Работа с фондом скважин, осложненных межколонными давлениями: эволюция нормативного регулирования и подходы нефтегазодобывающих компаний

Введение. На протяжении жизненного цикла скважины возможно возникновение межколонного давления в скважине (МКД). В мировой практике скважинной добычи углеводородов (УВ) сложились различные нормативные требования и подходы к работе с этой проблемой.

Целью данной статьи является описание эволюции нормативного регулирования и подходов нефтегазодобывающих компаний к вопросу эксплуатации скважин с МКД, в том числе в отсутствие нормативно-методических рекомендаций, либо их противоречивости.

Материалы и методы. Комплексно использованы отраслевые нормативные и методические документы, а также локальные нормативно-методические документы (НМД) различных нефтегазодобывающих компаний. В отсутствие единой базы данных по скважинам с МКД собраны и обобщены разрозненные источники информации, позволяющие увидеть общую картину по работе с фондом скважин с МКД в мире.

Результаты. Выполненный анализ продемонстрировал эволюцию нормативного регулирования и текущее положение отечественных нефтегазодобывающих компаний, которые, в отсутствие, единого подхода к работе с фондом скважин МКД, выбирают различные варианты совмещения требований локальных НМД и регуляторных органов, используют лучшие мировые практики по обеспечению целостности скважин.

Выводы. В статье показаны реальные примеры локальных НМД нефтегазодобывающих компаний, а также тенденции дальнейшего совершенствования и гармонизации отраслевых стандартов и регламентирующих документов различных стран.

1. ГОСТ Р 55415-2013. Месторождения газовые, газоконденсатные, нефтегазовые и нефтегазоконденсатные. Правила разработки.

2. https://www.devonenergy.com/sustainability/safety/well-safety

3. Anders J., Mofley B., Nicol S. et al. Implementation of well barrier schematic workflows. In SPE digital energy conference and exhibition. SPE-173433-MS. 2015. https://doi.org/SPE-173433-MS

4. Жуков И.С. Барьеры безопасности: основные понятия, обзор, концепция // Безопасность труда в промышленности — 2017. — №4. — С. 49–56. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2017-5-49-56

5. Коллектив авторов проекта «Баренц-2020». Оценка международных стандартов для безопасной разведки, добычи и транспортировки нефти и газа в Баренцевом море. Окончательный отчет по этапу 4 — 2012. https://www.tksneftegaz.ru/fileadmin/f/activity/barents2020/fourth_stage/Barents_2020_report_phase_4_RUS.pdf

6. DS DS/CEN ISO/TS 16530-2-2016 “Well integrity — Part 2: Well integrity for the operational phase”.

7. ГОСТ Р 53713-2009. Месторождения нефтяные и газонефтяные. Правила разработки.

8. Howard D. API committee addresses annular casing pressure management» Oil Gas J. 2004. — №102 (38). https://www.ogj.com/exploration-development/article/17232183/api-committee-addresses-annular-casing-pressure-management.

9. Vignes B., Andreassen J., Tonning S.A. PSA Well Integrity Survey, Phase 1 summary Report. 2006. https://silo.tips/download/psa-well-integritysurvey-phase-1-summary-report-o-o-begrenset-fortrolig-strengt

10. SPE forum North Sea Well Integrity Challenges. 2009.

11. EIA: The Distribution of U.S. Oil and Natural Gas Wells by Production Rate. 2020. https://www.eia.gov/petroleum/wells/df/full_report.pdf

12. Davies R.J. et al. Oil and gas wells and their integrity: Implications for shale and unconventional resource exploitation. 2014. https://doi.org/10.1016/j.marpetgeo.2014.03.001

13. Runar Nygaard. Well Design and Well Integrity. Wabamun Area CO2 Sequestration project (WASP). 2010. https://www.ucalgary.ca/wasp/Well%20Integrity%20Analysis.pdf

14. Watson T., Bachu S. Evaluation of the Potential for Gas and CO2 Leakage Along Wellbores. SPE-106817. 2009. https://doi. org/10.2118/106817-PA

15. Weka Janitra Calosa; Bambang Sadarta; Ronaldi Ronaldi. Well Integrity Issues in Malacca Strait Contract Area. SPE129083. 2010. https://doi.org/10.2118/129083-MS

16. Suping Peng, Jitong Fu, Jincai Zhang. Borehole casing failure analysis in unconsolidated formations: A case study // Journal of Petroleum Science and Engineering — 2007. — P. 226–238. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2007.04.010

17. Chilingar G.V., Endres B. Environmental hazards posed by the Los Angeles Basin urban oilfields: an historical perspective of lessons learned // Environmental Geology. 2005. P. 302–317. https://link.springer.com/article/10.1007/s00254-004-1159-0

18. Гриценко А.И., Григулецкий В.Г. Настоящее и будущее технологии строительства нефтяных и газовых скважин на море и на суше // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2012. — №10. — С. 50–59. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44313088

19. Нефтяные скважины Западного Казахстана нуждаются в модернизации. (neftegaz.ru) https://neftegaz.ru/news/dobycha/222861-neftyanye-skvazhiny-zapadnogo-kazakhstana-nuzhdayutsya-v-modernizatsii/

20. Хадиев Д.Н. Внедрение герметизирующих составов на основе дисперсных систем для ликвидации межколонных давлений в скважинах УНГКМ // Сборник симпозиума «Наука и технология углеводородных дисперсных систем». 2000. .

