Бизнес-план проекта "Интеллектуальные скважины"

   2.Система  разработки «сверху вниз», при  которой пласты вводятся в  разработку: каждый нижележащий  после разработки вышележащего. Эта система широко применялась  в период, когда преобладал ударный  способ бурения. В настоящее  время система разработки «сверху вниз» допускается как исключение при разработке неглубоко залегающих нефтяных пластов, разбуриваемых легкими передвижными станками, при условии, что верхние пласты являются слабо проницаемыми и при прохождении их последующими скважинами на нижележащие пласты исключается поглощение глинистого раствора, и сама пачка верхних пластов разрабатывается по системе «снизу вверх».

   3.Система  одновременной разработки двух  и более пластов (залежей) предусматривает,  что каждый из пластов разбуривается одновременно отдельной сеткой скважин. Эта система применяется при условии, что нефтяные пласты являются высокопродуктивными с хорошо выраженным напорным режимом, разбуриваются быстрыми темпами и эксплуатируются при поддержании пластового давления.

   Вершиной  технологического совершенства в области  добывающего оборудования является интеллектуальная скважина (ИС). В идеальном виде ИС представляет собой полностью автоматизированную систему для реализации безлюдной технологии добычи углеводородов и обеспечивающей максимальную отдачу пересекаемых скважиной продуктивных пластов.

   Автоматизация предполагает наличие у ИС компьютерного  блока управления, который помимо регулируемого насосного оборудования связан гидравлическими, электрическими или световодными линиями контроля и управления соответственно с устройствами контроля (датчиками) и регулирующими клапанами (ИСЗС) разобщенных пакерами продуктивных пластов.

БЛИЖАЙШИЕ АНАЛОГИ

Российский  аналог.

Патент  РФ № 2262586, 7 E21B43/12, E21B34/06, опублик. 2005.10.20. Статус: ныне действует. СКВАЖИННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННО-РАЗДЕЛЬНОЙ И ПООЧЕРЕДНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ПЛАСТОВ ОДНОЙ СКВАЖИНОЙ

Изобретение относится к области добычи углеводородов (нефти, газа, газоконденсата, газогидрата, смеси) и поддержания пластового давления (ППД) на многопластовых месторождениях, и может быть использовано как при одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ), так и при поочередной (периодической или последовательной) эксплуатации (ПЭ) нескольких эксплуатационных объектов (продуктивных пластов или пропластков) одной (фонтанной, газлифтной, насосной, нагнетательной и пр.) скважины. Обеспечивает повышение эффективности технологии и надежности установки как при одновременно-раздельной, так и при поочередной эксплуатации (в том числе включая исследование) нескольких либо добывающих (нефтяных, газовых, газоконденсатных), или нагнетательных, либо одного или нескольких добывающих и нагнетательных пластов каждой (фонтанной, газлифтной, насосной, нагнетательной и пр.) скважины на многопластовом месторождении. Сущность изобретения: установка включает спущенные и установленные в скважину одну или несколько колонн труб. По крайней мере, одна колонна труб оснащена, по меньшей мере, двумя устройствами - пакером и разъединителем. Установка имеет возможность после спуска в скважину и герметичной посадки в колонне труб, по меньшей мере, одного пакера, разъединения от пакера и извлечения из скважины, затем спуска и установки в скважину колонны труб большего, или меньшего, или равного диаметра, без или с одним, или с несколькими из устройств - пакером, разъединителем, состоящим из съемной и несъемной двух частей, одной или несколькими скважинными камерами со съемными клапанами, телескопическим соединением и насосом. При этом колонна труб спущена или непосредственно в скважину, или же в колонну труб большего диаметра и не соединена или соединена герметично, но не жестко, через разъединитель, с соответствующим посаженным пакером. Причем башмак колонны труб ниже пакера, установленного над или под нижним пластом, гидравлически разобщен или соединен с забоем скважины.

  Американский  аналог.

