ЕСВА-СНГ Русский
  • Азиатско-тихоокеанский регион

Для преодоления проблемного грунта компания DrillTech использует технику ГНБ и выполняет заказ на строительство газопровода

Перемежающиеся и спорадические пласты песка, глины и скальной породы создают множество проблем

июл-2011

Когда Гари Дэвидсон (Gary Davidson), президент и совладелец компании DrillTech Inc. из Кларксвилля, штат Техас, увидел результаты анализа образцов грунта, представленные ему заказчиком проекта – компанией Regency Energy Partners, – он был уверен в том, что заказ на прокладку магистрального газопровода, для выполнения которого была нанята его компания, станет очередной рутинной работой. Единственным затруднением, на первый взгляд, была длина трубопровода.

Дэвидсон, занимавшийся бурением скважин и строительством трубопроводов с 1991 года, основал DrillTech со своим другом и партнером – Лансом Даунсом (Lance Downs) – в октябре 2007 года. С тех пор компания неуклонно развивается и сегодня насчитывает более 20 работников. Компания специализируется на бестраншейной прокладке трубопроводов, а основой парка ее оборудования является установка Vermeer® D500x500 Navigator® для горизонтального направленного бурения (ГНБ), которой Дэвидсон доверяет всецело.

Заказчик проекта – компания Regency Energy Partners из Далласа – владеет межпромысловым трубопроводом длиной более 8368 км, включая долю в Regency Intrastate Gas System – внутриштатном трубопроводе длиной 724 км в Северной Луизиане. Активы компании Regency находятся в нескольких из самых богатых газодобывающих регионов Соединенных Штатов, включая Хейнсвилл, Игл Форд, Барнетт, Фейетвилль и Марселл.

Компания Regency владеет значительными сборными и перерабатывающими мощностями в четырех географических регионах США, и имеет контракты с добывающими предприятиями на сбор неочищенного природного газа, поступающего из отдельных скважин или центральных пунктов получения продукции, за которыми, вероятно, также стоит множество скважин. Скважины соединяются сборными трубопроводами, по которым неочищенный природный газ поступает на газоперерабатывающий завод, газоочистительную станцию, либо непосредственно в федеральные или внутриштатные транспортные газопроводы.

Трубопровод, заказ на строительство которого компания Regency Energy предоставила компании DrillTech, строился вблизи Логанспорта, что на западной окраине Луизианы – на расстоянии вытянутой руки от границы между Техасом и Арканзасом, – и предназначался для расширения уже имевшейся магистрали диаметром 61 см с толщиной стенки 1,3 см, транспортировавшей сырье, добываемое из нескольких скважин.

По плану бурения трубопровод прокладывался в двух отдельных скважинах, длина одной из которых была довольно обычной и составляла 591 м, а протяженность второй равнялась 1410 м. Второй ствол мог создать трудности команде DrillTech. Дэвидсон пояснил, почему план предусматривал бурение двух отдельных скважин.

«По плану трубопровод пересекал шоссе и продолжался под участком с уязвимой природной средой, – рассказывает Гари. – Когда мы получили заказ, трасса уже была спланирована, поэтому мы прошли по ней пешком, чтобы оценить физическую топографию участка. Проведя проверку, мы поняли, что лучше всего будет пробурить две отдельные скважины, в частности, потому что протяженность участка с уязвимой природной средой была очень велика. Что мы не могли предвидеть, так это препятствия, которые могли встретить под землей».

После окончательного анализа профилей грунта, представленных заказчиком проекта – компанией Regency Energy Partners, – и утверждения сроков план-графика, работники Дэвидсона отобрали оборудование и инструменты, которые, по их мнению, были максимально эффективными для выполнения предстоявшей работы.

«Исходя из длины перехода и указанного размера трубы, мы решили, что лучше всего нам подойдет установка ГНБ Vermeer D500x500, – рассказывает Дэвидсон. – Имевшаяся у нас модель D500x500 наилучшим образом подходила для обеих фаз выполнения заказа и, особенно, для более длинной скважины, при бурении которой необходимо было учитывать уязвимость окружающей среды. Первую, более короткую, скважину мы пробурили абсолютно гладко – без сюрпризов. Профиль грунта по всей длине ствола был достаточно однородным; изменялась, главным образом, плотность глины».
Когда все необходимое для выполнения заказа оборудование было готово, члены бригады DrillTech, полные решимости приступить к делу, отправились на место выполнения работ – в Логанспорт, отстоящий на 268 км от их базы в Кларксвилле.

