Морское бурение

Природный газ и нефть (углеводородные флюиды) образуются в подземных пластах в результате тектонических процессов, длящихся миллионы лет. Углеводороды скапливаются в отдельных участках земной коры, называемых месторождениями. Для того, чтобы добыть скопившееся в земле сырье, в первую очередь необходимо пробурить скважину — канал, через который углеводороды можно выкачать из земной толщи.

В зависимости от положения относительно береговой линии месторождения принято разделять на наземные и морские. В 1980-e годы советские геологи обнаружили в северо-восточной части прибрежной материковой зоны (шельфа) острова Сахалин несколько крупных месторождений углеводородов. Одно из них оказалось нефтегазовым и получило название Пильтун-Астохское, другое — газовым, оно получило название Лунское. Для разработки этих месторождений в 1994 году была создана компания «Сахалинская энергия».

Для бурения скважин на морских месторождениях используются специальные морские буровые установки. Они устанавливаются на добывающих платформах или на буровых судах. Различают самоподъемные, полупогружные платформы и платформы гравитационного типа.

К настоящему времени на шельфе Сахалина в рамках проекта «Сахалин-2» установлены 3 платформы гравитационного типа: «Пильтун-Астохская-А» (кодовое обозначение ПА-А, также имеет название «Моликпак»), «Пильтун-Астохская-Б» (ПА-Б) и «Лунская-А» (ЛУН-А). Они оборудованы буровыми окнами и буровыми вышками.

Буровая вышка представляет собой металлическую конструкцию, поддерживающую буровое оборудование и бурильные трубы для скважин. Вышка, расположенная на платформе, в отличие от большинства обычных, защищена от ветра специальным покрытием. Буровые окна — это отверстия в бетонном основании платформы, ведущие к морскому дну. Вышка может перемещаться между ними.

В буровое  окно из буровой вышки опускается бур (буровое долото), за которым следуют трубы: долото бурит породу и двигается вниз, трубы опускаются вслед за ним: так формируется скважина. Она необязательно должна быть строго вертикальной: в процессе бурения ствол можно отклонять и достигать таким образом достаточно удаленных участков месторождения.

Одной скважины недостаточно: для правильного обеспечения процесса добычи необходимо пробурить серию добывающих скважин и несколько водонагнетательных скважин. Газ и нефть в пласте находятся под давлением, превышающем атмосферное: при достижении скважиной месторождения сырье начинает вырываться через нее наружу (фонтанировать). Чтобы этот процесс не прекращался, необходимо поддерживать исходное давление в пласте: для этого бурятся дополнительные водонагнетательные скважины, через которые воду закачивают в пласт, что обеспечивает необходимое пластовое давление.

В соответствии с требованиями законодательства компания «Сахалинская энергия» приняла на себя обязательства по экологически безопасному ведению работ в ходе освоения Пильтун-Астохского и Лунского месторождений. Для достижения поставленной цели на платформах «Моликпак», ПА-Б и ЛУН-А в первую очередь были пробурены скважины для закачки отходов бурения и технологических жидкостей.

Данная технология успешно применяется на всех платформах проекта. В ходе выполнения программ бурения отработанные буровые отходы (отделенные от углеводородов с помощью специального оборудования) закачиваются в пласты горных пород. Таким образом исключается загрязнение акватории Охотского моря как в ходе буровых работ, так и в процессе эксплуатации морских платформ.

В перспективе для освоения удаленных участков месторождений планируется осуществлять бурение новых скважин со сверхбольшим отходом от вертикали (более 12 км) с имеющихся платформ, а также с помощью самоподъемных буровых установок в арктическом исполнении, что позволит не прекращать процесс строительства скважин в ледовый период. Устья скважин, пробуренных таким образом, будут расположены на специальных донных плитах и соединены с имеющимися платформами с помощью подводных трубопроводов.

В настоящее время максимальный отход водонагнетательных скважин, пробуренных с платформы «Моликпак», составил 6,3 км; с ЛУН-А — 1,4 км, с ПА-Б — 1,6 км.

На платформе ПА-Б также планируется заканчивание водонагнетательных скважин с использованием технологий «интеллектуальной водонагнетательной скважины» (SMART). Через такую скважину можно закачивать воду одновременно в различные пласты. Бурение первой SMART-скважины планируется в 2010 г.