Скважина (нефтяная/газовая)

Скважина — горная выработка цилиндрической формы, пробурённая с поверхности земли или со дна моря, основные элементы которой — устье, ствол и забой. На объектах нефтяной и газовой промышленности скважины служат для добычи нефти, газа и газового конденсата, разведки месторождений, нагнетания воды или газа в пласт, контроля разработки залежи и для иных вспомогательных задач. Скважины и связанная с ними инфраструктура входят в состав опасных производственных объектов (ОПО) нефтегазодобычи и эксплуатируются по требованиям профильных федеральных норм и правил (ФНП) Ростехнадзора.

Конструкция и основные элементы

Скважина характеризуется рядом конструктивных элементов, общих для нефтяных и газовых объектов:

• Устье — верхняя часть скважины с устьевым оборудованием: колонными головками, фонтанной арматурой, противовыбросовым оборудованием. Устье обеспечивает герметизацию и управление давлением при бурении, освоении, эксплуатации и ремонте.
• Ствол — пробурённая часть от устья до забоя. Стенки ствола укрепляются обсадными колоннами с цементированием заколонного пространства; внутри размещаются эксплуатационная колонна, насосно-компрессорные трубы (НКТ) и внутрискважинное оборудование.
• Забой — нижняя часть ствола, контактирующая с продуктивным пластом. В зоне забоя выполняется перфорация эксплуатационной колонны для притока пластового флюида либо устанавливается фильтр.
• Обсадные колонны и цементное кольцо — изолируют ствол от вышележащих горизонтов, исключают перетоки флюидов между пластами и обеспечивают долговечность конструкции.

Конкретные требования к конструкции, материалам, испытаниям обсадных колонн, опрессовке устьевого оборудования установлены в ФНП «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (приказ Ростехнадзора № 534 от 15.12.2020).

Виды скважин по назначению

В нефтегазовой отрасли применяется развёрнутая классификация скважин по назначению; основные категории:

• Поисковые и разведочные — для подтверждения наличия залежи, оконтуривания месторождения, отбора керна и пластовых проб, определения запасов.
• Эксплуатационные (добывающие) — для извлечения нефти, газа и газового конденсата из продуктивных пластов.
• Нагнетательные — для закачки воды, газа или иных агентов в пласт с целью поддержания пластового давления и повышения коэффициента извлечения.
• Наблюдательные (контрольные, пьезометрические) — для контроля изменения пластового давления, обводнённости, температуры в процессе разработки.
• Специальные — поглощающие, водозаборные, оценочные, скважины для подземных хранилищ газа и иные.

По траектории скважины делят на вертикальные, наклонно-направленные и горизонтальные; современная разработка месторождений во многом опирается на наклонно-направленное и горизонтальное бурение, в том числе многозабойное.

Жизненный цикл скважины и связанные области аттестации

Безопасность работ на скважине обеспечивается на всех этапах её жизненного цикла. В перечне областей аттестации Ростехнадзора, утверждённом приказом № 285 от 09.08.2023 (действует с 01.09.2024), за основные этапы отвечают разные коды семейства Б.2:

• Бурение скважины. Строительство ствола, спуск и цементирование обсадных колонн, испытания на герметичность, освоение. Аттестация — область Б.2.4 «Бурение нефтяных и газовых скважин».
• Эксплуатация скважин и объектов нефтегазодобычи. Добыча нефти и газа, обслуживание устьевого оборудования, контроль режимов работы. Общая область — Б.2.1 «Эксплуатация объектов нефтяной и газовой промышленности».
• Ремонт скважин. Текущий ремонт скважин (ТРС) — обслуживание подземного оборудования, замена насосов, промывка; капитальный ремонт скважин (КРС) — восстановление продуктивности, изоляция обводнённых горизонтов, ликвидация аварий, гидроразрыв пласта. Аттестация — область Б.2.2 «Ремонт нефтяных и газовых скважин».
• Проектирование, строительство, реконструкция и капитальный ремонт объектов НГП в целом — область Б.2.3; в её рамках проектируются и кустовые площадки, и обустройство скважин.
• Промысловые трубопроводы — транспорт продукции скважин до пунктов сбора и подготовки. Аттестация — область Б.2.5.

На завершающем этапе скважина консервируется или ликвидируется по проекту с цементированием ствола и демонтажем устьевого оборудования; работы по ликвидации также регулируются ФНП НГП.

Скважина как часть ОПО и риски

Месторождения нефти и газа отнесены к опасным производственным объектам по признакам Приложения 1 к Федеральному закону № 116-ФЗ от 21.07.1997: на них обращаются воспламеняющиеся, взрывоопасные и токсичные вещества, ведутся работы под избыточным давлением, эксплуатируется буровое и подъёмное оборудование. Класс опасности конкретного ОПО определяется в порядке, установленном этим же законом, и фиксируется при регистрации в реестре ОПО (см. класс опасности ОПО). Среди характерных рисков, к которым готовятся при подготовке к ЕПТ, традиционно рассматриваются:

• выбросы и открытые фонтаны при вскрытии пластов с высоким давлением и при ремонтных работах;
• пожары и взрывы при работе с углеводородным сырьём, в том числе при газоопасных и огневых работах на устье;
• отравления при содержании в продукции сероводорода (H₂S) и иных токсичных компонентов;
• аварии при спускоподъёмных операциях и эксплуатации подъёмных сооружений на буровой;
• загрязнение окружающей среды при разливах и негерметичности конструкции скважины.

Для управления рисками организация выстраивает производственный контроль, разрабатывает планы мероприятий по локализации и ликвидации последствий аварий и проводит обязательную аттестацию руководителей и специалистов на Едином портале тестирования (ЕПТ). Работы повышенной опасности оформляются нарядом-допуском.

Нормативная база

Основные нормативные документы, в которых раскрываются требования к скважинам нефтяной и газовой промышленности и к аттестации специалистов:

Связанные области аттестации и термины

Знание устройства скважины и связанных с ней процессов востребовано при подготовке к нескольким областям аттестации Ростехнадзора в семействе Б.2:

• Б.2.2 — Ремонт нефтяных и газовых скважин: требования к КРС и ТРС, противовыбросовому оборудованию, ликвидации аварий.
• Б.2.4 — Бурение нефтяных и газовых скважин: требования к проводке ствола, спуску и цементированию обсадных колонн, освоению.
• Б.2.1 — Эксплуатация объектов НГП: общая область, охватывающая эксплуатацию скважин и связанной инфраструктуры.
• Б.2.3 — Проектирование, строительство, реконструкция и капремонт объектов НГП: проектирование кустовых площадок и обустройства скважин.
• Б.2.5 — Промысловые трубопроводы: транспорт продукции скважин до пунктов сбора и подготовки.

Смежные термины глоссария: ОПО, класс опасности ОПО, ФНП, аттестация, ЕПТ, наряд-допуск, производственный контроль.