Высокотехнологичные скважины: как новые технологии бурения помогают добывать нефть
Времена, когда нефтяники могли бурить скважину только в одном направлении, давно прошли. Легкоизвлекаемые запасы сократились, а для того чтобы эффективно извлекать то, что осталось, пришлось искать новые методы. Сейчас высокотехнологичные скважины уже не редкость, а обыденность: так, в «Роснефти» конструкции с горизонтальным окончанием в последние годы составляют примерно 70% от всех новых скважин, в «Газпром нефти» по итогам 2023 года более 90% новых скважин высокотехнологичные.
Портал nprom.online собрал примеры сложного бурения и нестандартных технологических решений.
Многозабойные скважины
Рекорд по строительству многозабойных скважин принадлежит «Роснефти». В 2020 году на Среднеботуобинском месторождении в Якутии построили горизонтальную скважину с 15 стволами. Она получила название «берёзовый лист». Конструкция действительно напоминает лист дерева: от горизонтального участка идут семь боковых стволов, каждый из которых разделяется ещё на два.
Объёмы бурения для такой сложной конструкции оказались впечатляющими: буровикам пришлось в общей сложности пройти 12 792 м породы. Протяжённость проходки по коллектору составила 10 310 м, что тоже потянуло на статус российского рекорда. Дебит же оказался вполне сравнимым с показателями 1970-х годов в Западной Сибири — более 400 т нефти в сутки.
В том же 2020 году уникальную для России скважину построили на Вынгаяхинском нефтегазовом месторождении. Для разработки ачимовской толщи пробурили двуствольную скважину, где горизонтальные участки были параллельны друг другу, но располагались выше и ниже. Глубина вертикального ствола дошла до отметки 3,5 км, длина горизонтальных участков составила 1 км. На каждом из стволов провели по восемь стадий ГРП.
Такой подход позволил обеспечить дебит больше 400 м3 нефтесодержащей жидкости. За счёт того что приток идёт сразу из двух стволов, показатели добычи на скважине больше в два раза, при этом её строительство обходится на 20% дешевле, чем при стандартных вариантах.
Востребованной также является технология «фишбон» («рыбья кость»). Её внедряют и «Роснефть», и «Газпром нефть». Результаты по дебитам обычно выше средних: так, на Северо-Коммунарском месторождении в прошлом году запустили такую скважину с нефтеотдачей 150 т в сутки, на Протозановском — 163 т в сутки.
Однако о самом большом дебите с помощью конструкции типа «фишбон» в 2021 году сообщала «Газпром нефть». Компания использовала технологию для нефтяных оторочек Чаяндинского месторождения. Конструкция имеет основной ствол в 1,5 км и шесть ответвлений, максимальная длина которых составляет 830 м.
Благодаря этому удалось максимально охватить нефтеносную площадь: 5,2 км проходки из общих 8,1 км пришлось на продуктивный пласт. Стартовый дебит составил 380 т в сутки. Всего на Чаянде предусмотрено 44 таких скважины.
ERD-скважины для освоения шельфа
Скважины с большим отходом по вертикали нашли своё применение и на месторождениях, запасы которых частично находятся в акватории. Такое решение впервые в России применили на месторождении Одопту «Сахалина-1». Здесь же был установлен и нынешний рекорд: глубина скважины с большим отходом по вертикали составила 8 699 м.
При бурении использовали роторно-управляемую систему, приборы контролировали целостность стенки скважины, а весь процесс бурения отображался в режиме реального времени.
Такой же метод освоения запасов решили использовать на Семаковском и Харасавэйском месторождениях. Правда, запасы здесь оказались ближе, а потому и цифры протяжённости тоже меньше. Впрочем, в 2020 году здесь также удалось установить рекорд: скважина с проектной длиной забоя 3,6 тыс. м стала самой протяжённой ERD-скважиной на сеноман в России. Вертикальный участок составил 879 м, отход от вертикали — 3 тыс. м.
На Харасавэе в 2023 году пробурили скважину длиной 4,8 км, длина вертикального ствола составляет 1,4 км.
Самые протяжённые скважины
Самая длинная скважина в России и мире находится на шельфе Сахалина. В 2017 году консорциум «Сахалин-1» установил мировой рекорд, пробурив на месторождении Чайво скважину общей протяжённостью 15 тыс. м. Это объект с горизонтальным окончанием, отход по вертикали составил 14 129 м. Индекс сложности по DDI составил 8 пунктов, что квалифицируется как сверхсложный.
Ещё один шельфовый проект — Приразломное — в разы отстал по длине скважин, однако по сложности траектории всего на 1 пункт не дотянул до сахалинской скважины. В 2021 году в Баренцевом море появилось сооружение длиной больше 6,6 км. Индекс DDI составил 7,05 пунктов, что тоже считается сверхсложным.
Справка «Роснефти»: индекс сложности направленного бурения (DDI, Directional Difficulty Index) — показатель сложности траектории скважин. Рассчитывается при проектировании траектории скважин и учитывает измеренную глубину по стволу, отход скважины от вертикали, параметры изменения пространственного угла и глубину скважины по вертикали. Индекс свыше 6,8 относит объекты к самой высокой — четвёртой — категории сложности.
Впрочем, скважина длиной больше 6,5 км — это не предел Приразломного. В 2023 году рекорды по индексу сложности направленного бурения, протяжённости скважины и длине горизонтальной части на месторождении были побиты, но подробностей «Газпром нефть» не сообщала. Однако компания поделилась планами: в будущем на участке появятся конструкции, протяжённость которых превышает 7,5 км.
Самая длинная скважина на суше в России, по-видимому, располагается на месторождении Песцовое (Ямало-Ненецкий АО). В апреле 2023 года НСХ «Азия дриллинг» сообщала о новом рекорде — 6 190 м. Точных цифр в компании не опубликовали, но назвали конструкцию «уникальной по индексу сложности для российской газодобывающей отрасли».
Сложные геологические условия потребовали точности работ: нефть находилась между объёмной газовой шапкой и водоносным слоем нефтегазовой залежи. Нефтяные оторочки создают повышенные риски прорывов газа и воды, и, чтобы их снизить, не обойтись без высокотехнологичных решений.
