ЕСВА-СНГ Русский
  • Азиатско-тихоокеанский регион

Поговорим о скважине!

Компания Driver Pipeline (США) бурит через скалу скважину длиной 1,8 км за один цикл

авг-2011

Компания Chesapeake Midstream Partners хорошо известна официальным лицам как заказчик на бурение самой длинной в истории компании Chesapeake Energy Corporation горизонтальной направленной скважины для строительства газопровода FRAP (от Фоссил Ридж до Арк Парка) в районе массивных залежей природного газа в Барнетт Шейл. Скважина для трубопровода, проложенного с минимальными неудобствами для двух густонаселенных пригородов Форт-Уэрта, штат Техас (США), включая лужайки двух полей для игры в гольф, несколько окаймленных деревьями улиц и множество фешенебельных городских кварталов, входит в число самых длинных непрерывных скважин в истории бестраншейной прокладки трубопроводов.

Пробуренная компанией Driver Pipeline со штаб-квартирой в Ирвинге, штат Техас (США), эта скважина была второй для строившегося в три этапа трубопровода длиной 10 км и диаметром 61 см, соединявшего главную компрессорную станцию (в пригороде Арк Парк) с кустом скважин на северо-востоке от центра Форт-Уэрта. Газопровод FRAP предназначен для сбора и транспортировки природного газа из гигантских залежей в Барнетт Шейл, и соединяет 12 газоносных участков с более чем 55-ю скважинами в Форт-Уэрте, Норт Ричланд Хиллз, Хэлтом Сити и Херсте, штат Техас.

Невероятный путь
После нескольких месяцев планирования и подготовки более дюжины начальников отделов, инженеров и специалистов по технике безопасности прибыли на рабочую площадку в Норт Парк, город Хэлтом Сити, штат Техас, где начинались работы по проекту. Тем не менее, перед фактическим выполнением второго этапа из персонала Driver Pipeline и Chesapeake Midstream была создана вспомогательная группа для организации наземных работ, которые, учитывая длину трубопровода, необходимость сохранения целостности роскошной окружающей обстановки и множество ограничений, связанных с муниципальными, частными и коммерческими интересами вдоль трассы скважины, были трудной задачей.

Хотя газопровод FRAP прокладывался под дорогами с интенсивным движением и под такими объектами общественного пользования, как парки и поля для гольфа, неудобства для жителей вдоль трассы длиной более полутора километров были столь малы, что большая их часть даже не догадывалась о том, что происходит под землей на глубине в 41,2 м, равной высоте девятиэтажного здания.

«Местоположение, местоположение, местоположение, – комментируя особенности заказа, говорит Гарольд Кей (Harold Kay), руководитель работ по ГНБ в компании Driver Pipeline. – Многие могут подумать, что главными проблемами, которые возникали на нашем пути, были длина скважины и скальный грунт. В возможностях оборудования мы были уверены. Основные трудности были обусловлены рядом других факторов и, особенно, ограниченным доступом. По плану скважина проходила под двумя полями для игры в гольф, участками с уязвимой природной средой, глубокими ручьями и множеством деревьев и кустов. Изначальная трудность заключалась в ограниченном доступе посередине трассы скважины».

Скала круглосуточно
На организованном в городском парке, соседствующем с площадкой Frisbee для игры в гольф и спортплощадками, участке сосредоточения, окруженном массивной стеной высотой в 4,9 м, предназначенной для защиты местных жителей от шума, бригада компании Driver Pipeline установила свою установку Vermeer D1000x900 Navigator® для горизонтального направленного бурения и приступила к выполнению круглосуточной 3-месячной работы без выходных дней. Для бурения пилотной скважины они выбрали турбобур с 22,2-сантиметровым роторным шарошечным долотом и секции бурильных труб длиной 9 м и диаметром 12,7 см.

При жестких допусках (45,7 см слева направо), указанных в плане скважины, право на ошибку фактически отсутствовало. Хотя угол входа в 15 градусов при средней глубине бурения в 36 м можно считать весьма крутым, Кей дает обоснование, понятное только тем, кто знаком с топографией и конкретным участком.

