Вискомуфты/вентиляторы Horton
Узнать больше Свернуть
Развернуть

Преимущества вязкостных муфт Horton: снижение расхода топлива и шума вентилятора, отсутствие переохлаждения двигателя и эксплуатационных расходов.
Kонтакт: sergey.fedorenko@hortonww.com | +7 (926) 046-6477

hortonww.com

Подробнее Свернуть
Нашли ошибку? Выделите ее мышкой
и нажмите
Ctrl + Enter
Поделиться:
Вы уже голосовали

Геологоразведка-2018. Бурение скважин

11.04.2019

Самая глубокую скважину в мире пробурили советские геологи. Работы на Кольской сверхглубокой ачались в 1970-х, заканчивали их в 1992-м., а в 1997-м она попала в книгу рекордов Гиннеса как «самое глубокое вторжение в земную кору». С тех пор ниже отметки 12 262 м так никто и не опустился.

Фото: geo-ivanovo.ru

Рекорды для Страны Советов — дело привычное. А как обстоят дела на фронте геологоразведочного бурения сегодня? По-прежнему ли эта технология исследования земных богатств актуальна, или современные технологии уже позволяют обойтись без «вторжения в земную кору»?

Бурить будем?

Представители рынка нефтедобычи отмечают, что в постсоветской России количество разведочных скважин планомерно сокращается. Говоря о периоде с 2008 по 2013 год, эксперты «ВНИГНИ» отмечали двукратное падение количества таких объектов. В настоящий момент тенденция продолжается. Выступая на форуме «Геологоразведка-2018», глава «Росгеологии» Роман Панов отметил, что в настоящее время доля поисково-разведочного бурения в общем объёме бурения занимает не более 5 %.

При этом, если сравнить ситуацию с ситуацией в СССР, при сопоставимом объёме эксплуатационного бурения объёмы разведочного бурения в СССР превышали текущие российские в среднем в 5-6 раз.

А ещё специалисты нефтяной отрасли говорят, что за последние полвека геологоразведочных работ и так провели достаточно — всю Западную Сибирь разбурили поисковыми скважинами. Если говорить о нефтедобыче, то пока цены на «чёрное золото» не подскочили, интерес представляли только богатые месторождения, а вот сегодня очередь дошла и до более труднодоступных углеводородов.

И что же, у специалистов по геолоразведочному бурению наметились продолжительные каникулы?

Разумеется, нет. В ответ на рассуждения подобного рода наши эксперты отметили, что о снижении буровых работ в период разведки можно говорить, только если сравнивать сегодняшнюю ситуацию с советским периодом.

Да, у геологов есть некоторые представления о наличии или отсутствии полезных ископаемых фактически во всех регионах нашей страны. Ну а чтобы сделать более точные выводы, необходимо отправиться на месторождение в компании буровой установки — как и полвека назад. Без геологоразведочного бурения работа с новыми или расширяющимися месторождениями невозможна.

И даже новые технологии — это скорее дополнение, чем замена. Этот момент подробно прокомментировал начальник управления ОАО «Росгеология» по администрированию геологоразведочных проектов на УВС Олег Корчагин в интервью «Нефти России».

«Именно поисковое бурение — наиболее эффективный способ получения информации о геологическом строении территории. Это единственный способ открывать новые месторождения углеводородов.

Другие методы — 3D-, 4D-сейсморазведка, новые технологии гравиразведки, активной и пассивной микросейсморазведки — позволяют лишь установить и уточнить поисковый объект, но не открыть месторождение, тем самым обеспечив реальный прирост запасов углеводородов.

Новые инструменты не заменят бурения, они лишь позволят более детально поставить задачи по нему», — уверенно заявил специалист, комментируя ситуацию в отрасли нефтедобычи.

Достижения и возможности

Да, сегодня к освоению нефтяного месторождения по-прежнему приступают при участии бурового станка. Но сами станки и иные технологические системы сделали огромный шаг вперёд — по сравнению с методами, которые использовались те же полвека назад. Новые решения упростили работу машиниста буровых установок и ускорили сам процесс.

