No. 3-4, p.42-46.
e
