Нефтесервисные услуги ОАО «Башнефтегеофизика» для повышения эффективности горизонтального бурения

Об успешном опыте применения при горизонтальном бурении наиболее передовых технологий рассказывает заместитель генерального директора, главный геолог ОАО «Башнефтегеофизика», к.г-м.н. Наиль Мунасыпов.

– Наиль Зуфарович, какие проблемы при бурении горизонтальных скважин вы бы сегодня выделили как наиболее актуальные?
– В связи со вступлением большинства крупных нефтяных месторождений России в позднюю стадию эксплуатации прирост запасов и добычи обеспечивается преимущественно вовлечением в разработку краевых частей залежей и за счет небольших месторождений, имеющих сложное геологическое строение и небольшие толщины нефтенасыщенных пластов. Горизонтальные скважины приходится бурить в относительно тонких пластах-коллекторах, толщина которых составляет первые метры. Поэтому для бурения таких скважин необходимо прежде построить детальную модель геологического строения залежи нефти. В условиях относительно невысоких цен на нефть компании-недропользователи постоянно вынуждены искать способы повышения эффективности проводимых на месторождении геолого-технических мероприятий, в том числе и бурения скважин. В свете этого приоритетными задачами отрасли сегодня являются поиск методов, позволяющих оптимизировать места заложения и направление горизонтальных участков скважин и инструментов для качественной и безаварийной проводки.
– Что предлагает в связи с этим ОАО «Башнефтегеофизика»?
– Опыт бурения скважин с горизонтальным окончанием на месторождениях со сложным геологическим строением показывает, что для достижения максимально возможной эффективности каждой скважины необходимо располагать наиболее достоверной геологической моделью разбуриваемого участка. Традиционно такая модель строится на основании обработки и комплексной интерпретации сейсморазведочных материалов МОГТ-3Д (метод общей глубинной точки) совместно с промыслово-геофизическими данными и исследованиями керна по пробуренным скважинам. Модель включает в себя детальные структурные карты целевых продуктивных горизонтов, карты петрофизических данных и результаты подсчета запасов.
Тем не менее, при разработке залежей сложного строения возможны ошибки, вызванные неизбежными погрешностями при интерпретации геолого-геофизических параметров.
В таких условиях при заложении каждой последующей скважины существует необходимость оперативной корректировки геологической модели с учетом всех имеющихся геолого-геофизических данных и, при необходимости, изменения места их заложения и направления горизонтальных участков. Для решения данной задачи в дополнение к наземным сейсморазведочным исследованиям наша компания предлагает применение скважинных сейсморазведочных работ в различных модификациях: ВСП-НВСП (продольное и непродольное вертикальное сейсмическое профилирование), ВСП-МОГ (вертикальное сейсмическое профилирование по методике обращенного годографа) и ВСП-3D (комплексирование скважинных и наземных сейсмических исследований с получением объемного волнового куба сейсмических данных).

– Какие геологические и технологические задачи могут быть решены с помощью методов скважинной сейсморазведки?
– Предлагаемые нами скважинные сейсмические исследования позволяют решить целый ряд геологических задач на высоком качественном уровне:
• Определение скоростных характеристик разреза, вскрытого скважиной, как по продольным, так и по поперечным волнам;
• Стратиграфическая привязка волнового поля наземных сейсмических исследований МОГТ-2D/3D;
• Детальное изучение геологического разреза в интервале продуктивных отложений;
• Выявление структурных особенностей и прослеживание тектонических нарушений в околоскважинном пространстве;
• Прогноз развития пластов-коллекторов;
• Определение ориентированной трещиноватости, локальных неоднородностей, HTI– и VTI-анизотропии;
• Рекомендации по размещению последующих скважин и ориентированию горизонтальных участков;
• Мониторинг ГРП, выявление и прослеживание трещин после проведения ГРП.