«Хорошо зная топографию Форт-Уэрта и окрестностей, мы были осведомлены об имеющемся на глубине от 9,7 до 10,4 м уступе скальной породы, – говорит Кей. – Если первое касание этого пласта произойдет под углом, скажем, от шести до семи градусов, буровое долото, вероятнее всего, отклонится и уйдет вверх. В таких случаях радиус оказывается слишком малым для прокладки трубы большого диаметра. При входе под углом в 15 градусов мы были уверены в том, что, когда достигнем скальной породы, угол будет достаточным для того, чтобы долото вошло в него и затем выдерживало первоначальное направление. Все работало великолепно!»

Бригады Driver Pipeline работали круглосуточно, тщательно следя за направлением и безопасностью бурения — большей частью незаметного — под оживленными дорогами, тихими переулками и каналами. Вместе с Майком Уэббом (Mike Webb), главным управляющим, отвечающим в компании Driver Pipeline за направленное бурение и топографическую съемку, и Ричардом Нортоном (Richard Norton), старшим управляющим, Кей был полностью уверен в возможностях бригады и оборудования.

«Наш опыт по бестраншейной прокладке коммуникаций в этой местности позволил нам с уверенностью взяться за эту работу, – говорит Уэбб. – Кроме того, мы были полностью уверены в возможностях буровой установки Vermeer, которую использовали уже несколько лет. Это оборудование снова и снова сокрушало скалы и глину формации Барнетт. Наибольшей проблемой для нас была логистика».

Шум от работ на поверхности земли
Ограниченность пространства и доступа предопределяла небольшие размеры участка сосредоточения. Весь извлеченный из скважины грунт вывозился грузовиками с вакуумными контейнерами. Грунт, не поддающийся удалению вакуумным способом, например, крупные фрагменты, ежедневно вывозился самосвалами. Вокруг выходной ямы, находившейся на подъездной дороге к жилому комплексу, круглосуточно дежурили охранники, которые регулировали движение транспорта, ограничивали доступ и помогали местным жителям обходить ограждение вокруг оборудования. Оттуда, через густо поросший лесом участок, и была проложена извилистая каменистая дорога, ведшая к промежуточному участку, организованному близ одной из площадок для игры в гольф.

После 15 дней почти непрерывного бурения пилотная скважина была успешно пробурена с «мизерными затруднениями», по выражению Кея, и бригада специалистов бестраншейной прокладки из компании Driver горела желанием заняться расширением и обратной протяжкой. Для того чтобы в скважину можно было втянуть стальную трубу X65, диаметром 61 см, с наплавленным эпоксидным покрытием, требовалось, за три дополнительных прохода, расширить диаметр скважины до 45,7 см, затем до 66 см и, наконец, – до 91,4 см. Как пояснил Кей, для секций, прокладываемых методом ГНБ, компания Chesapeake обычно использует стальные трубы X65 с наплавленным эпоксидным покрытием и стенкой толщиной 0,375 или 0,500. Исходя из максимальных значений рабочих давлений в трубопроводах, такой тип труб требуется для зон класса IV, т. е. вблизи жилых домов и предприятий, в отличие от незастроенных участков в сельской местности.

«Поскольку бурить приходилось, главным образом, скальный и глинистый грунт, мы решили, что лучше всего переоснастить расширитель для скважин диаметром 45,7 и 91 см, – пояснил Кей. – Мы пробурили более 914,4 м, затем извлекли расширитель и установили новые конусы и резцы. Вращающий момент на столе ротора был очень малым – огромное преимущество буровой установки Vermeer, а скорость проходки оставалась практически постоянной от старта до финиша. Промежуточное расширение до диаметра в 66 см мы могли выполнять в один непрерывный проход, без извлечения. Преодоление пройденного расстояния потребовало много времени, и мы не хотели иметь проблемы с расширителем, пробурив 1219 м. Мы знали, что буровая установка справится с этой задачей, поэтому у нас не было причин проталкивать расширитель».

