Файл: Уманский Л.М. Экономика нефтяной и газовой промышленности учеб. пособие.pdf

в сопоставимых условиях снизилась на 36,0 и 41,1% при повышении производительности труда в 5,7 раза.

Массовое внедрение турбобурения явилось решающим фактором освоения нефтяных богатств Татарии, Башкирии и Куйбышевской области, повышения эффективности капитальных вложений в раз­ работку морских месторождений Азербайджана, а также месторо­ ждений, расположенных на заболоченных территориях Прикамья и др.

Однако для бурения скважин на большие глубины и в много­ образных условиях потребовалось создание турбобуров новых ти­ пов — высокомоментных с падающей линией давления, многосек­ ционных, редукторных, для бурения алмазными долотами. Создание ряда новых забойных двигателей (ТСШ и др.) позволило разви­ вать в рабочем режиме частоту вращения долота на забое в пределах 300—500 об/мин, что обеспечило увеличение глубины бурения забойными двигателями и повышение показателей отработки долот.

Высокомоментные турбобуры (А7Н1) и шпиндельные турбобуры с турбинками точного литья (ТСШ-71/ 2ТЛ) широко применяют при разработке месторождений Западной Сибири.

Турбинно-роторное бурение. В южных и некоторых других рай­ онах страны при бурении скважин на большие глубины и в сложных условиях применяют турбинно-роторный (комбинированный) способ бурения. При этом в районах Северного Кавказа удельный вес роторного бурения достигает 60—90%.

Критерием при выборе определенного способа для проходки всего ствола скважины либо рационального сочетания с этой целью турбинного и роторного бурения является качественная проходка скважины с минимальными затратами. Эффективность применения турбинного и роторного бурения в отдельных интервалах оценивают по минимуму приведенных затрат с учетом ряда факторов — геоло­ гических условий бурения, вида промывочной жидкости и др.

84

Ускорение разбуривания данного интервала турбинным либо роторным способом при прочих равных условиях определяется раз­ личием величин проходки на долото, среднего времени пребывания долота на забое, числа отработанных долот, продолжительности одного спуско-подъема и подготовительно-вспомогательных работ, затрачиваемых на один рейс, а также коммерческой скорости бурения*

Электробурение. В 1972 г. электробуром пробурено 267 тыс. м, что составляет 2,1% общей проходки скважин. Перспективность его определяют: 1) наиболее высокий коэффициент использования энергетической мощности, что сокращает эксплуатационные затраты; 2) автоматизация подачи инструмента с помощью электродифференциальных автоматов, способствующая рациональной отработке долот, предупреждению аварий с долотами и облегчающая труд буриль­ щика; 3) снижение износа бурильных труб, облегчение условий работы всех коммуникаций промывочной жидкости и насосной уста­ новки; 4) независимость мощности электробура от количества

исвойств промывочной жидкости и глубины его погружения. Электробурение требует специфических затрат по эксплуатации

электробуров, токоподвода и специального наземного оборудования, но сокращает затраты на электроэнергию, износ бурильных труб и на долота. Реализация его технико-экономических преимуществ все еще сдерживается из-за недостатков в конструкции электро­ буров, комплектующих их систем.

В последнее время эффективность электробурения существенно возросла благодаря совершенствованию его технологии, увеличению межремонтного периода электробуров, сокращению среднего числа повреждений в токоподводе и др.

На площадях Украины, Куйбышевской области и Туркмении по группе скважин превзойдены показатели бурения другими спосо­

с применением газообразных агентов, турбинного бурения без подъема труб и других методов бурения, не получивших пока про­ мышленного применения.

Совершенствование конструкций скважин

Упрощение и облегчение конструкций скважин — высокоэффек­ тивное направление технического прогресса в бурении скважин. Такие конструкции скважин сокращают затраты на металл, химиче­ ские реагенты, утяжелители и другие материалы, расширяют

85>

применение облегченных и передвижных буровых установок, малога­ баритных фонтанно-компрессорных и глубиннонасосных подъемни­ ков, ускоряют бурение скважин, облегчают труд и повышают его про­ изводительность. Этим создается основа для удешевления стоимости строительства скважин, сокращения капитальных вложений в оборудование для их эксплуатации и одновременного снижения себестоимости добычи нефти и газа и величины производственных фондов, что равнозначно повышению рентабельности.

Советский период развития нефтедобывающей промышленности характеризуется неуклонным упрощением и облегчением конструк­ ций скважин. Если в первые годы этого периода расход обсадных

ных труб только за 1951—1972 гг. снизился с 13,6 до 10,5 кг/м (на 22,8%). Значительно снижен и расход тампонажного цемента.

Главными мероприятиями по снижению расхода металла обсад­ ных труб в бурении явились: 1) уменьшение числа спускаемых в скважину колонн обсадных труб; 2) уменьшение диаметра обсад­ ных колонн; 3) сокращение величины кольцевого зазора между стенками скважин и обсадной колонной; 4) применение труб с более тонкими стенками; 5) применение испытателей пластов, предотвраща­ ющих непроизводительный расход металла на крепление непродук­ тивных скважин.

Высокоэффективным мероприятием по повышению всех технико­ экономических показателей бурения скважин явилось сокращение уже в 1950—1956 гг. удельного веса скважин с двух-трехколонной конструкцией с 53,0 до 10,5%. При разведке и разработке КарабулакАчалукского месторождения (Чечено-Ингушская АССР), например, в результате перехода от трехколонной к одноколонной конструкции техническая скорость бурения возросла на 55,5%, удельный расход металла обсадных труб сократился на 55,4%, утяжелителя на 48,1%, цемента на 66,9%, а себестоимость 1 м проходки снизилась на 33,2%. Этим обеспечены резкое ускорение разведки и разработки месторо­ ждения и экономия около 2 млн. руб.

