CC BY
56ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА И СТРОИТЕЛЬСТВА СКВАЖИН С ОБЛЕГЧЕННОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ НА АЧИМОВСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ УРЕНГОЙСКОГО НГКМ
УДК 622.279+338.31
А.Ю. Корякин, ООО «Газпром добыча Уренгой» (Новый Уренгой, РФ), referent@gd-urengoy.gazprom.ru
Н.А. Морина, ООО «Газпром добыча Уренгой», n.a.morina@gd-urengoy.gazprom.ru
Л.П. Чердакова, ООО «Газпром добыча Уренгой», l.p.cherdakova@gd-urengoy.gazprom.ru
А.Н. Нестеренко, Тюменский филиал ООО «Газпром проектирование» (Тюмень, РФ), Nesterenko@tngg.ru
Н.Л. Сергеева, Тюменский филиал ООО «Газпром проектирование», sergeevaNL@tngg.ru
Л.В. Горбунова, Тюменский филиал ООО «Газпром проектирование», Gorbunova@tngg.ru
Ачимовские отложения Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения - экономически эффективный объект разработки ООО «Газпром добыча Уренгой», позволяющий компенсировать объемы газа и газового конденсата из залежей с падающей добычей, а также реализовать стратегию Общества по поддержанию достигнутого уровня добычи природного газа. Существенными факторами высокой экономической эффективности строительства комплекса по добыче углеводородов из ачимовских залежей являются проведение гидроразрыва пласта и внедрение облегченной конструкции скважин.
В статье представлена экономическая оценка эффективности гидроразрыва пласта в скважинах за период с 2009 по 2016 г., а также результаты сравнения эффективности применения различных конструкций скважин за период с 2015 по 2069 г. Приведены результаты научно-исследовательских работ по выбору оптимальных параметров конструкций скважин. Выполнен расчет получения дополнительной добычи газа на участке 2А месторождения с использованием геолого-гидродинамической модели. Показано, что проведение гидроразрыва пласта обеспечивает почти трехкратный рост продуктивности скважин. Представлены технико-экономические показатели разработки участка 2А с применением гидроразрыва пласта и без его проведения.
Мероприятия по оптимизации проведения гидроразрыва пласта, внедрение облегченной конструкции скважин способствовали оптимизации капитальных вложений и, как следствие, повышению экономической эффективности создания и эксплуатации комплекса по добыче углеводородов из ачимовских залежей Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: АЧИМОВСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ, ГИДРОРАЗРЫВ ПЛАСТА, ОБЛЕГЧЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ СКВАЖИН, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ, ЧИСТАЯ ПРИВЕДЕННАЯ СТОИМОСТЬ.
Продолжительная разработка сеноманского и валанжинского комплексов Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) привела к сокращению добычи углеводородного сырья. Перспективы развития ООО «Газпром добыча Уренгой» связаны с разработкой ачимовских отложений, залегающих на глубинах от 3,2 до 3,8 км и имеющих более сложное геологическое строение по сравнению
с разрабатываемыми комплексами.
Освоение трудноизвлекаемых запасов углеводородов позволит компенсировать объемы газа и газового конденсата из залежей с падающей добычей, а также реализовать стратегию Общества по поддержанию достигнутого уровня добычи природного газа. Существенными факторами высокой экономической эффективности создания комплекса по добыче
углеводородов из ачимовских залежей являются внедрение «легкой» конструкции скважин и проведение гидроразрыва пласта (ГРП).