Фото: mvmdrilling.com.pe

Например, буровые установки «Уралмаш НГО Холдинг», которые недавно отправились на север для поиска нефти, оборудованы цифровой системой управления. Здесь же — система контроля параметров процесса бурения с информационной системой сбора, регистрации, индикации и передачи данных в реальном времени. Техника эта будет работать на Чамбэнском месторождении в Красноярском крае, где ведёт поисковые работы «Росгеология».


«Росгеология» делает ставку на российское буровое оборудование

В интервью ТАСС глава «Росгеологии» рассказал о программе компании по замене бурового оборудования. Работу на Баженовской скважине новым специалисты начали с буровым станком, «тяжёлым, 450 тонн грузоподъёмностью».

Речь идёт о бурении для Роснедр по госконтракту. Поставщиком оборудования стал «Уралмаш», с которым «Росгеология» подписала «большой контракт»: программа рассчитана на восемь специализированных тяжёлых станков.


Проблема современной российской геологоразведки скорее не в технологиях, а в самом подходе. Представители нефтяной отрасли говорят, что изменения концепции государственной геологоразведки, произошедшее в 1990-е годы, отрасли не на пользу. Прямое следствие этих изменений — сокращение числа разведочных скважин, о котором мы говорили выше.

«Конечно, часть «выпадающих» объёмов поисково-разведочного бурения компенсируется современными методами геофизических исследований, но последние в любом случае не могут полностью заменить поисково-разведочные работы. Поэтому объём поисково-разведочного бурения должен быть увеличен минимум в 4-5 раз», — сказал Роман Панов.

Фото: gas-aerovent.ru

В результате ряд месторождений уже которое десятилетие числятся перспективными — а дальнейшего их развития не происходит. Если говорить о поиске и разведке углеводородов, то стоит вспомнить, что в Волго-Уральской, Тимано-Печорской Северо-Кавказской нефтегазоносных провинциях геологи обнаружили множество структур, перспективных на нефть. И это всё старые промысловые районы: работы здесь вели ещё до 1990-х годов. И все эти структуры остались неопробованными.

«Можно констатировать, что снижение объёмов бурения — тенденция для отрасли негативная, ситуацию необходимо исправлять», — считает Олег Корчагин.

Кто же должен выполнять эти работы? В идеале, начальный этап поисковых работ должен быть государственной задачей. По результатам поискового бурения станет ясно, пустая структура или нет, месторождение ставится на государственный баланс, после чего очевиден интерес к нему недропользователей. Альтернативный вариант — стимулирование недропользователей, создание условий, при которых разведочные работы будут выгодны для них.

«В настоящее время для открытия новых месторождений требуется организация государственной службы бурения поисковых и разведочных скважин. Это единственный способ планомерного наращивания ресурсов. Естественно, что нуждаются в особой проработке вопросы совершенствования технологий бурения и удешевления этого процесса. Особое внимание следует также уделить разработке механизмов налогового стимулирования поискового и разведочного бурения, направленного на поиски и добычу нетрадиционных нефти», — считает Олег Корчагин.

Сегодня «Росгеология» — а это государственный холдинг — осуществляет только параметрическое бурение: таковы особенности законодательства.

Учитывая, что компания занимает порядка 65-75 % этого рынка, её опыт можно считать показательным. Да, конечно, это самая трудоёмкая и самая затратная работа.

Во-первых, параметрические скважины глубже, во-вторых, здесь используется максимальное количество методов и оборудования, чтобы результаты оказались самыми точными.

Именно эти данные определяют инвестиционную привлекательность участка, а заодно и сопредельных территорий. По словам специалистов «Росгеологии», параметрическое бурение и в других странах, как правило, финансирует государство, хотя есть прецеденты, когда в процесс вкладываются консорциумы недропользователей.

Исследовать земную твердь

Что касается поиска твёрдых полезных ископаемых, то здесь ситуация обстоит схожим образом. В статье текущего номера, посвящённой геологоразведке, мы уже рассказывали, что работы для геологов на территории одной только России хватит на долгие годы. А без бурения поиски не обходятся. Так, наши собеседники из ОГК Групп, между прочим, сообщили, что в прошлом году вышли на рекордный для компании объём колонкового бурения.

