Ученые УГГУ проектируют буровую установку для разработки запасов «трудной» нефти
23.10.17
Сотрудники кафедры горных машин и комплексов Уральского государственного горного университета совместно с конструкторами ООО «Уралмаш НГО-Холдинг» разрабатывают проект новой буровой установки, которая сделает процесс добычи трудноизвлекаемой нефти более экономным.
Битумы (или сверхвязкие нефти) залегают на относительно небольшой глубине — всего около 200 метров. Раньше для их добычи успешно применялся шахтный метод. Однако его эффективность снижалась за счет значительных затрат и опасных условий труда: самые тяжелые аварии на буровых установках всегда были связаны с талевыми подъемниками, имеющими длинный, быстро изнашивающийся канат, которые как раз использовались при таком способе добычи.
Альтернативой шахтному методу стал парогравитационный дренаж, который в настоящее время получает активное распространение. Новая технология предполагает бурение двух параллельных наклонных скважин на расстоянии пяти метров. В один ствол нагнетается пар, из другого — вытекает разогретая нефть. При этом важно сохранять параллельность скважин, что при общей протяженности стволов до 1500 метров является сложной технической задачей.
«Для этих целей нужна совершенно особая буровая установка. Она должна быть хорошо механизирована, иметь небольшую мачту, высотой 15-18 метров, монтироваться от 3 до 5 дней и забуриваться под углом 45 градусов. Под эти требования больше всего подходят установки зарубежного производства, которые применяются при прокладке трубопроводов бестраншейным способом — под реками, дорогами, железнодорожными путями и т. д. И нефтяникам приходится закупать это оборудование и использовать для своих целей»,— сообщил профессор УГГУ Константин Порожский.
Горняки работают над проектом отечественной специализированной буровой установки, которая решит проблему добычи сверхвязкой нефти. Принцип действия нового комплекса, как объясняют ученые, основан на применении верхнего силового привода и реечно-шестеренчатой подачи.
«Это оригинальная разработка, которая потребует тщательных расчетов. Нам предстоит создать новый вышечно-лебедочный модуль: то, что раньше поднималось лебедкой с талевой системой, сейчас будет подниматься реечным механизмом,— прокомментировал Константин Порожский. — Таких буровых у нас в России в настоящий момент нет. Но на «Уралмаше» уже разработан ряд механических модулей, которые будут использованы в нашем проекте: например, циркуляционные системы для приготовления и очистки промывочных жидкостей и подачи их в скважину, а также реечный механизм, устанавливаемый сейчас на экскаваторах. И что самое главное — на заводе налажен выпуск самого сложного и дорогостоящего механизма буровой установки — верхнего привода».
Благодаря верхнему приводу, оборудование стало более механизированным, повысилась производительность бурения, снизилась аварийность процесса за счет использования бесталевой системы. Кроме того, применение верхнего привода в сочетании с короткой мачтой и реечной подачей значительно снизит массу и габариты комплекса. Это особенно важно при монтаже и транспортировании бурового оборудования в трудных природных условиях. Ученый приводит пример: возведение стационарной буровой занимает не менее 45 дней, а установки кустового бурения эшелонного типа, снабженные двумя гидроцилиндрами, перемещаются на новую скважину всего за пять часов.
Эксперты отмечают, что уральская разработка поможет обойти санкционные препятствия и значительно снизить затраты на установку и обслуживание буровых комплексов.
Идеей горняков уже заинтересовался флагман отечественного бурового машиностроения ООО «Уралмаш НГО-Холдинг». В настоящий момент предприятие занято поиском заказчика.
Надо отметить, что битумы являются одним из главных природных богатств России. Так, например, в Татарстане их залежи составляют от 1,4 до 7 млрд тонн. Самые большие запасы битума разведаны в Республике Коми (в Тимано-Печёрской провинции) и на Крайнем Севере РФ.