Первоначальный проект на бурение шести скважин предусматривал строительство вертикальных и субгоризонтальных скважин с диаметрами эксплуатационной колонны 426 мм, технической колонны - 324 мм, эксплуатационной колонны и
Koryakin A.Yu., Gazprom dobycha Urengoy LLC (Novy Urengoy, Russian Federation),
referent@gd-urengoy.gazprom.ru
Morina N.A., Gazprom dobycha Urengoy, n.a.morina@gd-urengoy.gazprom.ru
Cherdakova L.P., Gazprom dobycha Urengoy, l.p.cherdakova@gd-urengoy.gazprom.ru
Nesterenko A.N., Tyumen branch of Gazprom proektirovanie LLC (Tyumen, Russian Federation),
Nesterenko@tngg.ru
Sergeeva N.L., Tyumen branch of Gazprom proektirovanie LLC, sergeevaNL@tngg.ru Gorbunova L.V., Tyumen branch of Gazprom proektirovanie LLC, Gorbunova@tngg.ru
Technical and economic estimation of the hydraulic fracturing application and well construction with lightweight design for the Achimov deposits of the Urengoyskoe oil and gas condensate field
The Achimov deposits of the Urengoyskoe oil and gas condensate field are the economic effective development target of Gazprom dobycha Urengoy LLC, which makes it possible to compensate for the volumes of gas and gas condensate from the deposits with declining production, and implement the Company's strategy to maintain the achieved level of natural gas production. The hydraulic fracturing application and introduction of a lightweight well design are the essential factors for the high economic efficiency of the construction of the facility for the hydrocarbon extraction from the Achimov deposits. The article presents an economic estimation of the effectiveness of hydraulic fracturing in wells for the 2009-2016 period, as well as the results of comparing the effectiveness of various well designs for the 2015-2069 period. Results of research work on the selection of optimal parameters for well design are presented. The calculation of additional gas production at the 2A site of the field using the geological and hydrodynamic model was performed. It is shown that hydraulic fracturing provides almost three-fold increase in well productivity. Technical and economic indicators for the development of the 2A site with the use of hydraulic fracturing and without it are presented.
Measures to optimize hydraulic fracturing and the introduction of lightweight well construction contributed to optimizing capital investments and, as a result, to increasing the economic efficiency of the creation and operation of facility for hydrocarbon production from the Achimov deposits of the Urengoyskoe oil and gas condensate field.
KEYWORDS: ACHIMOV DEPOSITS, HYDRAULIC FRACTURING, LIGHTWEIGHT WELL DESIGN, ECONOMIC EFFICIENCY, NET PRESENT VALUE.
хвостовика - 245 и 178 мм соответственно. Проведение ГРП в скважинах не планировалось.
Опыт бурения этих скважин показал, что строительство субгоризонтальных скважин сопровождалось осложнениями, обусловленными потерей устойчивости ствола скважины. Это приводило к значительным материальным и временным затратам на проработку, а в отдельных случаях - к перебуриванию ствола скважины. Дополнительные затраты времени на бурение составили от 17 до 81 сут. Из-за большой разницы в диаметрах эксплуатационной и лифтовой колонн требовались значительные объемы жидкостей для освоения скважин. Проведенные газодинамические исследования показали, что скважины не обеспечивают дебита пластового газа, предусмотренного проектом.
По инициативе ООО «Газпром добыча Уренгой» и ООО «Тюмен-НИИгипрогаз» были проведены на-
учно-исследовательские работы (НИР), направленные на совершенствование конструкций скважин, технологий бурения и составов буровых и тампонажных растворов. Последующие скважины с так называемой облегченной конструкцией имели диаметры эксплуатационной колонны 324 мм, технической колонны - 245 мм, эксплуатационной колонны и хвостовика - 178 и 114 мм соответственно. Был также изменен профиль субгоризонтальных скважин на S-образный, что позволило избежать проблем с обрушением стенок скважины, кавернообра-зованием и поглощением бурового раствора. Повышение дебита скважины было обеспечено за счет применения ГРП.
Выбор оптимальных технологий строительства скважин облегченной конструкции и конструкций забойных окончаний скважин обеспечил снижение металлоемкости в расчете на одну скважину на 36 % (на 145 т) и увеличение
коммерческой скорости бурения на 33 % (на 421 м/ст.-мес) [1].
Одной из основных особенностей ачимовских отложений является низкая проницаемость коллекторов. Показатели разработки и проектные дебиты обеспечиваются за счет проведения работ по ГРП [2]. В настоящее время этот способ интенсификации притока продукции применен практически на всех ачимовских скважинах эксплуатационного фонда.