Организация обратной протяжки
Пробурив пилотную скважину за 15 дней, команда из Driver Pipeline смогла обеспечить завершение трех расширенных скважин за 28 дней, проходя, в среднем, около 109,7 м каждые 12 часов, пока трубы подготавливались к их конечному путешествию — и постоянному местопребыванию, — находящемуся на глубине 36,6 м под поверхностью земли. Протяжка в скважину более полутора километров стальных труб оставалась последней операцией для еще одного успешного выполнения заказа компанией Driver Pipeline. Требующая точности, эта последняя и сложнейшая логистическая задача была выполнена с величайшей осторожностью и предельной точностью.

«Мы собрали трубопровод в пять отдельных секций, – поясняет Нортон.– Площадка временного складирования находилась у края буровой трассы, которая проходила через поле для гольфа, небольшой городской парк и далее – по Оникс Стрит до Бродвея. Для облегчения обратной протяжки, по одной секции за раз, мы построили на поле для гольфа деревянный настил длиной 548,6 м и установили катки. Нам была предоставлена возможность подвесить трубы на высоте 4,3 м над улицей Оникс Стрит, чтобы не препятствовать движению. Протянув либо подготовив к сварке очередную секцию, мы останавливались, выполняли сварку, рентгеновскую дефектоскопию, наносили покрытие и переходили к следующей. Сварив первые четыре секции, мы протянули их в скважину на 60 м, сварили последний шов и протянули трубопровод».

Для снижения сопротивления и облегчения протяжки труб весом в 343 тонны, вместе с бурильной колонной весом 69 018 кг и диаметром 16,8 см, что в сумме составило 408 тонны, бригада из Driver Pipeline использовала бентонитово-мыльную смесь. Для полной протяжки потребовались 15 часов, после чего еще 15,5 часа ушли на подъем настила.

После того, как трубопровод надежно обосновался в своем постоянном подземном обиталище и с трех лунок гольф-клуба Diamond Oaks Country Club были сняты защищавшие их настилы, Кей передал в здание клуба сигнал «все чисто», и игра на трех упомянутых лунках возобновилась — всего лишь с однодневным перерывом — с момента, когда бригада Driver Pipeline начала работу.

Похвальные отзывы от жителей, игроков в гольф и бизнесменов
За исключением нескольких мелких процедурных затруднений Майк Такер (Mike Tucker), руководитель проекта FRAP от компании Chesapeake Midstream Partners, не смог найти ни одного отклонения от плана.

«Это самая уникальная работа, в которой мне довелось участвовать за более чем 30 лет моего пребывания в бизнесе, – сказал Такер. – Мне доводилось бурить скважины под трубопроводы длиной от 1219 м до 1524 м, но в жилых кварталах с фешенебельными улицами, деревьями и полями для гольфа – никогда! А 10 лет назад такая скважина могла стать мировым рекордом только благодаря своей длине, особенно, с учетом того, что была пробурена полностью в твердом скальном грунте. Технология и оборудование за последние несколько лет продвинулись настолько, что мы можем браться за такую работу с большой уверенностью».

Грегг Уайдмен (Gregg Wideman), генеральный директор гольф-клуба Diamond Oaks Country Club, остался доволен не только тем, что членам клуба был причинен минимум неудобств, но и безукоризненным состоянием поля после завершения работ, а также учтивостью, проявленной персоналом компании Driver Pipeline в отношении него и членов клуба. Он сказал, что хотя в течение дня три лунки и были вне игры, с целью предоставления достаточного рабочего пространства, большинство членов клуба понимали, зачем это нужно и что это – временное явление.

По завершению строительства сотни местных жителей, бизнесменов и энтузиастов гольфа снова выразили свою признательность и удовлетворение генеральному директору компании Driver Pipeline, Дэйлу Бахмэну (Dale Baughman).
«Сегодня мы здесь, а завтра уже уходим, – говорит Бахмэн. – Небольшие неудобства стоят тех благ, ради которых эти неудобства пришлось испытать. Я полагаю, что возможность иметь этот газ, использовать его и поставлять на рынок – это очень хорошо».