Файл: Ч етырнадцатая Региональная научнотехническая конференция молодых специалистов ВосточноСибирского и Иркутского филиалов ооо рнбурение.docx

Ч етырнадцатая Региональная научно-техническая конференция молодых специалистов Восточно-Сибирского и Иркутского филиалов ООО «РН-Бурение»

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

ПРИМЕНЕНИЕ РОТОРНО-УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА НА НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ В ЦЕЛЯХ ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ

Авторы:

Бормотко Андрей Александрович

ООО «РН-Бурение», помощник бурильщика ЭиРБС 5 р., УБР 3, резерв буровых бригад
Научный руководитель:

Немычкин Андрей Николаевич

ВСФ ООО «РН-Бурение», начальник ЦБР 1 УБР 1

Красноярск

2023

Содержание

1. АННОТАЦИЯ 3

2. ВВЕДЕНИЕ

---

4

3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 5

3.1 ЗАРУБЕЖНЫЕ И ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РОТОРНЫЕ СИСТЕМЫ 5

3.2 «РУС – ГМ195» (RSS Point the bit) 7

3.3 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РОТОРНО-УПРАВЛЯЕМЫХ СИСТЕМ 10

3.4 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПРОЕКТА И ЕГО ПОКАЗАТЕЛИ 13

3.5 ОБЩИЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРОЕКТА 14

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16

5. ССЫЛКИ 17

1. АННОТАЦИЯ

Проектная работа на тему «применение роторно-управляемых систем отечественного производства на наклонно-направленных и горизонтальных скважинах в целях импортозамещения» изложена на 18 страницах, 2 таблицах, 8 иллюстрациях.

В работе были исследованы особенности применения РУС на различных типах скважин, а также проведен экономический анализ затрат на использование отечественного оборудования по сравнению с импортным.

Основным результатом проекта является определение экономической эффективности использования РУС отечественного производства на наклонно-направленных и горизонтальных скважинах в компании ООО «РН-Бурение».

Импортозамещение РУС в бурении нефтяных и газовых скважин имеет несколько плюсов:

• 
  снижение затрат. Использование отечественного оборудования позволяет сократить затраты на закупку и эксплуатацию РУС, что особенно актуально в период экономических кризисов и нестабильности на рынке;
  
• 
  развитие отечественной промышленности. Импортозамещение РУС способствует развитию отечественной промышленности, что в свою очередь может увеличить экономический рост страны и содействовать созданию новых рабочих мест;
  
• 
  повышение качества. Разработка и производство отечественных РУС позволяет учитывать специфику местных условий и потребностей, что может повысить качество бурения скважин и увеличить их производительность;
  
• 
  снижение зависимости от импорта. Использование отечественного оборудования для бурения скважин позволяет снизить зависимость от импорта и обеспечить надежность и устойчивость производственных процессов в случае изменения внешнеполитических факторов.
  

Исходя из полученных данных, можно заключить, что применение РУС отечественного производства может быть эффективным решением для импортозамещения и снижения затрат на оборудование. Результаты работы могут быть использованы для принятия решений о выборе оборудования для бурения скважин.

---

2. ВВЕДЕНИЕ

Применение роторно-управляемых систем является важным элементом в разработке скважин. Однако, ранее они были преимущественно импортного производства, что создавало определенные проблемы с точностью и эффективностью их работы в условиях отечественных месторождений.

Суть инновации:

Главной инновацией проекта является изучение возможности замены импортных роторно-управляемых систем на отечественные на наклонно-направленных и горизонтальных скважинах. В случае успеха, это позволит улучшить точность и эффективность работы скважин, а также снизить затраты на закупку импортных систем. Кроме того, использование отечественных систем в данной области содействует развитию национального производства и импортозамещению.

Цель работы: изучение возможности применения роторно-управляемых систем отечественного производства на наклонно-направленных и горизонтальных скважинах с целью импортозамещения и экономии затрат.

Задачи:

• 
  анализ и изучение характеристик отечественных роторно-управляемых систем, и их сравнение с импортными аналогами;
  
• 
  анализ возможности применения отечественных систем на наклонно-направленных и горизонтальных скважинах;
  
• 
  исследование эффективности работы отечественных систем на конкретных месторождениях.
  
• 
  оценка экономической целесообразности замены импортных систем на отечественные;
  
• 
  расчет экономического эффекта от внедрения данного проекта.
  

3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

3.1 ЗАРУБЕЖНЫЕ И ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РОТОРНЫЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ

Роторные управляемые системы используются на буровых для повышения эффективности бурения скважин. Они представляют собой комплексное оборудование, включающее в себя роторный инструмент, систему управления и навигации, которые позволяют осуществлять бурение под различными углами и направлениями.

На данный момент на рынке присутствует множество зарубежных производителей роторных управляемых систем для буровых. Рассмотрим некоторых из них:

• 
  Schlumberger - одна из крупнейших мировых компаний по разработке и поставке технологий для нефтяной и газовой промышленности. Ее роторные управляемые системы под маркой PowerDrive предназначены для бурения горизонтальных и наклонных скважин на различных глубинах;
  
• 
  Halliburton - еще одна крупная мировая компания, специализирующаяся на поставках технологий для нефтегазовой отрасли. Ее роторные управляемые системы Navigator используются для бурения горизонтальных скважин, а также для проходки горных пород в различных направлениях;
  
• 
  Baker Hughes - еще один крупный производитель оборудования для нефтегазовой промышленности, который поставляет роторные управляемые системы под маркой AutoTrak. Эти системы позволяют осуществлять точное управление направлением бурения и контроль угла наклона скважины;
  
• 
  Weatherford - компания, специализирующаяся на поставках технологий для добычи нефти и газа. Ее роторные управляемые системы под маркой Magnus оснащены современными системами управления и навигации, которые позволяют управлять направлением бурения с высокой точностью.
  

