Внедрение ГНКТ в процесс нефтедобычи

Компания “Шлюмберже” приступила к выполнению сервисных услуг

комплексом ГНКТ для ОАО «Ноябрьскнефтегаз» с января 2000 года. В течение

стартового периода проекта: с января по апрель 2000 г. были проведены

работы на 50 скважинах. Опыт работы с ОАО «Ноябрьскнефтегаз» позволяет

теперь компании определить качество, стоимость и диапазон сервисных услуг

ГНКТ относительно условий Западной Сибири. Ниже приводится краткий анализ

технических и экономических аспектов работ с ГНКТ по упомянутому проекту.

ОАО «Ноябрьскнефтегаз» - нефтедобывающее предприятие компании

«Сибнефть» - располагает 17 месторождениями нефти и газа, находящимися в

районе города Ноябрьска (Ямало-Ненецкий автономный округ). Суммарная

суточная добыча ОАО «ННГ» в марте 2000 г. составляла 40 тыс. тонн в сутки

из порядка 4 тысяч действующих эксплуатационных скважин.

Комплекс ГНКТ в основном применялся на Вынгапуровском месторождении

ОАО «ННГ».

Традиционно работы по ремонту и восстановлению скважин производятся с

помощью установок КРС. Хотя установка ГНКТ не может соперничать с

комплексом КРС в производстве определенных операций (например, там, где

требуется повышенная продольно-осевая нагрузка, используются насосы иного

типа, чем ЭЦН), ГНКТ может быть очень эффективной технологией в случае

тщательного подбора скважин-кандидатов.

До настоящего времени до 95% работ ГНКТ в Западной Сибири (ОАО

«Ноябрьскнефтегаз», ОАО «Юганскнефтегаз», НК «Сургутнефтегаз» и др.)

сводились к удалению гидратных/парафиновых пробок, вытеснению жидкостей,

закачке азота и промывке скважин.

С учетом широкого масштаба работ по гидроразрыву пластов (ГРП) на

месторождениях ОАО «Юганскнефтегаз» ГНКТ может применяться для промывки

призабойной зоны сразу после ГРП.

ГНКТ – это эффективная технология, которая может получить

широкомасштабное применение в нефтедобыче на территории Западной Сибири.

Характеристика основных операций комплекса ГНКТ

Состав комплекса ГНКТ.

Основное оборудование:

Установка ГНКТ с катушкой и гидравлическим краном;

Блок устьевого оборудования;

Азотная установка;

Азотная емкость;

Мобильная насосная установка.

Вспомогательное оборудование:

Блок очистки;

ППУ – паровая установка;

АДПМ – установка депарафинизации (разогрева) нефти;

Компрессор – для продувки ГНКТ после работы;

Автокран;

Бульдозер.

Персонал

Количество персонала было рассчитано на обеспечение круглосуточной

работы комплекса. Работа проводилась в две смены по 12 часов. Количество

работающих в одном звене – 12 человек. Общее количество работающих (с

отдыхающей вахтой) – 24 человека. В качестве КТ супервайзеров –2 чел. –

работали иностранные специалисты с целью обеспечить качество проводимых

работ в соответствии с регламентом компании «Шлюмберже». Среднее количество

работ – 1 в течение двух дней или до 15 работ в месяц.

Исходные данные

Услуги ГНКТ для ОАО «ННГ» представляли следующие виды работ:

. Удаление парафиновых/гидратных пробок;

. Закачка жидкостей через ГНКТ;

. Закачка азота (вызов притока);

. Промывка ствола в нагнетательных скважинах;

. Промывка песка в призабойной зоне после ГРП.

Расчеты эффективности работ ГНКТ на Вынгапуровском м/р в первом квартале

2000 г. строятся на следующих данных:

|Описание |Ед. измерения |Цена, долларов США |

|Цена нефти |Тонна |16 |

|Ставка бригады КРС |Час |45 |

|Азот, ex-Ноябрьск |Тонна |123,5 |

Средние данные по времени исполнения работ бригад КРС ОАО «ННГ»:

|Описание |Ед. изм. |Количество |

|Удаление параф. пробок |Дней |7 - 10 |

|Промывка ствола |Дней |18-24 |

|Промывка забоя после ГРП |Дней |14-20 |

Удаление парафиновых (гидратных) пробок.

Целью данной операции является удаление парафина из рабочей колонны НКТ,

а также из затрубного пространства между НКТ и обсадной трубой, с тем,

чтобы бригада КРС могла начать ремонт скважины. Пробки находились на

глубине 350-600 метров, т.е. в линзах вечной мерзлоты. Причинами

возникновения пробок являются обычно:

. Значительное падение дебита;

. Увеличение газо-жидкостного фактора;

. Нарушение изоляции колонны.

