Юрубчено-Тохомское месторождение располагается в Эвенкийском районе Красноярского края. Месторождение открыто в 1982 году, освоение началось в 2009 году по государственной программе, основным исполнителем является НК «Роснефть». По объемам залегаемой нефти сопоставимо с Ванкорским НГКМ и является вторым по значимости крупным проектом НК «Роснефть» в Восточной Сибири.
Территориальное размещение месторождения и тяжелые погодные условия существенно осложняют процесс строительства и освоения скважин. В связи с этим возникает необходимость в тщательном анализе применяемого оборудования и технологий бурения и оценке их влияния на технико-экономические показатели проводимых работ.
Для оценки фактических показателей, мы представим бурение двух наклонно-направленных скважин на одном месторождении (площади) с идентичными горно-геологическими условиями залегания пород в интервале от 1980 до 2850 м.
Способ бурения одинаков для двух скважин — гидравлические забойные двигатели (ГЗД). В качестве привода долот используются винтовые забойные двигатели (ВЗД) типа Д-195 разной заходности – 9/10 и 6/7. При этом, в скв.1 отрабатывались трехшарошечные долота типа 215,9 СЗГАУ с герметизированными маслонаполненными опорами, а в скв.2 применялось долото 215,9 PDC с алмазно-твердосплавными резцами.
Ниже представлены сведения о стоимости долот, среднем времени одной СПО для заданной глубины бурения, стоимости часа работы БУ и стоимости часа работы ВЗД.
Стоимость часа работ БУ – 25 000 рублей в час / 600 000 рублей сутки
- В скважине 1 — Типоразмер долот 215,9 СЗГАУ стоимостью – 300 000 рублей
- Проходка за рейс — 330м, 280м, 210м,190м.
- Время мех. бурения – 43ч, 40ч, 39ч, 4ч1
- Тип ГЗД — ВЗД Д-195 9/10
- В скважине 2 — Типоразмер долот 215,9 PDC стоимостью – 1 250 0000 рублей
- Проходка за рейс – 1010м
- Время мех. бурения – 164ч
- Тип ГЗД — ВЗД Д-195 6/7
Как видно из показателей разница в стоимости долота значительная, но и время бурения и проходка также разнятся, но уже в значительном плюсе использование долота истирающего типа PDC. Для более точных расчетов были пересчитаны энергетические характеристики применяемых винтовых забойных двигателей Д-195 фактически применяемые значения расхода и плотности бурового раствора. Плотность раствора и показатели реологических свойств, одинаковые на двух скважинах.
Для определения фактических параметров отработки долот при бурении заданных интервалов необходимо было определить режимные параметры ВЗД при его работе с конкретным долотом. Были определены такие ключевые показатели, как удельный момент на долоте, рабочий крутящий момент, частота вращения винтового двигателя при работе в скв.1 и скв.2, а также перепад давления на винтовом двигателе при рабочем режиме для двух типов долот. Ниже, некоторые данные:
- 215,9 СЗГАУ — частота вращения n, об/мин 132
- 215,9 PDC — частота вращения n, об/мин 263
Далее был выполнен сравнительный технико-экономический анализ фактических параметров применяемой технологии бурения и новой технологии, основанной на использовании высокопроизводительного долота 215,9 PDC с алмазно-твердосплавными резцами и эффективного гидравлического забойного двигателя.
Средние показатели бурения по скв.1 — 215,9 СЗГАУ
- Типа по коду IADC – 536
- Общая проходка, м – 1010
- Общее время бурения, ч – 163
- Стоимость 1 долота, руб. — 300000
- Стоимость всех долот, отработанных в интервале бурения, руб. — 1200000
- Стоимость 1 м — 7056,44
Средние показатели бурения по скв.2 — 215,9 PDC
- Общая проходка, м – 1010
- Общее время бурения, ч – 164
- Стоимость 1 долота, руб. — 12500000
- Стоимость всех долот, отработанных в интервале бурения, руб. — 683333
- Стоимость 1 м — 5764
В результате выполненных расчетов установлено, что применение долота PDC при проходке заданного интервала скважины увеличивает средние технико-экономические показатели бурения: рейсовая скорость увеличилась в 1,2 раза, а стоимость метра проходки снизилась в 1,22 раза.
Сравнительный прогнозный анализ потенциальных показателей бурения при идентичных условиях применения разных типов долот предоставляет возможность выявить их истинные конкурентные преимущества. Как видно из расчета, увеличение осевой нагрузки в пределах допустимых ограничений позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели углубления заданного интервала скважины для обоих типов долот — рейсовая скорость бурения возрастает, а стоимость метра проходки уменьшается. В то же время долото 215,9 PDC имеет лучшие показатели, чем долото 215,9 СЗГАУ, и поэтому именно оно может быть рекомендовано, как наиболее эффективное для бурения заданного интервала скважины.
В результате выполненных расчётов установлено существенное увеличение технико-экономических показателей бурения:
- рейсовая скорость увеличилась в 1,2 раза, а стоимость метра проходки уменьшилась в 1,22 раза (по базовым показателям);
- рейсовая скорость увеличилась в 1,78 раза, а стоимость метра проходки уменьшилась в 1,83 раза (по потенциальным показателям, т.е. при условии форсирования осевой нагрузки на долото до максимального допустимого значения).
Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод, что применение долот PDC с алмазно-твердосплавными резцами при условии правильного выбора гидравлического забойного двигателя с эффективной энергетической характеристикой позволяет значительно улучшить технико-экономические показатели бурения и строительства скважин на Юрубчено-Тохомском месторождении, что может положительно повлиять на освоение данного региона.