– Какое оборудование используется в процессе скважинных сейсмических исследований?
– В нашей компании для проведения скважинных сейсморазведочных работ используются наиболее передовое в отрасли оборудование и аппаратура: взрывные, вибрационные «Sercel М-27», «RVib» на базе КамАЗов и импульсные источники сейсмических волн Енисей КЭМ-4; цифровой скважинный сейсмический аппаратурный комплекс «Волна-ТБМ», полностью собственной разработки, в том числе программа регистрации «AlphaVSP»; современное топогеодезическое оборудование Trimble R5 и Topcon GMC2. Стоит отметить собственный программный комплекс по обработке и интерпретации данных скважинной сейсморазведки «GeoSeis Pro», позволяющий производить полный цикл работ от проектирования и оценки качества полевого материала до обработки и комплексной интерпретации геолого-геофизических материалов.

Кроме того, проанализировав сложившуюся ситуацию в скважинной сейсморазведке, тенденции и дальнейшие перспективы развития метода, специалистами ОАО «Башнефтегеофизика» принято решение о переходе на новый качественный уровень развития ВСП. Наша компания имеет большой опыт проведения работ методом скважинной сейсморазведки. За более чем 45 лет проведены скважинные сейсмические исследования более 1200 скважин различными методиками и аппаратурными комплексами.
Благодаря этому нам удалось достаточно объективно подойти к выбору поставщиков оборудования, удовлетворяющего самым современным требованиям. Результатом анализа предложений ключевых производителей в области геофизического приборостроения стало соглашение с компанией Sercel (Франция), признанным мировым лидером по производству сейсмического оборудования, на поставку многоточечной трехкомпонентной скважинной сейсмической аппаратуры «SlimWave». Таким образом, сегодня ОАО «Башнефтегеофизика» является единственным предприятием в России, обладающим современной скважинной сейсмической аппаратурой «SlimWave».

– Наиль Зуфарович, расскажите, пожалуйста, о преимуществах аппаратного комплекса «SlimWave».
– Необходимо отметить, что этот комплекс характеризуется высокой производительностью, которая обусловлена возможностью одновременной работы скважинной связкой из 24 регистрирующих модулей. Кроме того, возможности программно-аппаратного комплекса обеспечивают высокую скорость передачи данных – до 4000 кБит/с. Все это позволяет в 3 – 4 раза, по сравнению со стандартной 3-модульной системой, сократить время производства полевых работ – соответственно, сокращается время задалживания скважины и затраты на содержание бригад ПРС и КРС.
Значительный единовременный охват ствола (до 240 м) скважинных сейсмических исследований способствует сохранению идентичности зарегистрированного сигнала по стволу скважины, а современная элементная база обеспечивает высокое качество сейсмических материалов.
Дополнительно «SlimWave» имеет возможность подключения модулей гамма-каротажа и локатора муфт. Датчик сжатия/натяжения и специальная муфта позволяют при потере питания безопасно извлечь приборы из скважины с целью предотвращения аварийных ситуаций. Немаловажным фактором выбора продукции компании «Sercel» является применение безопасных для человека и окружающей среды материалов в составе комплекса, соответствующих европейской директиве RoHS (англ. Restriction of Hazardous Substances – директива, ограничивающая содержание вредных веществ, была принята Европейским союзом в феврале 2003 г.). Аппаратурный комплекс «SlimWave» также приспособлен для работы в осложненных условиях ствола скважины: диаметр прибора 43 мм, масса единичного модуля 6,5 кг, имеется дополнительная возможность работы на тракторе для проведения исследований в горизонтальных скважинах. Помимо стандартных задач ВСП комплекс приспособлен к проведению микросейсмических исследований и мониторингу гидравлического разрыва пласта.

– Расскажите, пожалуйста, каким образом скважинные сейсмические исследования способствуют повышению эффективности бурения скважин?
– Существенным преимуществом скважинной сейсморазведки во всех ее модификациях является оперативность предоставления геологических результатов. Результаты экспресс-обработки предоставляются Заказчику уже через 7 – 10 дней после завершения полевого этапа работ. Окончательные результаты обработки и интерпретации, в зависимости от методики наблюдений и поставленных геологических задач, передаются через 30 – 45 дней. На основании полученной и уточненной модели геологического строения околоскважинного пространства можно оперативно скорректировать места заложения и направление горизонтальных участков скважины, существенно снизив при этом геологические риски бурения.