Традиционно проблема решается проведением матричных кислотных обработок

установкой КРС. Последняя из трех ситуаций является наиболее

привлекательной для использования ГНКТ, т.к. здесь не потребуется бригада

КРС, а скважина возобновляет добычу сразу после работы ГНКТ. Возможными

скважинами-кандидатами для ГНКТ могут также быть фонтанирующие скважины и

скважины, оборудованные электроцентробежными насосами (ЭЦН). Другие виды

заканчивания скважин (штанговые насосы, гидравлические и поршневые насосы)

требуют проведения работ посредством станка КРС.

Оценка эффективности.

Сравнение двух технологий может определить эффективность применения ГНКТ

для удаления парафиновых (гидратных) пробок.

Время, которое требуется бригаде КРС для выполнения этой работы,

колеблется от 7 до 10 дней, что будет стоить ок. 10 000 долларов США

(включая материалы и вспомогательное оборудование). Эта операция

производится как часть программы ремонта скважины. Подобная работа,

выполненная посредством ГНКТ, занимает два дня и стоит ок. 30 000 долларов

США.

ГНКТ выполняет в среднем 12 работ в месяц.

КРС делает в среднем 3 работы в месяц.

Следовательно, можно произвести экономический расчет согласно

нижеприведенной формуле (допуская, что дебит скважин остается постоянной

средней величиной в течение определенного времени):

Валовой доход (ГНКТ) = (Nгод х Qгод х $oil) - $гнкт

Валовой доход (КРС) = (Nгод х Qгод х $oil) - $крс

Где,

$ oil - текущая продажная цена нефти для ОАО «ННГ», $/тонна

Q год - средний дебит, тонн/год

$ гнкт - стоимость услуг ГНКТ

$ крс - стоимость услуг КРС

N год - количество работ за год

При условии, что Т гнкт оп = 2 дня, Т крс оп = 10 дней, совокупная

выручка и совокупный доход КРС и ГНКТ будут следующими:

Таблица 5. «Удаление гидратных пробок. КРС против ГНКТ»

| |КРС |Т |Т |Q |Q |Q год,|Вал. |Вал. |

| |Скваж.|та, |дней |тонн/|(перв)| |US$ |US$ |

|10000$ |1 |10 |20 |15 |300 |5 325 |85 200 |75 200 |

|Месяц |3 |30 |60 |45 |900 |16 425|262 800 |232 800 |

|Год |36 |360 |720 |540 |10 800|197 |3 153 |2 793 |

| | | | | | |100 |600 |600 |

| | | | | | | | | |

|30000$ |1 |2 |28 |15 |420 |5 445 |87 120 |57 120 |

|Месяц |12 |24 |336 |180 |5 040 |65 340|1 045 |685 440 |

| | | | | | | |440 | |

|Год |144 |288 |4 032 |2 160|60 480|784 |12 545 |8 225 |

| | | | | | |080 |280 |280 |

Выводы

Эффективность ГНКТ в четыре раза превосходит эффективность КРС.

Сравнение двух вариантов операции по удалению парафиновых пробок

показывает, что ГНКТ предлагает очень эффективное и быстрое решение

проблемы по сравнению с традиционным станком КРС. Более высокая стоимость

услуг ГНКТ за одну операцию означает, что комплекс ГНКТ должен быть

загружен работой на полную мощность.

Очевидно, что применение ГНКТ для удаления парафиновых пробок

предполагает более интенсивный оборот финансовых средств и большее

количество выполняемых ремонтов. Важнейшее условие - тщательный

предварительный отбор скважин-кандидатов. Скважина-кандидат для подобного

рода операций должна соответствовать следующим критериям:

. Скважина может возобновить добычу сразу после удаления пробки;

. Достаточно высокий дебит, чтобы «Заказчик» согласился понести затраты;

. Нехватка или отсутствие бригад КРС на данном месторождении;

. Потенциальная проблема контроля скважины;

. Промывка ствола является частью программы ремонта скважины (см. ниже);

. Очистка эксплуатационной НКТ от накипи;

. Ловильные работы;

. Кислотная обработка или промывка при повреждении пласта;

. Закачка азота для вызова притока.

Следует иметь в виду систему работы управления по КРС. На

Вынгапуровском месторождении развернуто 19 бригад КРС. Если количество

ремонтов, выполненных за месяц, будет ниже планового, то бригады КРС не

получат премиальной надбавки, что существенно сказывается на их зарплате.

Плановый объем КРС установлен как 19 х 1,23 = 23 ремонта.