«Геологу нужен хороший образец полезного ископаемого. Это, конечно, прежде всего, керн, полученный в процессе бурения образец руды, иного полезного ископаемого или сопутствующих горных пород.

Керн даёт полное представление как о составе руды, так и её физико-механических свойствах, по керну можно определить элементы залегания полезного ископаемого и пород на глубине, если отбирается специальный ориентированный керн.

В качестве пробы в настоящее время отбирают также шлам — продукт разрушения горной породы, полученный при бурении.

Это проба низкого качества, но в сочетании с отбором керна, вполне может дать дополнительное представление о месторождении», — объясняет заведующий кафедрой «Технологии и техники разведки» СФУ Вячеслав Нескоромных.


Из городских легенд

Интересная байка ходит о Кольской сверхглубокой скважине. Живёт эта городская легенда давно – ей уже больше 20 лет. Так вот, рассказывают, что в пустотах скважины на глубине акустика зафиксировала звуки, похожие на человеческие крики. Сегодня специалисты в голос говорят, что это миф, причём абсурдный. А вот почему в 1995-м в скважине произошёл взрыв, до сих пор непонятно.

Давид Губерман, академик с мировым именем, который руководил бурением скважины, не смог найди адекватного объяснения. «Когда меня расспрашивают об этой загадочной истории, я не знаю, что ответить. С одной стороны, рассказы про «демона» — чушь собачья. С другой стороны, как честный учёный, я не могу сказать, что знаю, что же именно у нас произошло. Действительно был зафиксирован очень странный шум, потом был взрыв… Спустя несколько дней ничего подобного на той же глубине не обнаружилось», — говорит учёный.


Автоматизация процессов не обошла стороной и этот пласт добычи.

Наш собеседник из ОГК Групп (специалист решил остаться инкогнито), рассказывая о достижениях прогресса в геологоразведочном бурении, отметил несколько существенных примеров развития отрасли.

«Внедрена система колонкового бурения со съёмным керноприемником; на смену игольчатым ориентаторам керна пришли автономные оптические. Ежегодно производители бурового инструмента совершенствуют компоненты матриц алмазных коронок».

Информационные системы существенно сократили количество специалистов на объекте, а значит, ускорили сам процесс. Ведь как было раньше? Прежде, чем бригада забурится, на месторождение приезжал маркшейдер и выставлял установку по азимуту, а потом и геолог, которые регулировал угол бурения. Сегодня бригада просто приезжает на участок, ставит буровую установку в определённую точку, задаёт углы — и всё, можно бурить.

«В ближайшей перспективе мы планируем оснастить весь парк буровой техники электронными датчиками и системами, которые отражают параметры бурения в режиме реального времени: частоту вращения на забое, расход жидкости и другие, а также организовать передачу данных в формате ежесуточных отчётов посредством сотовой связи или интернета.

Эта мера будет полезна в оперативной работе: сделает процесс бурения более информативным для машинистов буровых установок; позволит тщательнее отслеживать ход производства руководству производственного подразделения.

А также повысит эффективность управления производства в долгосрочной перспективе: собранные за определённый период данные производственной аналитики лягут в основу программы, которая будет прогнозировать возможные сбои на производстве.

К разработке такой программы мы уже приступили», — рассказывают о современных возможностях в ОГК Групп.

«Работа на современных буровых агрегатах характеризуется меньшим, в сравнении с установками старого поколения, объёмом ручного труда при более высокой степени защищённости от травм, более высоким уровнем комфорта для персонала. Агрегаты стали существенно более лёгкими, мобильными и универсальными, относительно легко управляются, часто устанавливаются на транспортной базе, характеризуются широким диапазоном возможностей по применению разных способов бурения в различных типах горных пород. Одним из перспективных направлений в геологоразведочном бурении остаётся многоствольное бурение и возрастающие возможности средств и технологий направленного бурения», — рассказывает Вячеслав Нескоромных.