– Какие выводы можно сделать на основании многолетнего практического опыта применения скважинной сейсморазведки ОАО «Башнефтегеофизика»?
– Анализ результатов бурения более чем 500 скважин на основе прогнозов по данным скважинной сейсморазведки убедительно показывает, что комплексные сейсмические исследования методом скважинной сейсморазведки являются наиболее эффективным средством повышения результативности бурения и прироста добычи. При этом следует учитывать, что во многих случаях данные скважинной сейсморазведки просто необходимы как источник геологической информации для обоснования заложения новых скважин, особенно в области небольших локальных залежей. Средняя точность структурных построений составляет ±5,2 м, подтверждаемость прогноза развития коллекторов – 88%.
Применение метода неуклонно растет в различных нефтегазоносных районах России, география работ охватывает Дальний Восток, Западную и Восточную Сибирь, Урало-Поволжье, европейскую часть России и Прикаспий.

Получаемая информация при достигнутом аппаратурно-методическом уровне позволяет определять и корректировать целый ряд параметров обработки сейсмических данных МОГТ, таких как параметр добротности, скорости суммирования, длиннопериодные статические поправки и др.
Применение метода скважинной сейсморазведки позволяет обнаруживать ориентированную трещиноватость, локальные скоростные неоднородности, а также малые геологические формы. Ценная информация для определения характеристик околоскважинного пространства может быть получена путем анализа дифракционной компоненты сейсмического волнового поля. В последнее время интерес к дифракции возрос, и компания «Башнефтегеофизика» не исключение. Разработан и совершенствуется ряд методик для анализа дифракции в интерпретации сейсмических данных.
Многолетняя практика применения скважинной сейсморазведки доказала высокую эффективность данного метода для обеспечения эксплуатационного и разведочного бурения оперативной, детальной и достоверной информацией о геологическом строении околоскважинного пространства.

– Какие технологии предлагает ОАО «Башнефтегеофизика» для повышения качества проводки скважин?
– Компания предлагает комплексный интегрированный сервис по наклонно-направленному и горизонтальному бурению скважин. В тесном сотрудничестве с мировыми лидерами по производству специального оборудования, такими как General Electric и APS Technology, наша компания оказывает высококачественный сервис по телеметрическому и технико-технологическому сопровождению бурения наклонно-направленных и горизонтальных скважин (в т.ч. реконструкций скважин методом зарезки боковых стволов), включая каротаж в процессе бурения (MWD/LWD).
MWD (Measuring While Drilling) системы применяются для измерения инклинометрических и технологических параметров в процессе бурения и оперативного получения информации по гидроканалу с целью корректировки траектории ствола скважины. LWD (Logging While Drilling) системы кроме измерения инклинометрических и технологических параметров дополнены аппаратурой для измерения свойств разбуриваемых пород. Информация о траектории ствола и свойствах разбуриваемых горных пород, получаемая в режиме реального времени, позволяет точно позиционировать и направлять ствол скважины относительно интересующих коллекторов и зон различной насыщенности.
При выполнении работ используются самое новое инновационное оборудование и программное обеспечение ведущих мировых производителей. Так, специалистами компании, при проводке скважин и геонавигации, используется телесистема с гидравлическим каналом связи «Tensor™» произ¬водства компании GE Energy с применением модулей гамма-каротажа Scinturion™ и резистивиметрии Centerfire™, которая хорошо зарекомендовала себя как на российском рынке, так и на многих нефтегазовых месторождениях мира, а также телеметрическая система Sure Shot производства APS Technology с роторным пульсатором второго поколения, которая обеспечивает надежное техническое сопровождение при наклонно-направленном бурении.
Дополнительные сенсоры – такие как гамма-каротаж и резистивиметр – могут легко быть подключены к телесистеме, превращая ее в систему каротажа во время бурения, что позволяет более точно оценить удельное электрическое сопротивление пласта, учитывая малую глубину проникновения фильтрата бурового раствора, а следовательно, и его нефтенасыщенность.
Поскольку результаты LWD и их интерпретация доступны специалистам уже во время бурения, наш персонал имеет возможность оперативно реагировать на изменения геологической обстановки и принимать решения по проводке ствола скважины в продуктивной части пласта.