Для повышения эффективности ремонтов в качестве альтернативы можно

использовать комплекс ГНКТ, который передвигался бы на скважины и

подготавливал их до развертывания установки КРС. В среднем 10 работ ГНКТ в

месяц могли бы сэкономить около 70 ремонто-дней КРС (или 1 680 рем-часов),

что равняется экономии в 75 600 долларов США (или 2,5 дополнительных

ремонта ГНКТ или 7,5 ремонтов КРС в месяц). Это позволило бы не только

увеличить эффективность 1 бригады КРС с 1,23 до 1,62 ремонтов в месяц или

на 32%, но также увеличить прирост добычи как результат большего количества

скважин, запущенных в эксплуатацию или подготовленных для гидроразрыва

пласта.

Возможность увеличения времени операций КРС является весьма

привлекательной выгодой для «Заказчика».

Промывка стволов скважин

На Вынгапуровском м/р выполнялось два вида промывки:

. Промывка механических примесей в забое водонагнетательных скважин;

. Промывка проппанта после проведения ГРП.

Среднее время на выполнение работ ГНКТ – 2 или 3 дня в зависимости от

длины интервала, подлежащего очистке. В случаях, когда на данном кусте

скважин отсутствует станок КРС, бригаде КРС потребуется 18-21 день на

проведение одного ремонта.

Средняя цена услуг ГНКТ («Шлюмберже») = 30 000 долл. США

Средняя цена услуг КРС (ОАО «ННГ») = 19 500 долл. США

Относительно высокая цена работы станка КРС связана с необходимостью

смены эксплуатационной колонны НКТ, в то время как ГНКТ делает промывку

внутри эксплуатационной колонны.

Промывка водонагнетательных скважин

Основные стимулы:

. Промывка через эксплуатационную колонну НКТ;

. Сокращение времени операции и увеличение количества операций в месяц;

. Увеличение добычи из окружающих эксплуатационных скважин. Преимущество

ГНКТ основано на увеличении количества операций за определенный период

времени. Валовой доход будет зависеть в основном от дебита окружающих

нефтяных скважин. Изменение дебитов обычно начинается через 1-2 месяца

после промывки;

. Обнаружение неправильного профиля закачки воды, промывка ствола ГНКТ дает

возможность проведения каротажа профиля притока. Можно сэкономить

значительные средства, если удастся вовремя заглушить ненужную скважину.

. Обнаружение повреждений стенок труб. Клиент может своевременно начать

КРС;

. Более высокая степень контроля скважины, т.к. среднее давление в

нагнетательных скважинах – 120 бар.

Как и в других случаях применения ГНКТ ключевую роль играет должный отбор

скважин-кандидатов.

Промывка проппанта после ГРП

Промывка проппанта после ГРП представляет второй тип промывок с ГНКТ. Тот

факт, что скважина может начать добычу с большим дебитом сразу после

ремонта делает использование ГНКТ весьма привлекательным для Заказчика.

Для бригады КРС данная операция занимает 14 – 18 дней, в зависимости от

сложности проблемы. Стоимость ремонта будет около 15 000 долл. США.

При выборе экономически целесообразного решения должны соблюдаться

следующие критерии:

. Станок КРС не в состоянии удалить песок быстро и эффективно. Это может

быть в случаях проблемы с контролем скважины или существует риск потери

циркуляции;

. Скважина работает с дебитом не менее 30 тонн нефти в сутки;

. Велика вероятность потери циркуляции. ГНКТ имеет большое преимущество в

использовании метода моделирования реальных условий в стволе. Выбор

жидкости обработки с подходящими реологическими свойствами или азота

помогает уменьшить плотность циркулирующей жидкости и увеличить угловую

скорость для облегчения выноса частиц из ствола скважины;

. Низкое пластовое давление, промывочная жидкость уходит в пласт. Если

скважина не начинает отдавать, закачка азота ГНКТ через зону перфорации –

очень эффективный и безопасный метод по сравнению со сваббированием

станком КРС или использованием воздушного компрессора для создания

пониженного гидростатического давления.

Оценка эффективности

Целью промывки ствола скважины от твердых частиц после ГРП является

скорейшее выведение скважины в режим добычи. Так как увеличение дебита

здесь всегда связано только с качеством проведенного ГРП, оценка

эффективности основывается на количестве выполненных работ двумя

конкурирующими способами и расчете прироста дохода, обеспеченного с

участием данной технологии. Следовательно,

( доход КРС = (N год x Q год x $ oil) - $ крс

( доход ГРП = (N год x Q год x $ oil) - $ гнкт

где:

$ oil - текущая продажная цена нефти;

Q год - дебит скважины, тонн/сутки;

N год - количество ремонтов в год;

$ крс - стоимость работ КРС.

$ гнкт - стоимость услуг ГНКТ;

( доход - прирост дохода

Расчет валового дохода и затрат сделан на основе идеальных условий

производства работ (неизменный дебит, максимальная загрузка ГНКТ,

межремонтный период работы насосов составляет не менее года и т.д.).

Таблица 6 «Прирост дохода после промывки.

