«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Технико-экономический эффект внедрения цифровых технологий для повышения качества цементирования скважин на месторождениях Западной Сибири

УДК: 622.245.422
DOI: -

Авторы:

¹ ЛУКОЙЛ-Инжиниринг, Москва, Россия
² Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия

Ключевые слова: качество цементирования, герметичность крепи, машинное обучение, лес решений, теорема Байеса

Аннотация:

Доля нефтегазовых доходов в бюджете России на 2025 г. прогнозируется на уровне более 27 %. От объемов добычи и качества извлеченных углеводородов зависит эффективность смежных отраслей промышленности. Для обеспечения требуемого уровня добычи нефти необходимо бурение новых скважин, как наиболее результативного способа разработки нефтегазовых месторождений. Ключевым этапом строительства скважин является цементирование, от которого зависит герметичность крепи и, как следствие, продолжительность безостановочной и безаварийной добычи углеводородного сырья. На данный момент стандартные технико-технологические решения по повышению качества цементирования скважин достигли технологического предела. Причина этого заключается в том, что применяемые решения не в полной мере обеспечивают герметичность заколонного пространства, поскольку в основном изменения касаются состава или типа тампонажных растворов либо применения новых технических средств цементирования (модифицированные цементировочные агрегаты, оборудование для вращения обсадных колонн и др.). Авторами статьи рассмотрен технико-экономический эффект от внедрения технологических решений, разработанных с помощью алгоритмов машинного обучения (лес решений и теорема Байеса), которые оптимизируют весь процесс строительства скважин. Итогом промышленной апробации на 64 скважинах, пробуренных на месторождениях Западной Сибири, достигнуто увеличение доли сплошного контакта, однородности тампонажного раствора, обеспечена герметичность крепи опытных скважин, а также сокращена доля непроизводительного времени на строительство скважин.

Список литературы:

1. Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважине. – М.: Недра, 1990. – 409 с.
2. Nelson E., Guillot D. Well Cementing. – 2nd edition. – Schlumberger, 2006. – 773 p.
3. Шаляпин Д.В., Бакиров Д.Л., Кузнецов В.Г. Оценка эффективности внедрения технологических решений по повышению качества крепления скважин, разработанных на основе цифровых технологий // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2023. – № 3(159). – С. 68–83. – DOI: 10.31660/0445-0108-2023-3-68-83
4. Шаляпин Д.В. Теоретическое обоснование использования машинного обучения для решения задач в области цементирования скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2023. – № 12(372). – С. 23–26. – DOI: 10.33285/0130-3872-2023-12(372)-23-26
5. Bartlett P.L., Mendelson S. Rademacher and Gaussian Complexities: Risk Bounds and Structural Results // Journal of Machine Learning Research. – 2002. – Vol. 3. – P. 463–482. – DOI: 10.1007/3-540-44581-1_15
6. Bousquet O., Boucheron S., Lugosi G. Introduction to statistical learning theory // Lecture Notes in Computer Science. Vol 3176. Advanced Lectures on Machine Learning. – Berlin, Heidelberg: Springer, 2004. – P. 169–207. – DOI: 10.1007/978-3-540-28650-9_8
7. Платицын И.Е., Токунова Э.Ф. Повышение качества цементирования скважин снижением контракции цементного раствора // Нефтяная провинция. – 2018. – № 3(15). – С. 96–105. – DOI: 10.25689/NP.2018.3.96-105
8. Булатов А.И., Чудновский Д.М. Методы повышения и оценки качества тампонажных материалов и цементирования скважин: справочное руководство: в 3 т. Т. 1. – Краснодар: Просвещение-Юг, 2004. – 410 с.
9. Технология бурения нефтяных и газовых скважин: учебник для студентов вузов: в 5 т. Т. 3 / Ф.А. Агзамов, Т.О. Акбулатов, Н.А. Аксенова [и др.]; под ред. В.П. Овчинникова. – Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2017. – 342 с.