---

На рисунке 1 изображено актуальное оборудование, которое поставляет компания «Schlumberger», с помощь которой идут буровые работы в компании ООО «РН-Бурение».

Введение санкций против России существенно повлияло на экономические отношения между Россией и зарубежными странами. Одной из областей, которая пострадала от санкций, является нефтегазовая промышленность. Санкции привели к тому, что зарубежные компании перестали поставлять буровое оборудование РУС в Россию. Это привело к серьезным проблемам для России, которая вынуждена была искать альтернативные источники поставок оборудования.


Рисунок 1 – КНБК от компании «Schlumberger»
Отечественные производители РУС (роторно-упорные системы) для бурения нефтяных и газовых скважин занимают важное место на рынке оборудования для нефтегазовой промышленности. Среди наиболее известных российских производителей РУС можно назвать следующие компании:

• 
  НПО "Геоэксперт". Эта компания является одним из крупнейших производителей РУС в России. Компания специализируется на производстве высококачественных систем бурения, которые могут использоваться как для нефтяных, так и для газовых скважин. НПО "Геоэксперт" предлагает широкий ассортимент РУС различных типов и модификаций.
  
• 
  Группа компаний "Буринтех". Эта компания является одним из ведущих производителей бурового оборудования в России. Компания предлагает широкий ассортимент РУС, включая как классические, так и инновационные модели. Группа компаний "Буринтех" производит РУС для различных условий эксплуатации, включая работу в сложных геологических условиях и при высоких температурах.
  
• 
  НПО "Наука и Техника". Эта компания занимается разработкой и производством РУС для бурения нефтяных и газовых скважин. Компания предлагает высокотехнологичные решения для сложных задач бурения, включая РУС для бурения горизонтальных скважин и РУС с различными типами лопастей.
  
• 
  ЗАО "Уралмаш-НКМЗ". Эта компания является одним из крупнейших производителей оборудования для нефтегазовой промышленности в России. Компания производит широкий спектр РУС, включая классические и инновационные модели, а также обеспечивает сервисное обслуживание и ремонт оборудования.
  

3.2 «РУС – ГМ195» (RSS Point the bit)

Компания ООО НПП «БУРИНТЕХ» в рамках реализации отраслевой стратегии альтернативного замещения в части высокотехнологичных сервисов при бурении создала первую отечественную роторно-управляемую систему, основанную на гидромеханическом принципе и совместимую с любой стандартной телеметрической системой. Концепция отклонения долота от оси забоя скважины «Push-the-bit» и система имеют два рабочих режима. Изготовленный опытный образец роторно-управляемой системы РУС-ГМ-195 успешно прошел испытания, подтвердив работоспособность.

---

На рисунке 2 представлена схема прибора РУС-ГМ195, который является прототипом серийной роторной управляемой системы и по способу управления долотом относится к типу Point-the-bit. Направление долота регулируется путем изменения геометрии нижней части РУС, принцип действия — гидромеханический. Прибор имеет два режима работы: набора кривизны и стабилизации. Для защиты от поворота корпуса применяются одна выдвижная лопатка и две пассивные направляющие. Типоразмер долот — 215,9–222,3 мм. Источник питания — поток промывочной жидкости. Аналоги отсутствуют.

Рисунок 2 – Схема прибора РУС-ГМ195
При испытании РУС-ГМ-195 отмечены следующие положительные

моменты:

1. 
   успешно пройден тест перед спуском в скважину;
   
2. 
   обеспечен выход на плановый режим бурения;
   
3. 
   имеется связь с телеметрией, обеспечивающая возможность наблюдать за работой оборудования.
   

Дорабатывать РУС-ГМ-195 можно в нескольких направлениях (рисунок 3). Выбор того или иного пути совершенствования узлов конструкции помимо инженерного обоснования требует оценки затрат и рисков, так как концепция, предложенная НПП «Буринтех», не имеет аналогов в мире.

Рисунок 3 – Направления совершенствования прибора РУС-ГМ-195
Работа с РУС-ГМ возможна в двух различных режимах. Первый из них используется в ситуациях, когда необходимо удержание набранного угла – бурении участка стабилизации и носит название стабилизации парматеров кривизны (СПК). В данном режиме система не задействует плашки для отклонения, а корпус прибора жестко закреплен относительно его вращающегося вала. Режим необходим для забойного ориентирования всей компоновки.

Непосредственно изменение угловых параметров профиля осуществляется во втором режиме – режиме набора парметров кривизны (НПК). В этом режиме происходит активация отклоняющих плашек и открепление вала от корпуса.

Переключение между СПК и НПК возможно при помощи поочередного включения и выключения буровых насосов с поверхности.

Большой прорыв в решении вышеописанной проблемы был совершен при внедрении в процесс бурения роторно-управляемых систем. Первые прототипы были представлены миру в конце прошлого века (зарубежные компании запатентовали первые системы RSS – Rotary steerable system). Отличительной особенностью данных систем от используемых до этого забойных двигателей с отклонителями стало совместное вращение всей длины бурильного инструмента. Благодаря этому удалось повысить показатели очистки ствола скважины и общее состояние пробуренных стволов

---