– Принимая во внимание, что оборудование, которое используется вашими специалистами, является высокотехнологичным и довольно сложным, скажите, как осуществляются ремонт и сервисное обслуживание?
– Своевременное, периодическое плановое обслуживание и ремонт телесистем производятся в сервисных центрах Уфы и Нижневартовска совместно с представителями General Electric и APS Technology.
Эти центры оснащены импортным сертифицированным в России оборудованием, на котором работает высококвалифицированный персонал компании. Используется система нескольких ступеней обслуживания оборудования, вплоть до полной переборки модулей. Во время квалификационных испытаний приборы подвергаются высоким нагрузкам: нагреву до температуры 200 °C и вибрациям с ускорениями до 30 g. Испытание в таких жестких условиях гарантирует сохранение работоспособности в сложных скважинных условиях.
Сильной стороной нашей компании является наличие в сервисных центрах высококвалифицированного инженерного персонала, который на базе собственного учебного центра проводит курсы повышения квалификации по программам обучения согласно стандартам TWI (Training Within Industry), подготовленным совместно с производителями данного телеметрического оборудования. Имея долгосрочную стратегию развития, ОАО «Башнефтегеофизика» уже сегодня заботится о преемственности поколений и уделяет особое внимание работе с молодыми специалистами, поскольку в ближайшем будущем именно они будут совершенствовать производство.

– В каких регионах РФ в настоящее время работают ваши специалисты?
– Ведутся работы по телеметрическому и технико-технологическому сопровождению процесса бурения практически во всех нефтегазоносных регионах нашей страны, а именно в Волго-Уральском регионе, Западной и Восточной Сибири на объектах таких Заказчиков, как ОАО «Самотлорнефтегаз», ОАО «Славнефть–Мегионнефтегаз», ООО «Газпромнефть–Хантос», ООО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз», «Томскнефть ВНК», ООО «РН-Юганскнефтегаз», АНК «Башнефть».
Сегодня в ОАО «Башнефтегеофизика» успешно работают 15 телеметрических партий. В ближайшей перспективе планируем увеличить их количество до 40 с сохранением уровня качества оказываемого сервиса.

Каким образом осуществляется контроль качества оказываемых услуг?
– Для осуществления сбора и анализа статистических данных по ключевым параметрам эффективности, ежедневного мониторинга качества оказываемых услуг, круглосуточной информационной и технической поддержки полевых инженеров в компании организован круглосуточный Операционный центр. Его специалисты постоянно взаимодействуют с представителями Заказчика и оперативно реагируют на изменения показателей эффективности бурения, совместно принимают обоснованные решения по изменению траектории скважины в зависимости от меняющихся геологических условий.

Как, по вашему мнению, в дальнейшем будет развиваться данное направление?
– Применение оборудования, осуществляющего геологическую навигацию, т.е. оперативное управление траекторией бурения скважин в продуктивном пласте на основе геофизической информации, получаемой в процессе бурения и априорной геологической информации, позволяет существенно увеличить эффективность проводки скважин. Поэтому технологии MWD/LWD будут активно развиваться и совершенствоваться. В последнее время мы видим тенденцию увеличения фонда скважин с большими отходами и удлиненными горизонтальными участками. Имеющееся у большинства российских компаний оборудование не позволяет осуществлять проводку данных типов скважин без потери времени и качества подготовки ствола скважин к спуску колонн. Именно поэтому в 2016 г. совместно с нашими партнерами мы планируем начало работ по бурению скважин с помощью роторно-управляемых систем (РУС), что позволит повысить механическую скорость проходки и улучшить качество ствола скважины.
ОАО «Башнефтегеофизика» постоянно совершенствует комплекс предоставляемых нефтесервисных услуг, направленных на повышение эффективности бурения скважин, в том числе горизонтальных. Специалисты компании разрабатывают и внедряют передовые методики геолого-геофизического мониторинга разработки месторождений, оперативной корректировки геологических моделей, телеметрического сопровождения и каротажа в процессе бурения. Все это позволит повысить эффективность бурения и существенно снизить риски возникновения аварийных и внештатных ситуаций.