КРС против ГНКТ»

| |КРС |Т |Т |Q |Q год,|Вал. |Затрат|Вал. |

| |Скваж|а, |а,дне|тонн/с| |, | |US$ |

| |. |дней |й |ут |тонн |US$ |US$ | |

| |1 |14 |16 |30 |10470 |167520 |15 000|152 520|

|Месяц|2 |28 |32 |60 | | | | |

| | | | | | | | | |

|Год |24 |336 |384 |720 |251280|4 020 |360 |3 660 |

| | | | | | |480 |000 |480 |

| | | | | | | | | |

| |1 |2 |28 |30 |10890 |174 240|30 000|144 240|

| | | | | | | | | |

|Месяц|12 |24 |336 |360 | | | | |

| | | | | | | | | |

|Год |144 |288 |4 032|4320 |156816|25 090 |4 |20 770 |

| | | | | |0 |560 |320000|560 |

Заключение

Таким образом, один комплекс ГНКТ в состоянии увеличить годовой доход

Заказчика от скважин, оптимизированных ГРП, в 5 раз по сравнению с отдельно

взятым станком КРС.

Промывки песка представляются хорошим подспорьем для выполнения

программы капитальных ремонтов на Вынгапуровском м/р, особенно когда песок

остается в эксплуатационной НКТ. В этом случае установка КРС не может

поднять колонну. Потребуется доставка НКТ малого диаметра (1,5 дюйма), что

повлечет дополнительное время простоя.

Помимо подобных сложных проблем ГНКТ предлагает более высокую

эффективность и надежность по сравнению с установками КРС. Хотя их услуги

дешевле, они не имеют достаточного вспомогательного оборудования (например,

всего 5 ЦА-320, 5 ППУ на 19 бригад КРС), что отрицательно сказывается на

производительности их труда.

Чтобы конкурировать с КРС и получить заказы на операции по удалению

песка технология ГНКТ должна предлагать более совершенные технические

решения, такие как:

. Специально подобранная рабочая жидкость, которая обеспечит очистку в

самых критических ситуациях (обсадная труба 5,12 дюйма и отклонение

ствола свыше 15 градусов);

. Комплект инструментов ГНКТ (включая JetBlaster), который позволил бы

разрушать любые песчаные пробки.

Закачка азота

Существует несколько причин для использования ГНКТ:

. Способность ГНКТ вытеснять жидкость глушения, которая остается ниже

эксплуатационной НКТ или ушла в пласт. В большинстве случаев это скважины

после недавнего повторного заканчивания;

. Способность удалять жидкости ГРП на скважинах с низким забойным

давлением;

. Способность ГНКТ создавать более низкое гидростатическое давление в зоне

перфорации. Этот фактор становится критическим, когда кислота и продукты

реакции должны быть вымыты после окончания обработки. Если не ускорить

процесс промывки, скорее всего повреждения пласта будут значительными;

. Способность закачивать азот как часть комбинированной обработки. Ствол

скважины и зону перфорации можно затем обработать солевым раствором или

кислотой.

Существующий метод понижения гидростатического давления с помощью сжатого

воздуха считается высоко опасным мероприятием и не может служить безопасной

альтернативой использованию азота. Замещение рабочих жидкостей на нефть

решает только часть проблемы, т.к. жидкость ниже эксплуатационной НКТ

остается в скважине, на многих скважинах установлены пакера, что делает

замену на нефть неэффективной, т.к. жидкость в стволе должна быть выдавлена

назад в пласт.

Проект операции по разгрузке скважины должен включать расчет скорости

закачки азота, глубину, общий объем азота и время закачки. Для планирования

работы необходима информация о давлении в пласте, свойствах оригинальной

пластовой жидкости, возможный дебит, свойства добываемой жидкости и условия

в стволе. Успешная и оптимальная операция должна вывести скважину в режим

добычи в минимальный срок и с минимальным объемом азота.

Оценка эффективности

Предполагается, что ГНКТ используется только для выведения скважины в

режим добычи.

Экономическая эффективность закачки азота через ГНКТ вычисляется на

основе дебита скважины:

|$ гнкт| |

|+ $N2 | |

|$ oil | |

|x Q | |

|сут | |

Окупаемость = 90 суток

Где,

$ гнкт стоимость операции ГНКТ, долл. США 29 500

$N2 стоимость жидкого азота, долл. США 500

$ oil продажная цена нефти, долл. США/тонна 16

Q год средний дебит, тонн/год 7 623

Q сутки средний дебит, тонн/сутки 21

Диаграмма 5 «Закачка азота ГНКТ. Выручка от 1

скважины»

Таблица 7 «Окупаемость ГНКТ. Закачка азота»

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

Внедрение ГНКТ в процесс нефтедобычи

ИНТЕРЕСНОЕ