В статье представлены экономическая оценка эффективности проведения ГРП в скважинах за период с 2009 по 2016 г., а также результаты сравнения эффективности разработки участка 2А ООО «Газпром добыча Уренгой» с учетом проведения ГРП и без проведения ГРП при различных конструкциях скважин за период с 2015 по 2069 г.
Экономическая оценка эффективности проведена в соответствии с общепринятой методикой расчета экономической эффективности
20
=с "с 15
о s ш _а 10
s Ь s 5
0
16
11 | « ■ IéhéIIh
2009
2010
2011
2012 2013 Годы Years
2014
2015
2016
Рис. 1. Число операций ГРП, проведенных на участке 2А
Fig. 1. Number of the reservoir fracturing operations carried out in the 2A site
jj 25 000
1 20 000
J 15 000
I 10 000
f 5000
со ta
" о
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Годы Years
— Дисконтированный чистый денежный поток — Накопленный чистый денежный поток Net discount cash flow Cumulative cash flow
Рис. 2. Приростной чистый дисконтированный и накопленный денежные потоки при проведении ГРП
Fig. 2. Net discount and cumulative cash flows in the case of reservoir fracturing
инвестиционных проектов [3] и СТО Газпром 2-3.3-1084-2016 [4] по динамике прироста чистого денежного потока. Основополагающим фактором экономической эффективности является прирост добычи углеводородов от проведения ГРП.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА
Расчет дополнительной добычи углеводородной продукции за период эксплуатации скважин участка 2А осуществлялся с использованием постоянно действующей геолого-гидродинамической модели и представляет собой разницу между вариантом, предусматривающим проведение ГРП, и вариантом, в котором исключена операция ГРП, но на скважинах проводится стандартная перфорация пласта. По результатам анализа разработки ачимовских залежей Уренгойского НГКМ установлено, что после
проведения ГРП обеспечивается почти трехкратный рост продуктивности скважин. В среднем объем дополнительной добычи на каждую стимулированную ГРП скважину составляет около 100 млн м3 газа в первый год эксплуатации [1].
На диаграмме (рис. 1) представлена информация о количестве операций ГРП, проведенных на участке 2А за период с 2009 по 2016 г. Всего за рассматриваемый период разработки участка 2А выполнено 55 операций ГРП на 48 скважинах.
При расчете динамики прироста чистого денежного потока учитывались затраты, условно зависящие от объема добываемых углеводородов: затраты на вспомогательные материалы, электроэнергию, прочие расходы, налоги на добычу газа и конденсата. Для расчета расходов на основании информации отчет-
ных форм о затратах на добычу газа и конденсата ООО «Газпром добыча Уренгой» в период с 2009 по 2016 г. определены удельные стоимостные показатели расходов в расчете на 1000 м3 газа и 1т конденсата.
Абсолютный размер затрат зависит от объема дополнительно добываемых углеводородов и величины удельных затрат. Налог на добычу полезных ископаемых определен по фактическим ставкам, действовавшим в годы расчетного периода и объемам дополнительной добычи газа и конденсата. Кроме того, при расчетах учтены амортизационные отчисления на новые капитальные вложения в соответствии со сроком полезного использования (10 лет). Налог на имущество определен по ставке 2,2 % от остаточной стоимости новых основных фондов. Выручка от реализации дополнительно добытых углеводородов рассчитана по ценам, рекомендованным ПАО «Газпром» для оценки инвестиционных проектов.
Основным критерием оценки эффективности проведения ГРП принят приростной дисконтированный чистый денежный поток, приведенный методом дисконтирования к текущему уровню цен, представленный на рис. 2.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Проведение ГРП в скважинах ачимовских отложений участка 2А Уренгойского НГКМ экономически обосновано.Базой для сравнения приняты результаты НИР «Дополнение к Единой технологической схеме разработки залежей углеводородного сырья ачимовских залежей Уренгойского НГКМ», утвержденной протоколом заседания Западно-Сибирской нефтегазовой секции ЦКР Роснедр по УВС [5]. Сокращение добычи углеводородов при рассмотрении варианта без применения ГРП, несмотря на сокращение стоимости строительства установки комплексной подготовки газа и
Чистая приведенная стоимость (NPV) Net present value Чистый денежный поток Net cash flow Эксплуатационные расходы и налоги Operating costs and taxes Капитальные вложения Capital investments Выручка Revenues
21%
51%
37%
6%
О 10 20 30 40 50 60 70
Рис. 3. Отношение ТЭП разработки участка 2А без проведения ГРП к ТЭП с проведением ГРП за период 2015-2069 гг.
