Представьте, что вам нужно попасть ниткой в игольное ушко, но с расстояния в несколько десятков метров и с завязанными глазами. Примерно так, только с поправкой на масштабы сегодня создают инженерные сооружения для добычи нефти под морским дном. Чем «гибкое» бурение отличается от традиционного, какие уникальные технологии в нем используются и можно ли пробурить суперскважину длиной в сотни километров, рассказывает эксперт по бурению Артем Закиров.
Обычную вертикальную скважину, я думаю, может представить себе каждый. Технически это похоже на колодец в земле, только узкий и очень глубокий. Чтобы пробурить такую скважину, нужно подготовить инфраструктуру на разведанном месторождении, привезти буровую установку и, собственно, начать процесс. Все просто и понятно, но что делать, если нам нужно несколько таких скважин?
Не так давно, примерно 70–100 лет назад, готового ответа на этот вопрос не существовало. Буровые установки тогда были стационарными: для их перемещения к точке бурения следующей скважины приходилось полностью разобрать вышку и перевезти по кускам на новое место, обустроить площадку, протянуть временные дороги… На все это обычно уходило несколько месяцев. В 1970-х годах ситуацию несколько упростило появление буровых установок эшелонного типа, которые могли в собранном виде передвигаться на десятки и сотни метров по заранее уложенным рельсам. Тут возникают другие вопросы. Что, если подземные цели, к которым нам нужно бурить, находятся на большом удалении от места забуривания скважины? Есть ли естественные преграды, которые нужно обойти, — например, водоем или болото? Находятся ли они под морским дном? Ответом и стало появление метода наклонно-направленного бурения.
При наклонно-направленном бурении бур проходит сквозь горные породы по изогнутой траектории. При помощи всего одной буровой мы можем дотянуться до множества подземных целей, далеких от исходной точки. Рекорд принадлежит отечественному нефтедобывающему проекту на Сахалине, где пробурили скважину длиной в 15 километров! Это расстояние от аэропорта Домодедово до окраины Москвы.
Маршрут для бура прокладывают в два этапа. Первый — сбор и анализ данных геологоразведки, чтобы мы имели представление о том, какие горные породы лежат на предполагаемом пути. Второй — непосредственный контроль за движением бура при помощи специальной аппаратуры. На буровом оборудовании установлены десятки датчиков, которые непрерывно считывают параметры окружающей среды: электрическую проводимость, плотность, радиационный фон, магнитное поле и многое, многое другое. Эти параметры передаются на буровую и в ЦУБ — Центр управления бурением. Так специалисты понимают, где находится бур и какие породы лежат у него на пути. Все собранные параметры ложатся в основу цифрового двойника, с помощью которого мы можем прогнозировать подземную обстановку на всем протяжении пути.
Благодаря постоянному мониторингу и контролю мы можем добиваться удивительных результатов. Например, максимальное отклонение бура по вертикали составляет всего один метр, а по горизонтали — не более двадцати метров! Почти хирургическая точность, если говорить о масштабах работ.
Помимо экономии и упрощения добычи, наклонно-направленное бурение дает еще несколько важных преимуществ. Одно из них — возможность пробурить скважину там, где обычная техника не пройдет: в болоте, море или на удаленном участке.
Другое преимущество связано с тем, как сегодня устроены месторождения. Нефть больше не бьет из-под земли фонтаном. Чаще всего она встречается в виде множества небольших скоплений, спрятанных в порах и трещинах сложных горных пород. Вдобавок ко всему эти скопления еще и разбросаны на удалении друг от друга!
Чем больше таких изолированных зон мы сможем задеть во время бурения, тем выше будет продуктивность скважины. Наклонно-направленное бурение как раз и позволяет это сделать: бур не опускается вниз, а будто ползет по целевому горизонту, и поэтому захватывает гораздо больше продуктивных участков пласта. Почти как игра в змейку, только не на экране телефона, а в недрах земли.
Существующие технологии в теории позволяют бурить скважины протяженностью более 15 километров — хоть 20, хоть 30 километров. Однако на практике сейчас в этом нет необходимости: даже при наличии технической возможности пробурить суперскважину на 15 километров эффективнее построить три обычных по пять километров.
Тем не менее нельзя сказать, что технологии наклонно-направленного бурения уперлись в потолок. Нет, как минимум последние 20 лет они развиваются очень активно: растет надежность оборудования, точность измерений, скорость. Если вдруг возникнет запрос на суперскважину, не сомневайтесь: и его мы успешно выполним.
