Бурение является одним из ключевых видов деятельности любой нефтегазодобывающей компании. ТНК-BP бурит скважины в самых различных географических и климатических условиях – от зон крайне низких температур до пустынь и джунглей, а также в самых разных геологических условиях – от многолетнемерзлых пород с линзовидными залежами гидратов до особо твердых вулканических инфузивных пород. В ответ на усложняющиеся условия Компания тестирует и внедряет новые технологии, оптимизирует управление процессом бурения и стремится к повышению его эффективности.
Компания ежегодно направляет более $2,4 млрд (только по России) на строительство свыше тысячи поисковых и эксплуатационных скважин, а также на реконструкцию существующих скважин методом зарезки боковых стволов (ЗБС). Технологии бурения в ТНК-BP быстро меняются и адаптируются к текущим условиям, инновации комбинируются с обширным опытом работы. В 2004 году специалисты Компании выполнили первую операцию ЗБС в пробуренной ранее скважине, а уже в 2012 году планируется проведение более 350 таких операций.
Разработка каждого нефтяного или газового месторождения требует ряда целевых решений, все аспекты которых необходимо регулярно подвергать анализу, обращая особое внимание на вопросы охраны труда, промышленной безопасности и охраны окружающей среды (ОТ, ПБ и ООС), а также экономику каждого проекта. Применяемые технические решения, будь они комплексными и дорогостоящими (например, многоствольные скважины, скважины с большим отходом от вертикали, одновременно-раздельная эксплуатация пластов, геонавигация и т.д.) или простыми и экономичными, в масштабе всей Компании составляют широкий спектр наземных и внутрискважинных технологий, методик и оборудования.
Еще пять лет назад бурение газовых скважин не являлось ключевым видом деятельности для ТНК-BP. Однако к настоящему времени Компания накопила значительный опыт успешной разработки газовых ресурсов. За последние годы компетенции специалистов ТНК-ВР в области бурения получили развитие и на международных проектах – от шельфа Вьетнама до джунглей Бразилии и Венесуэлы.
ТНК-BP применяет лучшее в своем классе программное обеспечение для разработки конструкции и проектирования скважин, обработки данных бурения, полученных в режиме реального времени. С 2009 года в Компании реализуется проект по оптимизации процесса бурения (ОПБ), основанный на принципах технического предела. Этот подход позволяет по-новому посмотреть на технологические процессы на буровой и оценить время бурения путем статистического анализа пробуренных скважин и выделения оптимального времени выполнения основных технологических операций.
Персонал
Значительный объем капитальных вложений ТНК-BP в бурение обусловил необходимость в обеспечении производства хорошо подготовленным, высококвалифицированным персоналом, работающим в строгом соответствии с системой управления эффективностью. В ТНК-ВР бурением занимаются более 600 опытных специалистов. Кроме того, на буровых площадках Компании по договорам работают как минимум 8 000 специалистов сервисных компаний.
Состав Департамента бурения в Корпоративном центре немногочислен, но все его сотрудники обладают знаниями и опытом, позволяющими обеспечить все службы бурения в дочерних предприятиях ТНК-BP стратегией и целями по развитию технического, технологического и организационного потенциала. На сегодняшний день в ТНК-BP насчитывается шесть региональных департаментов бурения, непрерывно обеспечивающих потребности всех целевых дочерних обществ (ЦДО) и совместных предприятий (СП) в планировании и сопровождении буровых работ. Большинство сотрудников – суперинтенданты и полевые супервайзеры, координирующие работу подрядных организаций на буровых площадках.
В 2010 году в составе Центра экспертной поддержки и технического развития (ЦЭПиТР) БН «Разведка и Добыча» для удаленного оперативного мониторинга процессов бурения на месторождениях Компании был сформирован Центр поддержки бурения (ЦПБ). Его специалисты «присутствуют» на буровых площадках благодаря системам сбора и передачи данных в режиме реального времени. Их задача – управлять процессом бурения, своевременно прогнозировать и предотвращать возникающие риски.
Шесть лет назад Компания развернула уникальную Программу развития компетенций молодых специалистов в дисциплине «Бурение». Цель трехлетней Программы обучения – превращение выпускников университетов в самостоятельных инженеров по бурению и супервайзеров с помощью ускоренного курса занятий в классе и на практике в поле. К настоящему времени около 150 специалистов закончили Программу или продолжают занятия по ней.
Кроме того, в ТНК-BP действует структурированная программа обучения бурового персонала различных профессиональных уровней, предназначенная для развития и поддержания высокого уровня инженерных и управленческих знаний или навыков. Такое обучение позволяет быть в курсе постоянно совершенствующихся технологий бурения и справляться с регулярно возникающими в производстве сложными задачами.