Fig. 3. Ratio of the technical and economic indicators of the development of the 2A site without the hydraulic fracturing application to the technical and economic indicators with the hydraulic fracturing application for the 2015-2069 period
системы сбора, привело к значительному снижению проектных показателей экономической эффективности.
Сравнение основных экономических показателей освоения ачимовских залежей участка 2А с проведением и без проведения
ГРП за весь рассматриваемый период представлено далее.
Проектные показатели экономической эффективности проведения ГРП значительно превышают вариант, не предусматривающий его проведение. Относительные основные технико-экономические
показатели (ТЭП) представлены на рис. 3.
Проведение ГРП приведет к увеличению добычи углеводородов и, соответственно, к росту выручки на 63 %, увеличению капитальных вложений на 24 %, росту чистого денежного потока и дисконтированного денежного потока на 79 и 85 % соответственно. Чистая приведенная стоимость(NPV)при освоении ачимовских отложений участка 2А без проведения ГРП составила всего 15 % от соответствующего показателя с проведением интенсификации притока методом ГРП.
Экономическая эффективность от внедрения технологии облегченной конструкции скважин определена по двум направлениям:
- снижение стоимости строительства скважин при изменении проектных решений на основе фактических данных о стоимости строительства скважин на участке 2А ООО «Газпром добыча
ПРОИЗВОДСТВО КОМПЛЕКТУЮЩИХ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА АГНКС, АЗС, ТЭЦ, ГЭС
9 Производство деталей по ОСТ, ГОСТ, ТУ, НОРМАЛИ, DIN
* Производство фитингов на высокое давление
# Производство нестандартных деталей по чертежам
* Производство шаровых кранов на высокое давление
<4
ГУfJ
^Жг ¿Яви
НАДЕЖНОСТЬ СОТРУДНИЧЕСТВА ОПТИМАЛЬНЫЕ СРОКИ ВАША ВЫГОДА
III
ГРУППА КОМПАНИЙ
ГК «Завод Деталей Трубопроводов»
ООО ПТК «Форвард», ООО «МеталлАргон» РФ, г. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, д.19
Тел: +7 (343) 361 -25-94, 328-79-53
09066@mail.ru www.arml96.ru екб-форвард.рф
Чистая приведенная стоимость (NPV) Net present value Чистый денежный поток Net cash flow Эксплуатационные расходы и налоги Operating costs and taxes Капитальные вложения Capital investments Выручка Revenues
103%
101%
=
99%
92%
100
90 92 94 96 98 100 102 104 %
Рис. 4. Отношение ТЭП разработки участка 2А при облегченной конструкции скважин к ТЭП при базовой конструкции скважин за период 2015-2069 гг. Fig. 4. Ratio of the technical and economic indicators of the development of the 2A site with the lightweight well construction to the technical and economic indicators at the basic well construction for the 2015-2069 period
Уренгой» (для исключения влияния инфляционной составляющей фактическая стоимость всех скважин приведена к уровню цен на 01.01.2017 г. с помощью индексов удорожания, рекомендуемых ПАО «Газпром». Средняя стоимость одной скважины, пробуренной по базовой конструкции, в ценах 2016 г. выше на 20 %, чем стоимость скважин с облегченной конструкцией. Условная экономия затрат по скважинам, пробуренным с 2014 по 2016 г. по облегченной конструкции, составила около 3 млрд руб.);
- проведение сравнения экономической эффективности разработки ачимовских залежей участка 2А при различных конструкциях
скважин - базовой и облегченной (проектным документом является «Дополнение к Единой технологической схеме разработки залежей углеводородного сырья ачимовских залежей Уренгойского НГКМ», утвержденное протоколом заседания Западно-Сибирской нефтегазовой секции ЦКР Роснедр по УВС [5]. В данной работе ТЭП разработки участка 2А по рекомендуемому варианту определялись на основании фактической стоимости скважин по данным 2014 г., т. е. с учетом облегченной конструкции скважин).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для оценки влияния оптимизации конструкции скважин на
эффективность освоения ачимовских залежей проведены расчеты показателей с учетом стоимости скважин базовой конструкции. Результат расчетов позволил сделать вывод об экономической эффективности освоения участка 2А за счет оптимизации конструкции скважин.
