416
«Молодой учёный» . № 17 (307) . Апрель 2020 г.
Геология
Геология
жек. Так, применение скважин малого диаметра снижает
операционные затраты и капитальные вложения на 40 %,
а также является более экологически безопасным. Горизон-
тальные и наклонные скважины также активно использу-
ются и при организации промышленной добычи углево-
дородов. Они помогают уменьшить количество скважин
и увеличить объем добывающей нефти. Совершенствова-
ние бурового оборудования может привести к сокраще-
нию времени бурения более чем на 40 %. К новым техноло-
гиям здесь можно отнести бурение с управлением потока
давления бурового раствора на устье скважины, роторные
системы направленного бурения и пр.
Главное требование
к этим сооружениям — способность выдерживать подвод-
ные течения, агрессивную морскую среду, противостоять
«ледяным атакам». Проектировщикам зачастую приходится
придумывать уникальные технологии. Например, на нор-
вежском шельфе есть платформа «Драуген», которая стоит
не на четырех опорах, а на одной. Одна «нога» позволяет
сохранять сооружению подвижность под напором течений.
Наша российская арктическая ледостойкая платформа
«Приразломная», которая находится в Печорском море,
имеет
традиционное основание, вокруг которого отсыпано
около 120 тыс. т. щебня и камня — «защитная берма», кото-
рая нужна для того, чтобы предотвращать размыв грунта
по периметру кессона. Эксплуатационные скважины на-
ходятся внутри основания и непосредственно не соприка-
саются с открытой водой. Кессон является одновременно
хранилищем добытой нефти. При этом он всегда заполнен
нефтью или балластной водой. Верхняя часть «Прираз-
ломной» защищена от воздействия льда и волн специаль-
ными ледовым и волновым дефлекторами,
установленными
по периметру платформы. Ледовый дефлектор — это стена
высотой 16,4 м, наклоненная верхняя часть которой пред-
отвращает переливание набегающих волн.
В условиях текущей экономической ситуации и падаю-
щей добычи, внедрение технологий «умного месторожде-
ния» становится критически важным условием для под-
держания конкурентоспособности нефтедобывающих
компаний.
«Умное месторождение» (Smart Field) — это комплекс
программных и технических средств, который позволяет
управлять нефтяным пластом с целью увеличения показа-
телей добычи углеводородов, а также повышение энергоэф-
фективности оборудования и технологических процессов.
Внедрение этой концепции помогает компаниям сокращать
затраты на энергоресурсы и приводит
к совокупному сни-
жению выбросов углекислого газа в атмосферу.
Одной из лидирующих компаний на рынке является
французская компания Schneider Electric, которая является
экспертом в области управления электроэнергией и про-
мышленной автоматизации, и может предложить целост-
ную концепцию интеллектуального месторождения и вы-
ступить в качестве MAC–MEC, то есть сдать «под ключ»
систему автоматизации процессов добычи и организовать
эффективное электроснабжение на месторождении. Уже
реализованные Schneider Electric проекты по внедрению си-
стем снижения удельного энергопотребления показывают,
что экономия может достигать 20–25 %. Компания рекомен-
дует оснащать приводы насосов
и других мощных потре-
бителей частотными преобразователями. Только эта мера
может обеспечить до 30 % экономии электроэнергии, по-
требляемой этим оборудованием, и внести весомый вклад
в общую экономию.
Также составной частью системы «умное месторожде-
ние» является решение Foxboro NetOil&Gas, позволяющее
измерять дебит скважины непосредственно в устье и опре-
делять показатели расхода воды, нефти и газа. Новая тех-
нология измерения многофазового потока, разработанная
компанией Invensys Foxboro,
позволяет измерять произво-
дительность прямо в устье скважины и выдавать значение
дебитов по нефти и газу, включая режимы с объемной долей
газа в потоке до 50 %. Это позволяет исключить капиталь-
ные затраты на тестовые сепараторы и затраты на обслу-
живание вспомогательного оборудования. С этой систе-
мой нет необходимости разделять поток на составляющие
для точного измерения нефти, воды и газа. Система мо-
жет управлять как одной скважиной, так и кустами сква-
жин за счёт кустовой механики. Ею контролируются неф-
теперекачивающие станции и резервуарные парки. «Умная
скважина» наблюдает
за факельными системами, системами
подготовки нефти и газа, также управляет системами под-
держания пластового давления, в том числе водозаборными
станциями, узлами учета воды, нагнетательными скважи-
нами. Она позволяет вести одновременно-раздельную экс-
плуатацию двух объектов разработки. При использовании
этой технологии применяется автоматизированное внутри-
скважинное оборудование, обеспечивающее непрерывный
сбор и передачу на поверхность данных о параметрах до-
бычи или закачки жидкости в пласт в реальном времени.
Система предполагает использование различных интеллек-
туальных и многопараметрических датчиков, а также вне-
дрение систем физической (видеонаблюдение,
контроль до-
ступа, пожаротушение) и информационной безопасности.
«Умные» технологии обеспечивают удаленный доступ
ко всему полевому оборудованию, позволяют диагностиро-
вать его состояние и при необходимости конфигурировать.
Верхний уровень SF — автоматизированное управление
всем производственным процессом MES (Manufacturing
Execution System), позволяющее увязать собственно добычу
с остальными процессами, протекающими на предприятии.
Примером использования «умных скважин» является
совместный проект Shell и «Газпром нефти» в Ханты-Ман-
сийском автономном округе. На предприятии действуют
более 20 «умных» скважин, система
Smart Field оптимизи-
рует производство и сокращает эксплуатационные расходы.
Это позволило увеличивать объемы добычи на салымском
проекте в среднем на 2,5 % в год и сократить время про-
стоя скважин. Также «Газпром нефть» внедряет проекты
в области блокчейна (непрерывная последовательная це-
почка блоков), систем с искусственным интеллектом, пре-