Масштабы работ
Из года в год ТНК-ВР увеличивает объемы эксплуатационного бурения и ЗБС, обеспечивая выполнение корпоративной стратегии развития и производственного плана по добыче углеводородов. В настоящее время в разных регионах с различными уровнями сложности конструкции и траектории скважин работает одновременно почти 100 буровых бригад. Охватываемый диапазон технологий бурения – от скважин с отходом от вертикали, превышающим 4 000 м, скважин с трехмерным профилем, многоствольных скважин и скважин с многопластовым раздельным заканчиванием, до неглубоких типовых скважин.
Поисково-разведочные скважины обычно бурятся в удаленных, труднодоступных районах. Около 20 буровых бригад ТНК-ВР задействованы в изучении перспективных участков и открытии новых месторождений и имеют большой опыт работы в условиях логистических трудностей и геологических неопределенностей.
Технологии и оборудование
Соблюдение требований по предотвращению газонефтеводопроявлений (ГНВП) и борьбе с ними является критичным для снижения операционных рисков. На всех рабочих площадках ТНК-ВР без компромиссов и исключений применяются передовые технологии и современное оборудование по предотвращению и борьбе с ГНВП.
В ответ на растущую сложность скважин Компания также стремится к лидерству в модернизации парка буровых установок. Оборудование нового поколения – триплекс-насосы, многоэтапные системы очистки бурового раствора, силовые верхние приводы и т.д. – позволяет расширить диапазон ключевых параметров режима бурения, повышая производительность. Кроме того, новое оборудование имеет больший ресурс и, при условии выполнения программы технического обслуживания, позволяет минимизировать непроизводительное время.
С целью постоянного повышения эффективности все решения по проектам бурения скважин и по выбору компоновки низа буровой колонны (КНБК) принимаются с использованием методики оптимизации процесса бурения (ОПБ). Оптимальный подбор характеристик КНБК и параметров режима бурения под свойства породы и другие условия на забое позволяет максимально увеличить скорость бурения, что, в свою очередь, сокращает цикл строительства скважины и снижает долю затрат, которая зависит от времени бурения. Компания ставит все новые региональные рекорды скорости бурения. Так, в ООО «ТНК-Уват» проходка за сутки составила почти 1 200 м, в ОАО «Оренбургнефть» достигнут показатель проходки свыше 2 600 м за один рейс КНБК, в ОАО «Самотлорнефтегаз» скважина глубиной около 2 600 м пробурена всего за восемь суток. Оптимизация эксплуатационных расходов позволяет компенсировать издержки, связанные с повышением сложности скважин, и частично – отраслевую инфляцию.
Особое внимание уделяется программам по совершенствованию систем буровых и цементных растворов, их химическому составу и режимам потока. Буровые растворы оказывают существенное влияние на цикл бурения скважин, снижая риски выбросов, прихватов труб или КНБК и облегчая продвижение породоразрушающего инструмента через пласт. Цементировочные работы необходимы для изоляции пластов, вскрытых в процессе бурения, с целью закрытия зон поглощения, водопритоков, трещин из вышележащих горизонтов для добычи углеводородов из продуктивных пластов. Надлежащая изоляция позволяет эксплуатировать скважину безаварийно и без дополнительных издержек на протяжении всего периода ее работы, составляющего в некоторых случаях десятилетия.
Использование высокотехнологичных специализированных скважинных инструментов и оборудования позволяет расширить зону охвата продуктивных пластов по сравнению с обычным бурением. Уникальные приборы и интеллектуальные бесконтактные датчики обеспечивают возможность получения более полной информации о состоянии ствола и призабойной зоны скважины. Поставщиком датчиков выступила компания НПК «ТЕКО», http://teko-com.ru - которая осуществляет проектирование, производство и поставку датчиков, приборов, оборудования для автоматизации процессов.
Это, в свою очередь, помогает сократить риски осложнений и аварий в проблемных участках и с оптимальной траекторией прокладывать ствол скважины в самых продуктивных участках нефтенасыщенных пластов, коррелируя с помощью специализированных программных продуктов данные, полученные из пилотных стволов и соседних скважин. Бурение скважин с большим отходом от вертикали (свыше 4 500 м) требует применения еще более сложного оборудования и продвинутых процессов координации и контроля выполнения работ.
ТНК-BP стремится к непрерывным улучшениям не только через дорогостоящие современные технологии. Компания также анализирует опыт выполнения буровых работ в исторических регионах деятельности с применением традиционных технологий с целью их оптимального использования для добычи остаточных запасов углеводородов наиболее экономически эффективным способом. Этот подход получил название Методов эффективного бурения (Low Cost Access, LCA); в определенных условиях его целью является устранение излишней сложности конструкций скважин или процессов бурения. В настоящее время в Западной Сибири в рамках концепции LCA реализуется несколько пилотных проектов.