Правда, специалисты делают оговорку: сделано много, но совершенно очевидно, что ещё есть, над чем работать. Даже в плане упомянутой автоматизации. Уж точно нельзя сказать, чтобы техника на производстве сумела заменить человека. От опыта, внимательности членов бригады — того самого человеческого фактора — во многом зависит эффективность поискового бурения.

Например, машинист буровой установки в режиме реального времени подбирает подходящий режим бурения в зависимости от типа породы, следит за состоянием буровой техники, оперативно информирует о ходе бурения руководство производственного подразделения, технологи подбирают состав бурового раствора, что пока не может сделать автоматизированная система. От того, какие действия буровая бригада выполняет или не выполняет, а также насколько слажено работают все, от машиниста у пульта буровой, до водителя водовозки или водителя бульдозера, в итоге зависит скорость и качество колонкового бурения.

В деле

Мы попросили наших собеседников описать процесс поискового бурения. Из каких этапов он состоит сегодня, какое оборудование здесь используется?

«Геологоразведочный проект начинается с геолого-технического задания, которое мы получаем от геологической службы компании-заказчика. Когда бригада приезжает на участок, определяет точки заложения скважины и готовит площадки для размещения бурового оборудования. Надо понимать, что добраться до точки в некоторых случаях крайне сложно, поскольку они расположены на неосвоенных территориях, вдали от транспортной, социальной, энергетической инфраструктуры. При помощи тяжёлой вспомогательной техники выполняют работы по строительству подъездных дорог и буровых площадок», — описывает специалист ОГК Групп первый этап работ.

Сам процесс бурения, как рассказали практикующие специалисты, довольно стандартный. Буровую выставляют на точку с определёнными заданием координатами по заданному азимуту, производят монтаж и выставляют необходимый угол по зениту, далее начинается забуривание скважины и собственно само бурение.

Буровой станок вращает колонну труб, к которой крепится колонковый набор, и постепенно углубляет её в грунт и горные породы, прочность которых может быть существенно разной: от мягких и рыхлых до скальных, т. е. чрезвычайно твёрдых и абразивных. Внутренняя керноприёмная труба, длиной обычно 1,5-3,0 м, наполняется керном, затем извлекается на поверхность через внутреннюю полость бурильной колонны специальной лебёдкой, без подъёма всей колонны на поверхность и высвобождается от выбуренной породы — керна.

«Буровые агрегаты, применяющиеся при бурении геологоразведочных скважин, — это чаще всего полуавтоматизированные гидрофицированные станки, в ряде случаев управляемые с использованием компьютерных систем.

В качестве основного способа бурения используется вращательное бурение алмазным буровым инструментом со съёмным керноприёмником.

Данная технология характеризуется высокими темпами бурения (7-10 м/час) в твердых кристаллических горных породах скважин диаметром 59-93 мм глубиной от 200 до 1000 и более метров», — говорит о возможностях современного оборудования Вячеслав Нескоромных.

Бурение, как правило, ведут по твёрдым породам, так что алмазный инструмент на забое сильно нагревается. Поэтому важная роль в процессе бурения отводится буровому раствору, благодаря которому инструмент охлаждается. Раствор также необходим для выноса из скважины шлама — продукта разрушения горной породы, который образуется при бурении. Кстати, процесс приготовления бурового раствора за последние годы претерпел существенные изменения: снизился расход необходимых химических компонентов, активно применяются различные полимерные добавки и реагенты. В некоторых случаях уже достаточно использовать всего 500 г реагентов для приготовления 2 м3 раствора.

«Бурение обеспечивает по заданию геологической службы, прежде всего, качественное опробование месторождения. Качественным опробование будет в том случае, если поднята с глубины полноразмерная, ненарушенная керновая проба, которая становится объектом исследования. В дополнение к керновой пробе для оценки месторождения могут применяться данные геофизических исследований в скважины, так называемый каротаж, валовые технологические пробы полезного ископаемого, пробы флюидов и газа, если это требуется в соответствии с методикой работ», — подытоживает Вячеслав Нескоромных.

