Долгопольский Александр Львович Главный редактор журнала «Инженерная практика»

Представленная публикация в целом посвящена организации работы с данными о строительстве скважины на стороне компании-заказчика и описывает продолжающийся проект разработки и внедрения соответствующего программного комплекса и методологии в компании BP.

В качестве предпосылок к началу рассматриваемого проекта авторы работы называют существующий или, по крайней мере, существовавший еще некоторое время назад разрыв между технологическим прогрессом в области получения скважинных данных и доступными компании-заказчику возможностями работы с ними. По словам авторов, обычно полный набор скважинных данных в процессе бурения бывает доступен непосредственно на буровой, тогда как к специалистам в офисе заказчика данные попадают уже зачастую в урезанном формате, причем, как правило, это предполагает необходимость установки и использования программного обеспечения сервисной компании. В условиях, когда компания-оператор пользуется услугами разных сервисных подрядчиков и одновременно ведет несколько проектов, это создает сложности организационного характера, влечет за собой дополнительные финансовые расходы и не позволяет специалистам заказчика в полной мере и максимально эффективно контролировать процесс.

В этой связи компания BP приняла решение разработать собственный унифицированный программный комплекс, который бы позволял интегрировать данные, поступающие в режиме онлайн от ПО сервисной компании, и представлять их в унифицированной и удобной для восприятия форме. Комплекс получил название Well Advisor («Консультант по скважине») и был основан в том числе на использовании распространенных протоколов обмена техническими данными, таких как Wellsite Information Transfer Standard Markup Language (WITSML) и Object Linking and Embedding (OLE). Иными словами, программный комплекс фактически исполняет роль интерфейса между собственным программным обеспечением сервисных компаний и системой анализа и визуализации данных компании-заказчика.

Последняя построена по принципу «консолей» соответственно ключевым задачам контроля строительства скважины. На момент подготовки публикации рабочая версия программы содержала пять консолей: «Спуск обсадной колонны», «Цементирование», «Мониторинг ПВО», «Опрессовка» и «Управление жидкостями на буровой». Это экраны, на которых в режиме реального времени в удобном и стандартизированным в масштабах компании виде отображаются все соответствующие данные, уже проведенные через принятые в компании или специально разработанные алгоритмы, в той степени, в какой это позволяет сделать текущий уровень автоматизации.

Так, консоль «Спуск обсадной колонны» включает несколько инфо-графических блоков (рис. 5.1). Первый из них визуализирует динамику осевых нагрузок за счет трения колонны о стенки ствола. Эта диаграмма наряду с диаграммой, одновременно отображающей вес на крюке и положение талевого блока при спуске каждой секции обсадных труб, позволяет заранее выявлять осложнения – например, дифференциальный прихват – и предпринимать предупреждающие действия. Данные по двум предыдущим секциям дают дополнительную информацию о развитии осложнения. Еще один блок монитор алармов в виде лепестковой диаграммы (Zone Widget) -предназначен для упрощения оценки значений основных показателей спуска обсадной колонны на предмет уровня опасности. По словам авторов, эта консоль использовалась при строительстве 26 морских скважин для отслеживания спуска почти 300 секций обсадных колонн, и при ее использовании не произошло ни одного прихвата. Другая консоль отображает процесс цементирования (рис. 5.2). Здесь мы видим сводные данные по динамике процесса с отображением всех основных показателей, в том числе в сопоставлении с дизайном. Например, можно отслеживать давление в линии, объемы закачки по стадиям, плотность раствора и т.д. Есть и дополнительные «виджеты», например, двухмерная модель скважины, отображающая процесс вытеснения жидкостей.

Еще одна важная консоль – «Управление жидкостями» (рис. 5.3) – фактически служит для анализа и отображения данных геолого-технических исследований (ГТИ) в процессе бурения. Главным образом, это информация об объемах жидкостей и давлениях. Эти данные необходимы для раннего обнаружения таких осложнений, как поглощения и газопроявления.

Все данные, поступающие в режиме реального времени от скважинных и поверхностных датчиков, графически сопоставляются с проектными данными и данными литологии, что облегчает прогнозирование и понимание причин возникновения осложнений и, естественно, дает возможность принимать своевременные меры. Впрочем, в отличие от двух предыдущих, консоль «Управление жидкостями» на момент подготовки материала еще находилась на стадии промысловых испытаний.

Консоль «Состояние ПВО» предназначена для отслеживания состояния превенторов и задвижек, включая работоспособность гидравлики и электрооборудования (рис. 5.4). Каждому узлу соответствует индикатор, сигнализирующий о его нормальной работе или же о сбое.

И, наконец, последняя из уже применяемых авторами консолей отображает процесс опрессовки ПВО и различного скважинного оборудования. Помимо графической информации, эта консоль отображает информацию в двухвариантном формате: положительно или отрицательно завершилась опрессовка.

Конечно, и это подчеркивают сами авторы работы, рассматриваемую систему нельзя назвать прорывной технологией – по сути программный комплекс лишь упрощает задачу получения и интерпретации данных, которая так или иначе решалась и раньше, одновременно снижая влияние «человеческого фактора». Однако с учетом все возрастающей сложности проектов бурения и увеличения затрат на строительство скважин даже небольшое повышение эффективности – это существенная экономия. Конечно, только в том случае, если система органично вошла в ежедневную практику, в связи с чем, помимо программного комплекса как такового проектная группа в сотрудничестве с консалтинговой компанией также разработала и реализовала на практике методологию постепенного внедрения Well Advisor – на плавную интеграцию уходит несколько лет, включая этапы обучения персонала и параллельного функционирования старой и новой систем.