В первой скважине грунт был разным – от песка до твердого глинозема и даже скальной породы. Вариации присутствовали по всей длине первой скважины. Образцы керна показывали слой каменной породы толщиной 5 см, но не давали никакой информации о точной длине, ширине и глубине пласта. После бурения около 91 м сквозь плотную породу первоначальный профиль грунта внезапно изменился, что потребовало извлечь инструмент и установить 17,2-сантиметровый турбобур с 21,6-сантиметровым долотом с фрезерованными зубьями. Турбобур был выбран в силу его эффективности в прохождении через твердые пласты.

«Турбобур приводится в действие потоком бурового раствора и предназначен для бурения твердых пород, – поясняет Дэвидсон. – Давление бурового раствора заставляет бурильную головку лучше работать, позволяя ей вращаться на наконечнике. Это решение оказалось правильным, поскольку обеспечило эффективную работу и повысило нашу производительность».

Непредвиденные трудности, поджидающие впереди
Первую скважину компания DrillTech пробурила сравнительно легко – за восемь дней, показав, после небольшой регулировки в начале бурения, среднюю производительностью от 76 м до 91 м в час. После поэтапного расширения расширителями диаметром от 45,7 см до 91,4 см, скважина была прочищена, и в нее, секциями по 12 м, были протянуты 295 м предварительно сваренных и уложенных на раздвижные катки труб диаметром 61 см и с толщиной стенки 1,3 см (.500). Затем оборудование переместили для бурения второй скважины длиной 1410 метра.

В проектных точках входа и выхода на экологически уязвимой зоне были взяты образцы грунта, которые не дали никакой детальной информации о том, что может находиться между ними. В начале скважины грунт был глинистым, сменявшийся песчаными участками; вначале не было ничего существенного или затруднительного. Но внезапно бурильщик ощутил, что ситуация начала резко меняться. Скала.

«По опыту предшествующих работ на аналогичных участках мы подозревали, что здесь – на 1402-метровом участке ствола скважины – характер грунта может существенно меняться, – говорит Дэвидсон. – Как и предполагалось, мы столкнулись с множеством изменений грунтовых условий, которые невозможно было определить по взятым образцам, и многие из которых весьма нас удивили».

«Условия оказались неожиданными, поэтому мы были вынуждены бурить с помощью шарошечного расширителя», – поясняет Дэвидсон. – По образцам грунта мы никак не могли предположить наличие здесь такого мощного скального пласта. По этой причине у нас не было при себе соответствующей инструментальной оснастки и мы были вынуждены заказать расширитель с несколькими долотами. К счастью, мы обнаружили это, когда бурили пилотную скважину, так что мы смогли его заказать и расширитель прибыл вовремя. Простоев не было.

После установки расширителя с несколькими долотами началось бурение, и оснащенная необходимой для бурения скального грунта оснасткой установка ГНБ D500x500 была возвращена в дело. Сложная скальная порода и непредсказуемые внезапные изменения характера грунта, состоявшего из песка и глинозема переменной плотности, затрудняли выдерживание направления второй скважины, снижали производительность и растянули процесс бурения второй скважины более чем на пять недель. Однако, с учетом всех обстоятельств, Дэвидсон был удовлетворен общим результатом.

«Работа была не без проблем, – вспоминает он. – Но хорошее оборудование, соответствующая оснастка и опыт наших бурильщиков, прежде работавших в аналогичных условиях, дали должный результат. Мне приходилось выполнять работы, которые шли далеко не так хорошо, как эта, несмотря на всю ее сложность. Я понимал, что DrillTech сделала все, что было нужно, и именно так, как было нужно. Буровая установка Vermeer работала прекрасно и оказалась отличным приобретением».

Мастерство бурильщика побеждает изменчивость условий
Несомненно, внезапные изменения характера грунта, с которыми столкнулись бурильщики компании DrillTech при выполнении этого заказа, были труднейшей задачей, осложнявшейся отсутствием подробных данных, при наличии которых они могли бы лучше подготовиться к тому, с чем столкнулись. И все-таки, Дэвидсон был твердо убежден в том, что опыт его бурильщика сыграет решающую роль в успешном преодолении всех трудностей, обусловленных характером грунта на пути скважины.

«Никогда не следует недооценивать роль высококвалифицированного бурильщика, – говорит Дэвидсон. Подготовка такого бурильщика требует некоторого времени, и наши бурильщики обладают всеми качествами, необходимыми для преодоления всех трудностей, которые может преподнести земля. Естественно, обучение требует времени, но опыт – наилучший учитель. Каждый может научиться управлять автомобилем, но не каждый может участвовать в гонках NASCAR. Это же можно сказать и о горизонтальном направленном бурении. Любой может встать на это место и двигать рычаги, но за пультом управления этой установкой вам нужен тот, кто знает, что делает и делает это осознанно безопасно. Безопасность относится к самым важным аспектам работы бурильщика и является первостепенной для всех работников DrillTech».