  Патент  РФ № 2320850, E21B 34/06, E21B 43/14, опублик. 2008.03.27.По заявке США № 03/13596 от 2003.03.05. Статус: ныне действует. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ ВНУТРИСКВАЖИННАЯ КЛАПАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ФЛЮИДОВ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ИНТЕРВАЛОВ СКВАЖИНЫ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ФЛЮИДОВ

  Изобретение предназначено для разработки месторождений  нефти и других углеводородов. Обеспечивает эффективное селективное регулирование выхода каждого из флюидов, добываемых из большого числа интервалов, до его смешивания внутри скважины с другими флюидами, без существенного усложнения и увеличения наземной и подземной компоновок и возможностью осуществления регулирования посредством клапанов, установленных внутри скважины выше гравийной набивки. Сущность изобретения: по изобретению предполагают несколько трубчатых элементов, расположенных один в другом с образованием по меньшей мере одного центрального канала и по меньшей мере двух кольцевых каналов с возможностью направления потоков флюидов из разных интервалов в разные концентрические каналы. Имеются также клапаны, выполненные с возможностью управления потоком флюида из каждого из каналов. Согласно изобретению клапаны размещены в стволе скважины с обеспечением возможности раздельного перемещения указанных потоков флюидов через концентрические каналы и дальнейшего избирательного смешивания потоков флюидов из всех каналов.  

  Наибольшие  проблемы при создании ИС обусловлены  тем, что их регулирующее и контролирующее  оборудование должно быть рассчитано на многолетнюю эксплуатацию в экстремальных условиях интенсивного коррозионного воздействия, высоких давлений и температур, и при этом оказывать своими габаритами минимальное влияние на транспортные характеристики (проходное сечение) скважины. В этом плане неоспоримыми преимуществами обладают устройства на основе нитиноловых рабочих элементов.

  Для ИС, эксплуатационные температуры которых  не превышают 100С нами предложено воспользоваться  прямыми резиноподобно растягиваемыми в охлажденном состоянии и самопроизвольно укорачивающимися при прямом или косвенном электрическом нагреве проволоками диаметром 0,5-1мм. То есть элементами, в которых используется эффект памяти формы и способность давать самопроизвольный отклик о фазовом состоянии  и связанных с ним температурных и геометрических параметрах в виде аномального изменения электрического сопротивления.

  Примером  такого устройства может послужить  разработанное нами устройство селективного заканчивания скважины. Устройство содержит снабженный органом регулирования и исполнительным механизмом регулирующий золотниковый клапан, корпус органа регулирования которого установлен на  трубе и связан с перфорированным напротив продуктивного пласта или пропластка участком обсадной колонны, исполнительный механизм закреплен в скважине, постоянно соединен с золотником органа регулирования и посредством линии управления связан с расположенным на поверхности земли блоком управления и контроля, а золотник расположен в зоне действия датчика,  соединенного соответствующими электрическими кабелями со связанным с электрическим источником питания и с указанным блоком управления и контроля электрическим измерительным прибором. При этом, по меньшей мере, один регулирующий золотниковый клапан, линия управления выполнена электрической в виде соответствующих электрических кабелей и проводов, датчик имеет вид термодатчика, исполнительный механизм каждого золотникового клапана снабжен, по меньшей мере, двумя рабочими элементами из сплава, обладающего эффектом памяти формы, каждый из которых постоянно или периодически расположен в зоне действия электрического нагревательного элемента, причем каждый рабочий элемент одним концом соединен с опорой, а другим,  с  золотником своего золотникового клапана, по меньшей мере, один из рабочих элементов каждого золотникового клапана установлен над, а другой, под соединенным с ним золотником, каждый рабочий элемент либо в виде электрического нагревательного элемента сопротивления сам связан указанным кабелем через блок управления и контроля с электрическим источником питания, либо постоянно или периодически расположен в зоне действия только одного нагревательного элемента, который независимо связан указанным кабелем через блок управления и контроля с электрическим источником питания.

