Из лаборатории — в поле: как наука помогает интенсифицировать нефтедобычу

В воскресенье в стране отмечается День работников нефтяной, газовой и топливной промышленности. Белорусские нефтяники подошли к профессиональному празднику с достойными результатами. В первом полугодии компания перевыполнила план по валовой добыче нефти: ее объем увеличен на 4,4 процента к аналогичному периоду 2024-го. В последние пять лет бурение скважин в «Белоруснефти» возросло более чем вдвое. Их строительство — залог роста нефтедобычи в стране. В этом году планируется добыть чуть более 2 миллионов тонн нефти — такого показателя не было более 30 лет. 

Чем сложнее, тем интереснее

Все меньше легкой нефти и все больше трудной спрятано в белорусских недрах. И чтобы добыть ее из низкопроницаемых пластов горных пород, нужны мировые технологии и суперпрофи. Разработка таких залежей невозможна без ученых БелНИПИнефть, которые помогают найти путь к подземным тайникам. Причем сотрудники института не только занимаются исследованиями в лабораториях, но и выезжают в поле. 

…Мы на скважине № 496g Речицкого месторождения, здесь добывают ту самую трудную нефть. Нас встречает инженер-технолог лаборатории гидроразрыва пласта БелНИПИнефть Антон Денисенко, с ходу выдает каски. Без них на территорию нельзя.

Ученый хоть и совсем молодой (ему 28), но в нефтянке давно свой. В сфере семь лет — устроился еще во время учебы в БГУ. Начинал геофизиком комплексной партии Управления промыслово-геофизических работ. Вспоминает: 

— Моя работа в геофизике — это было что-то вроде «скорой помощи» для скважин. Только вместо больных — глубокие подземные горизонты, а вместо УЗИ и ЭКГ — наш каротажный комплекс.

Мы «просвечивали» только что пробуренную скважину, получая ее уникальный цифровой портрет. Эти данные были ключевыми для геологов, чтобы понять, где нефть, и для инженеров, чтобы решить, как ее эффективно добыть.

Я был тем самым специалистом, который добывал эту бесценную информацию. Геофизика — это не просто работа, а первый и самый важный диалог с недрами.
Затем Антон отслужил в армии, вернулся в УПГР, а спустя несколько месяцев перспективного специалиста отправили в единственный в стране Белорусский научно-исследовательский и проектный институт нефти, делится он:

— Моя профессиональная деятельность в лаборатории сфокусирована на решении технологических задач в области гидроразрыва пласта. Я погружен в исследования, связанные с разработкой и внедрением эффективных технологий интенсификации добычи нефти. Особую мотивацию нахожу в проектах, которые требуют нетривиального подхода и позволяют преодолевать научно-технические вызовы.

Через пару минут предупреждает: скоро начнется очередная стадия гидроразрыва пласта по технологии кластерного Plug&Perf, поэтому нужно идти в вагончик — снаружи будет очень шумно.

Многостадийный гидроразрыв пласта по технологии Plug&Perf — это метод интенсификации добычи нефти и газа, при котором на горизонтальном участке скважины последовательно создается несколько трещин в пласте. Для направленной обработки уже созданные трещины временно изолируются пакер-пробкой для образования новых. После производится нормализация забоя и ввод в активную эксплуатацию всех созданных трещин.

Во время проведения гидроразрыва пласта специальную жидкость с добавлением расклинивающих агентов (в нашем случае кварцевого песка, которым нефтепромыслы обеспечивает брестское подразделение компании «БелКварц») закачивают под высоким давлением в скважину. Она разрывает породу, а расклинивающий агент удерживает трещины открытыми. 

— Сейчас на скважине мы проведем 30-ю стадию ГРП из 33, — объясняет инженер-технолог.

Ключевые спецы занимают места за мониторами. Инженер-технолог Тампонажного управления руководит флотом ГРП, оператор управляет насосными установками во время закачки, инженер-электроник Тампонажного управления следит за работоспособностью всех электронных систем, участвующих в проведении работ, инженер-технолог БелНИПИнефть контролирует параметры гидроразрыва пласта при создании и креплении трещин и моделирует ГРП в программном обеспечении онлайн. Курирует работу супервайзер. О старте оповещает громкий сигнал. Из-за сильного гула от техники — в работе задействовано восемь насосных установок — приходится закрывать окна, вибрирует даже пол.

Все начинается в лаборатории

Химик лаборатории гидроразрыва пласта БелНИПИнефть Сергей Панин первым в семье выбрал изучение одной из основных естественных наук, разбавив династию работников оборонной промышленности. В нефтянке он семь лет. 

— В первые годы чаще бывал на скважинах, сейчас больше времени провожу в лаборатории, — рассказывает Сергей. — И все же мы должны быть готовы к выезду в режиме 24/7. Как у нас шутят, лучшее время для гидроразрыва пласта — это ночь, дождь и выходной день.

На скважине мы проводим авторский надзор за соблюдением рецептуры жидкости разрыва. Сегодня нужно проверить качество реагентов, завезенных на скважину, оценить готовность флота к проведению ГРП и качество приготовления жидкости разрыва при проведении операции.

Чем лучше подобрана жидкость ГРП, тем проще создать трещину в нефтегазовых пластах с низкой проницаемостью и увеличить их продуктивность. Кстати, закачиваемый в скважину раствор — это на 99 процентов пресная вода, только 1 процент приходится на химреагенты в разной концентрации. В составе — гелеобразователи, при добавлении в воду из них получается вязкий гель. Он нужен, чтобы доставить пропант в трещину и не дать ему осесть раньше времени. 


Над созданием высокоэффективных рецептур жидкости ГРП и трудится Сергей Панин.

— Для проведения одной операции ГРП в скважину закачивается от 50 до 2000 кубометров жидкости. Объем зависит от необходимой геометрии трещин для целевого интервала коллектора. Например, сейчас нам нужно закачать в скважину 400 кубов, на это при заданном расходе нагнетания понадобится 73 минуты. Чем расход нагнетания выше, тем обширнее геометрия растрескивания. Нужно строго следовать параметрам, которые разрабатываются в БелНИПИнефть — именно там начинается история проведения каждой операции по ГРП, — уточняет Антон Денисенко.


ДОСЛОВНО

Кирилл МИРОНЕНКО, заведующий лабораторией ГРП отдела техники и технологии воздействия на пласт БелНИПИнефть:

— Мы постоянно в поиске нового наукоемкого оборудования и программного обеспечения для развития направления ГРП и повышения компетенций инжинирингового направления. Так, три года назад у нас появилось новое лабораторное оборудование для оценки характеристик расклинивающих агентов и остаточной проводимости трещины после извлечения из пласта закачанной жидкости. Анализ помогает снижать затраты на проведение гидроразрыва пласта, увеличивать эффективность ГРП и интенсифицировать добычу. В этом году к установке закупили дополнительный модуль. Он нужен для определения причин выноса пропанта из трещины. Чем меньше вынос, тем короче цикл освоения скважин после проведенного гидроразрыва, выше проводимость трещины. Лабораторная база позволяет разносторонне тестировать обширный перечень новых реагентов и материалов, дает возможность выбирать лучшие и создавать на их основе жидкости разрыва, способные образовывать необходимые по геометрии трещины и транспортировать расклинивающий материал вглубь пласта.

Фото предоставлены компанией «Белоруснефть»