Ярегское нефтяное месторождение известно не только в России, но и за рубежом как уникальное, где нефть добывают шахтным способом. Связано это с тем, что углеводородное сырье обладает высокой вязкостью при незначительном содержании газа и низком пластовом давлении. Именно поэтому с 1939 года и по сей день добыча здесь ведется из шахт. Но времена меняются, а наука творит чудеса. Теперь в НШУ «Яреганефть» реализуется перспективный проект по добыче «черного золота» привычным методом – с помощью бурения скважин с поверхности земли. Но как это стало возможным? Ситуацию прояснили в службе по бурению скважин, которую возглавляет заместитель начальника НШУ «Яреганефть» по бурению скважин Сергей Чен.
Мощные машины
Освоенная на месторождении термошахтная технология, несмотря на высокие технологические показатели, характеризуется большими эксплуатационными затратами. Ее применение может быть эффективным лишь на площадях, подготовленных действующими горными выработками при условии освоения новых, менее затратных технологий и обеспечении нормальных санитарных условий труда.
Поэтому на опытно-промышленном участке № 5 (ОПУ-5) Лыаельской площади Ярегского месторождения с 2013 года проводятся работы по бурению поверхностных скважин и добыче нефти при помощи технологии термогравитационного дренирования нефтеносного пласта. В мировой практике она носит название SAGD (Steam Assisted Gravity Drainage).
Бурение скважин осуществляется с помощью двух видов буровых станков: «Херренкнехт-250» и «Прайм Вертикал». Это современные мощные машины. Например, грузоподъемность «Херренкнехт» составляет 250 тонн, диапазон скорости вращения – 200 оборотов в минуту, верхний привод имеет функцию спуска обсадной колонны, а максимальное давление нагнетания прокачиваемого бурового раствора достигает 20 MПa.
Пробурено уже больше ста как нагнетательных, так и добывающих скважин. Протяженность одной такой – 1 200–1 500 метров.
Встречный дренаж
Непосвященному в тонкости нефтедобычи человеку не понятно, каким образом можно тяжелую ярегскую нефть выкачивать при помощи поверхностных скважин. Суть технологии термогравитационного дренирования состоит в нагреве пласта паром через нагнетательные скважины, в результате чего разогретая, а, соответственно, более текучая, она легче поступает в добывающую скважину.
На Ярегском месторождении применение такого способа имеет свои особенности. Впервые нефтяниками «ЛУКОЙЛ-Коми» был реализован здесь проект встречного SAGD со сверхдлинными горизонтальными скважинами.
В отличие от традиционного метода SAGD на Яреге бурение скважин производится навстречу друг другу с разных концов кустовой площадки. Скважины бурятся парами – паронагнетательная над добывающей на расстоянии 5–7 метров. Протяженность составляет до 1 500 метров. Сама же нефтяная залежь, содержащая аномально вязкую нефть, расположена на глубине около 200 метров.
Первоначально бурение до пласта осуществляется вертикально, правда, уже под углом в 45 градусов, который впоследствии доходит до 90 градусов. Так и получается, что большая часть ствола скважины проходит в нефтяном слое параллельно земной поверхности. Каким образом твердая металлическая труба изгибается в земле? У буровиков существует такой термин «интенсивность искривления ствола скважины». Так вот эта величина не должна превышать трех угловых градусов на 10 метров проходки. Таким образом избегают резких искривлений.
Не промахнуться и пробурить так, чтобы нагнетательная скважина располагалась над добывающей, помогает технология магнитного дистанцирования «Магнетик Векторинг». При бурении нагнетательной скважины в бурильной колонне устанавливается прибор-магнит, который определяет уже спущенную добывающую колонну. И над ней ведется бурение. Точность измерения составляет ± 0,25 м в горизонтальной плоскости, что позволяет придерживаться границ коридора ± 2 м для бокового отклонения.
После того как скважины пробурены, производится их обустройство – обвязка с паровой линией и линией нефтепровода. Затем они вводятся в режим прогрева. В них закачивается пар под давлением до 40 килограммов на квадратный сантиметр при температуре 190–210 градусов для того, чтобы воздействовать на нефтяной блок. Пар проникает в ствол скважины через прорезанные в трубах лазером щели длиной 40 мм, шириной всего 0,18 мкм.
Насыщенность пара должна соответствовать определенным требованиям, чтобы не превратиться в воду раньше положенного срока. Если внизу вместо пара получится вода, то она не будет проникать достаточно глубоко в нефтеносные участки породы, и нефть впоследствии не будет стекать, а будет стоять вода вблизи пробуренной добывающей скважины.
Режим закачки пара проводится в течение трех месяцев. Затем начинается режим термокомпенсации. В течение месяца нефть с верхнего блока под действием силы притяжения Земли стекает вниз в добывающую скважину. В это время в нее спускается электрический центробежный насос (ЭЦН). По окончании этого этапа начинается добыча «черного золота».
При этом в нагнетательную скважину для поддержания внутрипластового давления и для того, чтобы нефть была текучей и маловязкой, продолжают закачивать пар.
Бурить иль не бурить, вот в чем вопрос
Так каковы же перспективы поверхностного бурения скважин на Ярегском нефтяном месторождении? Цифры говорят следующее. В сутки в каждой из трех ярегских шахт в среднем добывается по 2 500 тонн нефти. На Лыаельской площади пару лет назад было запущено в работу три куста по пять добывающих скважин в каждом. Там добывается 250 тонн углеводородного сырья в сутки. Шахты обслуживают около 600 человек. Для поддержания работы трех кустов хватает 13 человек.
Легко подсчитать, когда будет 80 кустов скважин, то добыча «черного золота» увеличится в разы. Большая часть работ по добыче поверхностным методом будет автоматизирована.
Технологии SAGD – это приоритетное направление в развитии нефтедобычи на Ярегском месторождении. В ближайшей перспективе начнет реализовываться план по масштабному бурению поверхностных скважин. В период с 2018 по 2045 год таким образом здесь планируется добыть 74,589 млн тонн нефти, в частности на Лыаельской площади – 11, 438 млн тонн.
[bubble author=»» background=»#ddd» color=»» padding=»10px» border=»0″ type=»rounded»]
Более 100 нагнетательных и добывающих скважин пробурено на Лыаельской площади Ярегского месторождения
[/bubble]
Петр БОБРАКОВ