    В качестве пакера для ИС, оснащенной данным устройством может быть использован  разработанный нами термостойкий (до 250С) извлекаемый пакер с  запорным элементом в виде сверхупругой веретенообразной пружины из нитинола.

    Запорный  орган пакера содержит концентрично установленный на трубчатом корпусе  внутри скважинной, например, обсадной трубы расширяющийся при укорачивании уплотнительный элемент из сплава, обладающего эффектом памяти формы, один конец которого закреплен на трубчатом корпусе, а другой на  втулке, установленной с возможностью перемещения вдоль оси трубчатого корпуса. При этом дополнительно содержит две изготовленные из термостойкого гидроизоляционного материала, например, из снабженной кордом термостойкой резины, концентрично расположенные одна в другой упругие трубчатые диафрагмы, противоположные концы которых герметично закреплены соответственно на втулке и на корпусе в местах крепления уплотнительного элемента,  последний изготовлен из сплава, обладающего эффектом сверхупругости, концентрично расположен между диафрагмами, выполнен в виде проволочной спиралевидной пружины растяжения веретенной формы, втулка снабжена, по меньшей мере, одним сквозным  продольным отверстием с закрепленным в нем фильтром, поворотным приспособлением и соосно-расположенным с противоположной от уплотнительного элемента и диафрагм  стороны вертлюгом.

    Следует отметить что, несмотря на достаточно высокую себестоимость нитинола (около 3000 рублей за килограмм полуфабриката) применение нитиноловых элементов предполагает практически неограниченный по отношению к другим элементам ИС срок эксплуатации и  использование их при температурах до 250С. Что обусловлено высочайшей коррозионной стойкостью данного титанового сплава и уникальной природой деформаций  - фазового превращения первого рода в широком температурном интервале, при котором словно при превращении воды в пар количество циклов переходов практически неограниченно.

  Возможность в наиболее полной мере реализовать  потенциал нитиноловых элементов, а именно измеряемый десятилетиями ресурс при повышенных температурах (до 250С) и интенсивном коррозионном (любое из встречаемых при добыче и обслуживании) и механическом воздействии (до 700МПа) отражена в разработанной нами для многократного применения извлекаемой скважинной системе для одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации нескольких продуктивных пластов.  При этом основные преимущества нитиноловых элементов обусловлены использованием эффекта сверхупругости, то есть способности сплава, обладающего прочностными характеристиками стали на протяжении миллионов циклов растягиваться и сжиматься под действием внешней нагрузки до 14% относительной деформации рабочего элемента, то есть в сотни раз превосходя по этому показателю стали, применяемые при изготовлении лучших пружин.  

    Извлекаемая скважинная система оборудована  приводными запорными устройствами, каждый из которых снабжен трубчатым  корпусом – участком обсадной колонны  с нарушенной отверстиями герметичностью стенок, трубчатым затвором с двумя расположенными на его противоположных концах уплотнительными элементами в виде надувных пакеров и исполнительным механизмом объемного действия в виде тех же самых пакеров. Причем последние связаны трубчатыми линиями управления с блоками регулирования и контроля давления, а их надувные уплотнительные элементы изготовлены из сплава, обладающего эффектами памяти формы и сверхупругости, например, из никелида титана, которые при нагреве самопроизвольно сжимаются. В скважине  уплотнительные элементы постоянно находятся в сверхупругом состоянии и  в зависимости от производственной необходимости периодически или постоянно надуты. Управление системой производится путем подачи команд на блоки регулирования и контроля давления.

    Представленные  примеры иллюстрируют те качественные изменения, которые может привнести в нефтегазовую отрасль внедрение нитинола. Однако они являются лишь малой толикой десятков сделанных нами изобретений в рассмотренной и смежных отраслях техники, успешная реализация которых может производиться вкупе или параллельно с решением затронутой проблемы.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                     Приложение 3

Производственная  база

Помещения (общая  площадь 500 кв. м)

1. Мастерские (1320 кв. м)
2. Офисные помещения (510 кв. м)
3. Склад 170 (кв. м)

Оборудование (общая стоимость – 30,485 млн. руб.)