Относительные основные ТЭП представлены на рис. 4.
Капитальные вложения сократились на 8 %. Чистая приведенная стоимость при освоении ачимовских отложений участка 2А с учетом облегченной конструкции скважин увеличилась на 3 % по сравнению с соответствующим показателем при базовой конструкции скважин.
Таким образом, мероприятия по оптимизации проведения ГРП и внедрению облегченной конструкции скважин способствуют увеличению добычи углеводородов, сокращению капитальных вложений и, как следствие, повышению эффективности строительства и эксплуатации комплекса по добыче углеводородов из ачимовских залежей Уренгойского НГКМ.
Суммарная эффективность мероприятий по оптимизации строительства скважин при освоении ачимовских отложений участка 2А с проведением ГРП и внедрением облегченной конструкции скважин составит 33 млрд руб. ■
ЛИТЕРАТУРА
1. Корякин А.Ю., Жариков М.Г., Яскин И.А. и др. Совершенствование конструкций скважин на ачимовские залежи Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения // Газовая промышленность. 2017. № 9. С. 28-31.
2. Корякин А.Ю., Дикамов Д.В., Жариков М.Г. и др. Интенсификация притока продукции в скважинах, эксплуатирующих низкопроницаемые коллекторы ачимовских отложений // Газовая промышленность. 2017. № 8. С. 38-43.
3. Методика оценки экономической эффективности инвестиционных проектов в форме капитальных вложений. М.: ОАО «Газпром», 2009. 99 с.
4. СТО Газпром 2-3.3-1084-2016. Капитальный ремонт скважин. Технико-экономическое обоснование и оценка эффективности работ. СПб.: Газпром экспо, 2018. 40 с.
5. Протокол заседания Западно-Сибирской нефтегазовой секции ЦКР Роснедр по УВС от 18.08.2015 г. № 06-15 «Об утверждении Дополнения к Единой технологической схеме разработки залежей углеводородного сырья ачимовских залежей Уренгойского НГКМ» [Электронный ресурс]. Режим доступа: ограниченный.
REFERENCES
1. Koryakin A.Yu., Zharikov M.G., Yaskin I.A., et al. Improving the Well Design of the Achimov Deposit of the Urengoy Oil and Gas Condensate Field. Gazovaya promyshlennost' = Gas Industry, 2017, No. 9, P. 28-31. (In Russian)
2. Koryakin A.Yu., Dikamov D.V., Zharikov M.G., et al. Product Inflow Stimulation in Wells Which Operate Low-Permeable Reservoir of the Achimov Deposits. Gazovaya promyshlennost' = Gas Industry, 2017, No. 8, P. 38-43. (In Russian)
3. Methodology for Assessing the Economic Efficiency of Investment Projects in the Form of Capital Investments. Moscow, Gazprom OJSC, 2009, 99 p. (In Russian)
4. Company Standard STO Gazprom 2-3.3-1084-2016. Overhaul of Wells. Feasibility Study and Performance Evaluation. Saint Petersburg, Gazprom expo, 2018, 40 p. (In Russian)
5. Protocol of a Session of the West-Siberian Oil and Gas Section of the Central Committee of the Federal Agency on Subsoil Usage on the
Raw Hydrocarbons of August 18, 2015, No. 06-15 "On Approval of the Attachment to the Unified Technological Scheme for the Development of Hydrocarbon Deposits of the Achimov Deposits of the Urengoyskoe Oil and Gas Condensate Field" [Electronic source]. Access mode: limited. (In Russian)