Об аномалии на Кольской сверхглубокой скважине



Вячеслав Нескоромных,
заведующий кафедрой «Технологии и техники разведки» СФУ

«Что там могло быть? Только сдвиг пластов, что сродни горному удару… И то верно, ведь горные породы «мучили» бурением более 20 лет, сформировали непроизвольно в процессе бурения, т. е. безо всякого предварительно плана три дополнительных ствола (так называемые на слэнге буровиков «штаны»), а всего четыре ствола, невероятно искривлённых в крайне анизотропных горных породах архейского возраста (что сделало Кольскую сверхглубокую скважину СГ-3 не только самой глубокой скважиной, но и самой глубокой многоствольной скважиной в мире), вот и выдала горная подземная система-«канцелярия» свой вердикт в виде резкого смещения горных пластов на глубине, поскольку глубокая скважина нарушила сложившееся горно-геологическое равновесие системы. Кольская сверхглубокая бурилась без крепи в кристаллических горных породах сложного геологического строения. Поэтому горный удар, а именно обрушение ствола, неминуемо произошло, так как горное давление на такой глубине огромное, и любой ствол, любая выработка на такой глубине обречены на разрушение: неукреплённых подземных пространств недра планеты не терпят».


Текст: Анна Кучумова


Поделиться:
Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №2, 2019

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Еще по теме
Маккаферри
Покрытие «ПолиМак» — решения для горной промышленности
Горная промышленность
КАДФЕМ
Цифровые двойники и численное моделирование: разбираем...
Универсальные решения
ОЕМ запчасти
Element заменяет OEM-производителей частей для горного...
Горная промышленность
цифровизация
Почему и как ERP может привести ваш бизнес к цифровой...
Универсальные решения
шахтный вентилятор
Вентиляторы ECE COGEMACOUSTIC: когда деньги на воздух...
Горная промышленность
Новые сита для грохотов. Совершенствуя производство
Универсальные решения
трубоукладчик Shantui
Трубоукладчики Shantui: надёжные универсалы
Универсальные решения
Философия электробезопасности
Универсальные решения
Hyundai HX340SL
Hyundai HX340SL: экскаватор на все случаи жизни
Горная промышленность
ПО Вэлта
Бережливое производство промышленного электрооборудования
Универсальные решения
Качканарский ГОК
От забоя до перегрузочного пункта. Интеграция GEOVIA Surpac...
Горная промышленность
«Rusmine Engineering»
Автоматизированные насос-гидроциклонные установки WERMAX...
Угольная промышленность
экскаватор Hyundai R180W-9S
Hyundai R180W-9S — экскаватор с характером
Горная промышленность
В помощь шахтёру
Перейти к проекту →
экскаватор
Кран из экскаватора — просто, эффективно, законно!
Горная промышленность

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спецпроекты
В помощь шахтёру
Путеводитель по технике и технологиям, которые делают работу предприятий эффективной и безопасной.
Уголь России и Майнинг 2021 | Обзор выставки
Спецпроект dprom.online, посвящённый международной выставке «Уголь России и Майнинг 2021» в Новокузнецке. Репортажи со стендов компаний-участников,...
Mining World Russia 2021 | Обзор выставки
Спецпроект MiningWorld Russia 2021: в прямом контакте. Читайте уникальные материалы с крупной отраслевой выставки международного уровня, прошедшей...
День Шахтёра 2020
В последнее воскресенье августа свой праздник отмечают люди, занятые в горной добыче. В День шахтёра 2020 принимают поздравления профессионалы своего...
Уголь России и Майнинг 2019
Спецпроект dprom.online: следите за выставкой в режиме реального времени.

Ежедневно: репортажи, фотоотчеты, обзоры стендов участников и релизы с...

COVID-2019
Спецпроект DPROM-НОНСТОП. Актуальные задачи и современные решения. Достижения и рекорды. Мнения и прогнозы. Работа отрасли в условиях новой...
Mining World Russia 2020 | Репортаж и обзор участников выставки
Международная выставка в Москве Mining World Russia 2020 – теперь в онлайн-режиме. Показываем весь ассортимент машин и оборудования для добычи,...
популярное на сайте
В помощь шахтеру. Путеводитель по технике, оборудованию и цифровым решениям Свернуть

Подпишитесь
на ежемесячную рассылку
для специалистов отрасли

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.