При поддержке руководства ТНК-BP компания "Роспан" предприняла ряд важных мер по повышению надежности работы эксплуатационных скважин.
Существующие системы устья скважин, насосно-компрессорных колонн и пакеров не всегда отвечают строгим требованиям, соблюдение которых необходимо для безопасной разработки ачимовских и валанжинских залежей. Специалисты Блока Технологии и Департамента закупок и поставок совместно с эксплуатационными подразделениями "Роспана" определили потребности и осуществили поставки оборудования, необходимого для обеспечения безопасности производственной деятельности компании.
Создание систем/устройств защиты, необходимых для безопасной транспортировки агрессивных жидкостей пласта с глубины 4,5 км на объекты переработки, находящиеся на расстоянии до 10 км от места добычи, представили чрезвычайно сложную задачу. Непосредственно от таких систем зависят условия эксплуатации, культура промышленной безопасности организации, ее репутация и прибыль. Надежность и безопасная эксплуатация этих систем является гарантом деятельности ТНК-ВР как хозяйствующего субъекта.
Герметичность скважинного оборудования имеет очень важное значение, поскольку именно ствол скважины является первым звеном, от которого углеводороды начинают свое движение к рынку сбыта. Поэтому требуется обеспечение контроля в этой точке производственной цепи и предотвращение сбоев в защитной системе, которые могут привести к неконтролируемому выбросу пластовых жидкостей в окружающую среду – на промысловом языке, "неконтролируемому фонтанированию".
Такое фонтанирование способно поставить под угрозу жизни людей, окружающую среду, а ликвидация его последствий требует принятия самых серьезных и срочных мер. Обеспечение герметичности скважинного оборудования начинается с выбора технологий заканчивания скважины, однако на этом процесс не останавливается. Требуется надлежащий монтаж, эксплуатация, мониторинг и техническое обслуживание для обеспечения надежной работы скважины на всем протяжении ее продуктивной эксплуатации.
Дизайн заканчивания скважин
Основой эффективного дизайна заканчивания скважин является предупреждение возникновения проблем в противовес мерам по устранению уже возникших проблем. Постоянное совершенствование технологий заводнения пласта и воздействия на пласт давлением позволяет продлить продуктивный период эксплуатации скважин и повысить нефтеотдачу.
Схема заканчивания скважин должна быть тщательно проработана на предмет учета неблагоприятных условий в подземной и наземной частях скважины, обеспечивать минимальный объем требуемого технического обслуживания и безопасную эксплуатацию скважины в течение всей ее продуктивной жизни. Скважинное оборудование (пакеры, трубные изделия, устье скважины с фонтанной арматурой) должны проектироваться на заводе трубопроводной арматуры таким образом, чтобы обеспечивать бесперебойную работу скважины при возникновении в стволе скважины неблагоприятных условий давления, температуры, пластовых жидкостей, коррозии, эрозии, а также при стимулировании пласта под высоким давлением (кислотная обработка, гидроразрыв пласта).
При этом необходимо обеспечить не только проектирование и изготовление указанного оборудования с точным соблюдением необходимых допусков, но и строжайший контроль при его монтаже, обеспечивающий работу компонентов системы в точном соответствии с проектной документацией.
Условия эксплуатации в компании "Роспан"
Условия эксплуатации скважин в компании "Роспан" – наиболее сложные среди всех активов ТНК-ВР. Давление пластовых флюидов у забоя скважин здесь может достигать 604 атм, температуры – более 104 градусов, присутствует также коррозийное воздействие СО2 в газе. Кроме того, проведение стимулирования пласта в скважинах методом гидроразрыва пласта (давление – 700 атм и закачка 300 т проппанта) с последующим обратным притоком вызывает эрозию скважинной породы. Наконец, перепад температур у устья скважины/устьевой обвязки, -50 градусов Цельсия (температура атмосферного воздуха зимой) и 80 градусов Цельсия (рабочая температура внутри устья скважины) усложняют задачу обеспечения надежности герметичных уплотнений системы.
Учитывая все эти факторы, Блок Технологии, Департамент закупок и поставок и компания "Роспан" разработали необходимые спецификации, руководствуясь требованиями Американского института нефти (API) – Спецификация 6А: Оборудование устья скважины и фонтанной арматуры, а именно:
Спецификации по давлению (API): 700 атм (10 000 фунтов на квадратный дюйм)
Спецификации по температуре (API): от пункта K до пункта U (-60 – 120 градусов Цельсия)
Спецификация обрудования устья скважины: API Class BB (класс ВВ по спецификации API)
Спецификация обрудования фонтанной арматуры: API Class DD (класс DD по спецификации API)
Был проведен предквалификационный отбор поставщиков, и подробные спецификации оборудования устья скважины направлены возможным поставщикам вместе с другими документами в общем пакете предложения на участие в тендере. Предложения участников тендера были изучены с технической стороны, после чего был проведен коммерческий анализ отобранных предложений. В итоге заказ на поставку 41 системы оборудования устья скважины был размещен в компании Vetco Gray.
Эксплуатация и техобслуживание предохранительных систем скважин
Эксплуатация и техническое обслуживание оборудования ствола скважины играют важную роль в обеспечении долгосрочной работы скважины. Очень важно правильно определить спецификации трубных систем и пакеров, что позволяет предотвратить разрушение частей ствола скважины, приводящие к нарушению надежности эксплуатации; дорогостящим и опасным ловильным работам и повреждению пласта. Проанализировав имевшие место в прошлом случаи поломки труб, компания "Роспан" и Блок Технологии выявили необходимость использования хромированных труб с 13%-м содержанием хрома для минимизации коррозии, а также постоянной пакерной системы для предупреждения воздействия пластовых флюидов и давления на колонну обсадных труб.
Уже упоминалось о необходимости строгого контроля качества при изготовлении и монтаже оборудования, однако надлежащее выполнение процедур пуска и эксплуатации также играет критически важную роль для обеспечения надежной работы системы. При первом пуске скважины жидкости в стволе и затрубном пространстве имеют низкую температуру.
По мере разогревания скважины и жидкостей в закрытой системе затрубного пространства, повышается давление. Это давление замеряется дважды в сутки и при необходимости выпускается до управляемого уровня.
Аномальные колебания давления указывают на возможное наличие проблемы в стволе скважины, например, просачивание жидкостей сквозь трубу, пакер или устье скважины. Мониторинг также предусматривает осмотр эксплуатационных насосно-компрессорных колонн на месте с использованием приборов типа скважинного профилемера или ультразвуковых дефектоскопов для замера толщины стенок, а также осмотр трубных изделий, поднятых на поверхность. Осмотр позволяет получить представление о явлениях корроззии или эрозии, которые невозможно отслеживать с поверхности.
