Технологическая целостность скважин: полный цикл управления

Обеспечение целостности скважин — основополагающий вопрос нефтегазовой отрасли с самого ее появления. Поиск технологических решений, направленных на снижение эксплуатационных рисков, активизировался в последние пару десятков лет из-за череды аварийных событий, произошедших на опасных производственных объектах в разных странах.

Российская нефтегазодобывающая отрасль в 2020-е годы оказалась в ситуации «идеального шторма» — сложились сразу несколько факторов:

• активное освоение новых месторождений, в том числе и на континентальном шельфе;
• отсутствие единого системного подхода к управлению технологической целостностью не только скважины, но и производственного объекта в целом;
• необходимость поиска импортозамещающих технологий в связи с продолжающимся ужесточением санкционных режимов.

До введения санкций и ухода иностранных компаний с отечественного рынка разработка месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов в большинстве случаев велась при поддержке иностранных компаний, имевших необходимый опыт, который они накапливали в результате многолетнего участия в международных проектах по всему миру. Имея возможность собирать информацию со всего мира, такие корпорации формировали компетенции и базу знаний. После их отказа от участия в проектах на территории России доступ к технологиям и базам данных был закрыт, их компетенции стали недоступны. Сформировался технологический разрыв между требуемым и фактическим уровнем технологий, оборудования и услуг.

Технологическая целостность — критически важный аспект надежности, который обеспечивает безопасное и эффективное управление при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Она характеризует способность объекта сохранять заданные функциональные и конструктивные характеристики в течение всего жизненного цикла с учетом внешних и внутренних факторов.

В работе по обеспечению целостности задействовано большое количество различных служб, специалистов, процессов и оборудования, имеющих свою индивидуальную специфику. Они должны синхронно и системно выполнять комплекс работ, имея возможность постоянного контроля. Однако на сегодняшний день наблюдается низкий уровень согласованности между службами и процессами, действующими на различных циклах жизни объекта. Не будет преувеличением сказать, что на настоящий момент по большинству объектов отсутствует четкая система передачи полной базы данных от проектной организации к сервисной компании, и внутри сервисной компании между подразделениями строительства, эксплуатации и ликвидации.

Значительной проблемой является отсутствие отраслевых стандартов, прямо или косвенно регулирующих технологическую целостность, что создает конфликтующие или дублирующие нормы, затрудняющие и усложняющие процесс обеспечения целостности.

Как результат, отсутствует единый системный подход к управлению технологической целостностью (УТЦ), а принимаемые решения или работающие на определенной стадии процессы входят в конфликт с решениями или процессами на последующих стадиях жизни объекта. Следовательно, существует необходимость в объединении всего комплекса работ, решений и требований в области целостности в единую систему, комплексно учитывающую все аспекты эксплуатации производственного объекта, позволяющие более предметно и детально осуществлять работу.

Компания ОВЛ-Энерго на Петербургском международном газовом форуме — 2024 представила собственную методику управления и контроля технологической целостности скважин (УТЦС). Эта система обеспечивает основу для принятия решений и организационную структуру для поддержки технологической целостности. Полный контроль целостности объекта требует наличия нормативной базы, программного обеспечения со сложной системой обработки, анализа и передачи данных и возможности коммуникации.

Значительная часть инцидентов в нефтегазовой индустрии России происходит не по вине сервисных компаний или эксплуатирующих организаций, выполняющих свои действия в строгом соответствии с внутренними инструкциями или регламентирующими нормативно-правовыми документами Российской Федерации. Основная причина инцидентов, согласно проанализированным данным, — это отсутствие должного производственного контроля, то есть стандартизированного и гармонизированного подхода компании к управлению целостностью объекта на всех этапах жизненного цикла. 20 % всех аварий, вызванных техническими факторами, и 47 % аварий, вызванных организационными факторами, происходят по причинам, вероятность возникновения которых при полностью внедренной и работающей системе управления технологической целостностью практически исключается.

Одной из наиболее актуальных проблем, которую помогает решить методология УТЦС — это разработка и эксплуатация скважин с межколонными давлениям (МКД). МКД возникает вследствие неправильного проектирования, нарушений герметичности обсадных колонн или нарушения технологических режимов эксплуатации. Возникновение МКД может привести к серьезным авариям, таким как выбросы газа, утечка флюидов, разрушение цементного камня и ухудшение общей целостности скважины. Особенно остро эта проблема стоит при работе на сложных месторождениях с агрессивными средами и высокодебитными скважинами. Существующие подходы часто оказываются недостаточными для эффективного контроля и предотвращения опасных ситуаций, связанных с МКД. Таким образом, система управления межколонным давлением в рамках внедрения методологии управления технологической целостностью становиться важным инструментом для повышения безопасности эксплуатации скважин.

Важным результатом внедрения УЦТС является повышение эффективности эксплуатации скважин, и, соответственно, уровня промбезопасности с увеличением срока эксплуатации объектов. При этом перенос начала внедрения УЦТС на ранние этапы позволяет добиться большего успеха — то есть, средний срок эксплуатации действующих скважин с 7 лет можно увеличить до 10-12, если начать внедрение методики в момент строительства. А если закладывать соответствующие решения на этапе проектирования и использовать их на протяжении всего жизненного цикла скважины, реалистичный горизонт увеличения срока эксплуатации объекта — уже 20 лет. При этом УЦТС способна стать замещающим аналогом ранее применявшихся подобных зарубежных решений и в ряде случае превзойти их.

В настоящее время, с учетом имеющегося опыта в рамках технологической целостности, специалисты ОВЛ-Энерго в составе рабочей группы ведут работы над внесением изменений в правила промышленной безопасности для учета особенностей эксплуатации нефтегазодобывающего месторождений. Хочу отметить, что наличие государственных или отраслевых стандартов действительно может значительно повысить уровень технологической целостности и безопасности в различных сферах деятельности. Методические указания играют важную роль в обеспечении качества процессов и продуктов, однако их эффективность зависит от строгого соблюдения и контроля исполнения. Если стандарты будут закреплены на государственном уровне, это позволит создать единую систему требований и норм, обязательную для всех участников рынка.

Преимуществ введения государственных стандартов

• Единообразие: Государственные стандарты обеспечивают единый подход к выполнению работ и созданию продукции, что снижает риск ошибок и несоответствий.
• Контроль и надзор: Наличие обязательных стандартов позволяет государственным органам осуществлять эффективный контроль над исполнением требований, обеспечивая соблюдение правил всеми участниками.
• Снижение рисков: Четко регламентированные процессы помогают минимизировать риски, связанные с нарушением технологических цепочек и возникновением аварийных ситуаций.
• Развитие инноваций: Стандарты стимулируют развитие новых технологий и подходов, способствующих улучшению качества и эффективности работы.

Примеры успешных проектов по внедрению УТЦС подтверждают, что применение инновационных решений способствует не только снижению капитальных затрат, но и повышению рентабельности проектов за счет оптимизации производственной деятельности. В условиях глобальной конкуренции и стремительного развития технологий инвестиции в модернизацию оборудования, разработку новых методологий и обучение персонала становятся необходимыми для обеспечения устойчивого роста и конкурентоспособности компаний на рынке.