Обобщением и анализом производственного опыта и исследова­ тельских работ выявлены следующие главные резервы дальнейшего снижения расхода металла обсадных труб: 1) переход к колоннам уменьшенных и малых размеров; 2) крепление скважин хвостови­ ками вместо сплошных промежуточных колонн; 3) уменьшение за­ зоров в скважине путем применения безмуфтовых сварных колонн; 4) спуск обсадных колонн секциями; 5) совершенствование методики расчета обсадных колонн (уточнение коэффициентов запаса проч­ ности, расчетной овальности и т. п.); 6) серийное производство труб всех промежуточных размеров, толщин стенок и групп прочности в необходимом объеме; 7) расширение применения испытателей пластов; 8) неметаллическое крепление скважин и др.

Конструкция скважин определяется при прочих равных условиях диаметром эксплуатационной колонны, отвечающим требованиям

86

эффективной эксплуатации нефтяного месторождения в течение всего срока его жизни. Развитие бурения на нефть и газ характе­ ризуется последовательным уменьшением диаметра эксплуатацион­ ных колонн с 250—300 до 219 м, а затем до 168, 146 и 114 мм.

На современном этапе развития бурения скважинами большого диаметра называют скважины, у которых ствол пробурен долотами № 10, 11, 12, уменьшенного диаметра — долотами № 8 и 9, малого диаметра — № 7 и менее.

Бурение скважин уменьшенных диаметров. В результате массового перехода к бурению скважин уменьшенных диаметров, осуществ­ ленного в последнем десятилетии, их удельный вес в общем объеме проходки возрос с 0,7% в 1957 г. до 52,2% в 1972 г., в том числе в эксплуатационном бурении до 62,4% и в разведочном до 37,3%.

Себестоимость строительства скважин равных глубин на данной площади при прочих равных условиях зависит от диаметра скважин и скорости бурения. Переход на бурение скважин уменьшенных и малых диаметров позволяет снизить себестоимость строительства скважин, но должен осуществляться с учетом условий разработки залежей на всех ее этапах.

Уменьшение размера долота двояко влияет на себестоимость буровых работ: изменяется скорость бурения скважин, а следова­ тельно и связанные с ней затраты; сокращаются расходы, зависящие от диаметра скважин. Изменение скорости бурения при уменьшении диаметра долот происходит за счет механической скорости бурения,

переходе от долота № 11 к долоту № 8 себестоимость 1 м проходки снизилась на 5,5—7%.

Бурение скважин малого диаметра. Экономическая эффективность поисков и разведки нефтяных месторождений, особенно залегающих на больших глубинах и расположенных в труднодоступных райо­ нах, а также рентабельность эксплуатации малодебитных и некото­ рых среднедебитных залежей существенно возрастают при бурении

1 млн. м и открыто более 30 месторождений нефти и газа. В ограни­

и Волгоградской областях и др. Общий объем бурения скважин малого диаметра в 1972 г. составил лишь 0,66% общей проходки.

При применении облегченных установок себестоимость 1 м проходки скважин малого диаметра в Башкирии была на 20% ниже, чем скважин нормального диаметра.

87

Крепление скважин обсадными колоннами со сварными соеди­ нениями. В последние годы на Кубани, в Чечено-Ингушетии, Да­ гестане и в других районах глубокие скважины крепят обсадными колоннами со сварными соединениями —весьма эффективное на­ правление совершенствования конструкций скважин. В 1975 г. объем крепления скважин такими колоннами возрастет до 1 млн. м.

Себестоимость строительства скважин с применением этих труб вместо муфтовых обсадных труб с резьбовыми соединениями сни­ жается благодаря облегчению многоколонных конструкций сква­ жин за счет уменьшения кольцевых зазоров между стенками скважин и обсадными трубами. Это определяет: 1) сокращение расхода металла, химических реагентов, утяжелителя и затрат на их транспорт; 2) экономию затрат на долота в связи с использованием долот мень­ шего диаметра; 3) ускорение времени бурения скважин.

Применение сварных обсадных колонн в Чечено-Ингушской АССР обусловило экономию в пределах от 10—20 до 50—60 тыс. руб. на скважину.

Внедрение прогрессивных методов строительства и монтажа буровых

Затраты на строительство и монтаж буровых в 1972 г. составляли в эксплуатационном бурении 7,7% и в разведочном бурении 5,9% общей себестоимости строительства скважин.

Ускорение этих работ повышает эффективность использования буровых установок, буровых и вышкомонтажных бригад, повышает производительность труда, улучшает использование производствен­ ных фондов и удешевляет строительство скважин.

За 1959—1972 гг. средняя продолжительность сооружения эксплуатационной буровой снизилась с 16 до 11 дней, а разведочной возросла с 34 до 36 дней. Однако в отдельных районах она дости­ гает 60—80 дней и более.

Резкое ускорение и удешевление вышкомонтажных работ в усло­ виях равнинной незастроенной местности, сравнительно простых геологических условиях с малой концентрацией коммуникаций

вую установку при этом расчленяют на вышечный, силовой и насос­ ный блоки, перевозимые с помощью специальных транспортных средств (тяжеловозов Т-40, ТК-40 и др.). Буровые установки БУ-75БрЭ строят по схеме, предусматривающей использование двух крупноблочных оснований.

Массовое применение этого метода в Татарии обеспечило за 1954—1972 гг.: 1) сокращение средней продолжительности сооруже­ ния буровой в эксплуатацинном бурении в 12 раз (с 36 до 3 дней) и в разведочном в 11 раз (с 95 до 9 дней); 2) рост производительности труда вышкомонтажных бригад в 10 раз; 3) снижение себестоимости

88