Технологические процессы
Соблюдая все правовые нормы и промышленные регламенты страны проведения работ, ТНК-ВР ведет свой бизнес в полном соответствии с корпоративными ценностями (лидерство, результативность, безопасность, добросовестность), этическим кодексом, действующими стандартами и нормативной базой контрактования. Стандарты по бурению, методические рекомендации и другие нормативные документы охватывают весь спектр деятельности от аспектов ОТ, ПБ и ООС до регламентирования допустимого времени нахождения в скважине бурового инструмента без движения и промывки.
ТНК-BP переняла обширный набор методик «Тюменской нефтяной компании», BP и отраслевых наработок, постепенно развившихся в целостную систему управления эффективностью бурения. Каждый этап процесса планирования, проектирования и непосредственно бурения скважин связан с определенными элементами этой системы, что упрощает процесс принятия решений и выбор оптимальных технологий. С момента создания Компания демонстрирует постоянное повышение эффективности бурения.
Управление рисками является существенным фактором на этапах планирования и реализации проектов по бурению. Ошибки в конструкции скважин или необоснованное урезание регламента работ с целью ускорения сроков бурения могут нанести серьезный ущерб. В ТНК-ВР существует строгая система управления рисками. Для минимизации рисков и сокращения последствий нештатных ситуаций применяются различные инструменты оценки (Osprey, Bowtie, Chrystal Ball и другие).
Деятельность по разработке новых проектов и месторождений на ранней стадии эксплуатации осуществляется полностью специализированными проектными группами совместно с экспертами Тюменского нефтяного научного центра (ТННЦ). Благодаря этому ТНК-ВР удается добиться значительных результатов на новых проектах – таких, например, как ОАО «Верхнечонскнефтегаз» и ООО «ТНК-Уват». Так, в 2006 году, до вхождения ТНК-ВР в состав акционеров ОАО «Верхнечонскнефтегаз», цикл бурения обычной наклонно-направленной скважины здесь составлял 180 суток. Сейчас горизонтальная скважина длиной 2 800 м бурится за 18 суток.
Специалисты ЦПБ в Тюмени обеспечивают непрерывную координацию с буровыми площадками и оказывают поддержку региональным службам бурения при проведении сложных технологический операций, осуществляют мониторинг всех буровых установок, оборудованных системами связи, в целях предотвращения производственных рисков, а также осуществляют экспертную поддержку в ходе восстановительных работ на скважинах, где произошли аварии или осложнения. ЦПБ также обеспечивает инжиниринговую поддержку и проводит техническое консультирование мультидисциплинарных групп по новым проектам.
Все члены бурового сообщества Компании имеют доступ к системе управления знаниями (OpenWells), где накоплен огромный массив информации по бурению и зафиксированы все извлеченные уроки. Система мониторинга в режиме реального времени (WellOnline) позволяет получить удаленный доступ к наиболее важным рабочим параметрам на буровых площадках. Кроме того, эта система интегрирована с OpenWells – информация, полученная с буровых в онлайн-режиме, сразу поступает в эту базу данных.
Программное обеспечение для выработки инженерных решений (EDM) включает значительное число интегрированных приложений, необходимых для проектирования скважин. С помощью пакета EDM можно загрузить любые данные прошлых периодов из системы OpenWells и на основе прошлого опыта улучшить проектирование скважин. Приложения помогают смоделировать скважинные условия и поведение пласта, жидкостей, бурильных труб, КНБК и выработать оптимальное решение для бурения каждой новой скважины.
Даже если скважина является уникальной, опытные эксперты всегда могут определить, какие условия в ней являются общими. Поэтому все скважины могут быть сгруппированы в категории и использоваться в методике ТНК-BP, которая называется «Лучшая композитная скважина». Этот инструмент позволяет измерить интервал между средним результатом каждой пробуренной скважины и лучшей композитной скважины по каждой отдельной категории скважин. А применив более сложную методику ОПБ, можно выявить основные причины такой разницы и учесть их при бурении новых скважин.
Системы выбора, контрактования и управления эффективностью подрядчиков (онлайн-система предквалификационной оценки подрядчиков ProCon, аудиты, электронная система оценки работы подрядчиков STEPS), а также стандартные схемы договоров с мотивацией подрядчика «бонус/малус» обеспечивают заинтересованность всех сторон, участвующих в процессе, в достижении целей по повышению эффективности бурения в ТНК-ВР.
Нефть находят во все более сложных условиях и отдаленных регионах. Происходит непрерывная эволюция технологий и оборудования. Компания постоянно развивает свой потенциал, чтобы ответить новым вызовам, и считает своим долгом перед акционерами и партнерами оставаться по большинству показателей среди лидеров российского нефтегазового комплекса.