Ι. Литейное производство и термообработка

1. Индукционная печь для бестигельной плавки - 2 шт. (12,3 млн. руб.)
2. Муфельная печь - 1 шт. (170 тыс. руб.)
3. Трубчатая печь – 1шт. (200 тыс. руб.)

      ΙΙ. Станочное производство

1. Токарно-винторезный - 2 шт. (1,2 млн. руб.)
2. Сверлильный - 1 шт. (520 тыс. руб.)
3. Фрезерный - 1 шт. (990 тыс. руб.)
4. Маятниковая пила – 1шт. (45 тыс. руб.)
5. Механическая  пила –1шт. (35 тыс. руб.)
6. Ленточная пила – 1 шт.(100 тыс. руб.)
7. Гильотина – 1 шт. (100 тыс. руб.)
8. Точильный станок – 1 шт. (50 тыс. руб.)
9. Пескоструйная установка - 1 шт. (50 тыс. руб.)
10. Установка плазменного напыления - 1 шт. (1,45 млн. руб.)
11. Компрессор - 1 шт. (185 тыс. руб.)

    ΙΙΙ. Сварочное производство

         1.  Аргонная сварка - 1 шт. (150 тыс. руб.)

               2.   Газовая сварка- 1 шт. (90 тыс. руб.)

               3.   Электрическая сварка, постоянный ток - 1 шт. (70 тыс. руб.)

         ΙV. Прокатное производство

             1.      Волочильный станок - 1 шт. (130 тыс. руб.)

                         2.      Прокатный станок – 1 шт. (650 тыс. руб.)

         V.  Кузница

              1.  Горн и инструменты – 1 шт. (150 тыс. руб.)

              2.  Механический молот – 1 шт. (50 тыс. руб.)

        VΙ.  Экспериментальное оборудование 

             1. Испытательный стенд - 1 шт. (1,3 млн. руб.)

             2. Металлоспектрометр - 1 шт. (2 млн. руб.)

             3.  Инструменты – 2,5 млн. руб.

             4.  Измерительная и компьютерная техника- 4,5 млн. руб.

      5. Другое (программное обеспечение,  сетевое оборудование ит.д.) – 1,5 млн. руб.

Итого:  30,485 млн. руб.

Дополнительные  требования – Электропитание 1200 кВт (3-х фазное), вода, вентиляция, отопление, канализация

                                                            Приложение  4

Численность работающих, расходы  на оплату труда 
и отчисления на социальные нужды

 

Показатели	Единица изм.	1 год					2 год					З год Всего
		Всего	по кварталам				Всего	по кварталам
			I	II	III	IV		I	II	III	IV
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Численность работающих, всего	Чел.	50	45	45	45	50	60	60	60	60	60	60
в том  числе: 1. рабочие,	Чел.	20	16	17	19	20	21	22	22	22	22	22
2. служащие  и ИТР,	Чел.	19	15	16	18	19	27	27	27	27	27	27
3. сотрудники  аппарата управления	Чел.	6	3	4	5	6	6	6	6	6	6	6
4. сотрудники  сбыта	Чел.	5	3	3	4	5	5	5	5	5	5	5
Расходы на оплату труда и  отчисления
5. Расходы  на оплату труда, руб., всего	млн.	47,1	11,3	11,4	12.4	12,4	57,2	14,3	14,3	14,3	14,3	57,2
в том  числе:заработная плата	млн.	35,2	8,43	8,5	9,25	9,25	42,7	10,67	10,67	10.67	10,67	42,7
соц. отчисления	млн.	11,9	2,87	2,9	3,15	3,15	14,5	3,62	3,62	3,62	3,62	14,5