Забурились на Камчатке
На Мутновском геотермальном месторождении началось бурение новой скважины – первой за три года. «ВР» воспользовался шансом и решил погрузиться в тему на месте. Мы изучили, как происходит процесс, на чьих плечах он держится, и выяснили, как трехмерное моделирование позволяет не зависеть от благосклонности судьбы.
Буровая на фоне Мутновской ГеоЭС-1.
Вышка МБУ.
Буровой мастер осматривает бурильную колонну.
Михаил Красноперов рассказывает о процессах бурения и цементажа.
Зульфат Тимергалин на фоне силовой машины.
Привет, медведь
Из города выехали ранним утром. Дорога – хоть картины пиши: Вилючинский перевал, вулканы, реки, то и дело попадаются дикие животные. В этот раз нам встретился большой бурый медведь. Хотя правильнее, наверное, будет сказать, что мы встретились ему. Он возник буквально в 20 метрах от машины, посмотрел на нас, перебежал дорогу и вновь удалился в кусты, чему мы, честно говоря, были рады. И вот она, Мутновка, через каких-то три часа пути. Не теряя времени, отправляемся на буровую, которая находится недалеко от станции.
Приходится приспосабливаться
«Сейчас у нас идет очень важный процесс – цементаж, поэтому на вопросы смогу ответить только через час», – говорит Михаил Красноперов, главный инженер подрядной организации, которая занимается бурением. Именно он принимает оперативные решения и несет ответственность за все происходящее на участке. А мы пока выясняем, что такое цементаж. Он проводится для того, чтобы не было обвала грунта: после прохождения определенной глубины вниз опускается труба и цементируется пространство за ней. За расспросами и фотографированием час пролетел незаметно. – На Мутновке я начал бурить еще в 1984 году, – начинает рассказ Михаил. – Месторождение сложное. Здесь на разных глубинах аномально низкие пластовые давления и непредсказуемая геология. В одном месте продуктивная зона может находиться на большой глубине, а в другом месте пароводяные проявления встречаются на глубине всего 50 метров. Везде есть свои особенности, и к каждой конкретной ситуации приходится приспосабливаться. Где-то нужно бурить на сверхлегком растворе, в другом месте – на более тяжелом. Если не учитывать этот фактор, можно потерять весь объем циркулирующей промывочной жидкости и, как следствие, всю скважину.
Зона риска
Потеря или, как еще говорят, поглощение бурового раствора – лишь одна технологическая сложность. Другой вызов – высокая температура на забое, которая может достигать 350 °C.– Например, мы скважину глубиной до 1200 метров бурим на глинистом растворе, который нагревается за цикл до 90 °C, – объясняет Красноперов. – При такой температуре невозможно бурить дальше, варится все, поэтому мы применяем специальные химические реагенты, пропускаем раствор через градирню, где он охлаждается до нужной температуры. После этого вновь пускаем его по циклу.
О чем не принято говорить
Сама скважина представляет собой перевернутый конус. Сверху диаметр – 490 мм, внизу – 215,9 мм. По типам скважины бывают вертикальные, наклонно направленные и горизонтальные. В нашем случае необходимо пробурить наклонно направленную скважину глубиной 2000 метров и попасть в продуктивную зону на забое с диаметром 50 метров.Как именно происходит процесс, поясняет инженер по наклонному бурению Зульфат Тимергалин. Сам он из нефтяной Башкирии, но уже 16 лет бурит на Камчатке.
– От устья до определенной глубины скважина бурится прямо, затем с помощью турбинного отклонителя она выходит на проектный азимут. Чтобы ствол скважины шел туда, куда нужно, мы корректируем режим бурения, ориентируясь по телесистеме. Угол наклона составляет от 22 до 30 градусов.
– А если происходит что-то непредвиденное – например, не удается пройти какой-то участок?
– Тогда меняем долото, применяем другой режим бурения и продолжаем работать по заданному курсу. С поставленной задачей всегда справлялись.
Всего в бригаде 40 специалистов: буровые мастера, инженеры наклонного бурения, машинисты и т. д. Все работают здесь вахтовым методом. Сколько времени потребуется, чтобы пробурить скважину, говорить не принято, очень много переменных, от которых зависит конечный результат. Обычно на одну скважину уходит от полугода до 8 месяцев, в зависимости от геологических и климатических условий.
Трехмерное моделирование vs коэффициент удачи
Прежде чем приступить к бурению, нужно определить место, где будет находиться скважина, и просто ткнуть пальцем в карту месторождения в данном случае не получится. В мировой практике существует термин «коэффициент удачи», для геотермальных скважин он в среднем равен 50%. Но бурение новых скважин, даже на предварительно разведанных площадках, – процесс недешевый. Чтобы уточнить геологическое строение и гидрогеотермические условия Мутновского месторождения, в 2004–2009 годах здесь были проведены наземные геофизические работы.Основной задачей было выявить зоны локализации парогидротерм на глубине до 2000 метров. Используя результаты исследований, специалисты участка геолого-разведочных работ АО «Геотерм» создали трехмерные модели. Были выявлены закономерности геологической среды. В результате все пять новых скважин, пробуренных за последние годы, вывели теплоноситель. Уверены, что и на этот раз современные подходы позволят извлечь максимум из проекта.
СЛОВАРЬ БУРОВИКА
Геотермальное (термальное) поле – поверхностное проявление гидротермальной активности, очаг разгрузки гидротерм.
Теплоноситель – в данном случае пароводяная смесь, пригодная для выработки электроэнергии. Коэффициент удачи – отношение числа локальных структур (или площадей), на которых обнаружены промышленные притоки теплоносителя, к общему числу локальных структур (или площадей), введенных в поисковое бурение в данном районе.
Парогидротерма – пароводяная смесь, образующаяся на глубине в гидротермальной системе вследствие частичного перехода в пар высокотермальных вод.
Продуктивная зона – место залегания теплоносителя.
Промывочная жидкость – раствор, предназначенный для удаления продуктов разрушения (шлама), охлаждения и предотвращения дополнительного износа породоразрушающего инструмента и бурильных труб, облегчения процесса разрушения горных пород.