21. Райкевич С.И. Обеспечение надежности и высокой продуктивности газовых скважин. [монография]. — ОАО «Газпром», 2007 .

22. Агзамов Ф.А., Измухамбетов Б.С., Каримов Н.Х., Мавлютов М.Р. Повышение долговечности тампонажного камня в агрессивных флюидах нефтяных и газовых скважин. Самара. 1998..

23. Ахметов А.А. Капитальный ремонт скважин на Уренгойском месторождении. Проблемы и решения. Уфа: Изд-во УГНТУ. 2000. — 219 с..

24. Лой Г.М., Долгов С.В., Каримов М.Ф. О межколонных давлениях на добывающих и нагнетательных скважинах месторождений СП «Вьетсовпетро».

25. Серебряков О.И., Попков В.И., Ларичев В.В., Серебряков А.О. Эколого-геологические проблемы разработки нефтегазовых месторождений Прикаспия. — INFRA-M. 2017. — 308 с..

26. Токтарбаев А. Осложнения при эксплуатации cкважин на месторождении Бозой Актюбинской области. Ақтбе ңірлік мемлекеттік университеті. 2019.

27. Зунг Ф.Т. Борьба с межколонными давлениями в нефтяных скважинах: дис. ... канд. тех. наук. 25.00.15. / Тиен Зунг Фан). 2006. — 156 с. .

28. Lackey G., Rajaram H., Bolander J., Sherwood O.A., Ryan J.N., Shih C.Y., Bromhal G.S., Dilmore R.M. Public data from three US states provide new insights into well integrity // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2021.

29. Bourgoyne A.T., Scott S.L., James B.R. Sustained Casing Pressure in Offshore Producing Wells // Paper presented at the Offshore Technology Conference, Houston, Texas, May 1999. https://doi.org/10.4043/11029-MS

30. Su San, Vo Minh, Jia Changqing, Yuan Jianbo, Zhang Junliang, Qiang Zhang. Integrated Gas Source Analysis for Wells with Sustained Casing Pressure: A Case Study from Sour Gas Fields in Sichuan Basin, China // Paper presented at the International Petroleum Technology Conference, Virtual. 2021. https://doi.org/10.2523/IPTC-21485-MS

31. Abboud JM, Watson TL, Ryan MC. Fugitive methane gas migration around Alberta’s petroleum wells // Greenhouse Gases: Science and Technology. 2021. — Feb. — №11 (1). — P. 37–51.

32. Wisen J, Chesnaux R, Werring J, Wendling G, Baudron P, Barbecot F. A portrait of wellbore leakage in northeastern British Columbia, Canada // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020. Jan. 14. №117(2). P. 913–922.

33. King G.E., Daniel E. K. Environmental Risk Arising From Well-Construction Failure—Differences Between Barrier and Well Failure, and Estimates of Failure Frequency Across Common Well Types, Locations, and Well Age // SPE Prod & Oper 28. 2013. — P. 323–344. https://doi.org/10.2118/166142-PA

34. Enverus DrillingInfo Workspace. Enverus, Austin, TX, USA. 2017. https://app.drillinginfo.com/gallery/

35. Scarpelli T.R., Jacob D.J., Maasakkers J.D., Sulprizio M.P., Sheng J.X., Rose K., Romeo L., Worden J.R., JanssensMaenhout G. A global gridded (0.1× 0.1) inventory of methane emissions from oil, gas, and coal exploitation based on national reports to the United Nations Framework Convention on Climate Change // Earth System Science Data. 2020. Mar. — Vol. 11. — №12(1). — P. 563–575. Tia R. Scarpelli et al. “A global gridded (0.1˚× 0.1˚) inventory of methane emissions from oil, gas, and coal exploitation based on national reports to the United Nations Framework Convention on Climate Change” https://doi.org/10.5194/essd-12-563-2020

36. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В. Формирование залежей углеводородов в верхней части разреза и кратеров выбросов газа // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2019. — №1. — С. 48–55.

37. Global Methane Initiative. Global methane emissions and mitigation opportunities. GMI [Online] Available: http://www.globalmethane.org. 2011.

38. Игнатьева А. В России зафиксировано около 26 тыс. заброшенных нефтяных скважин // Онлайн-журнал «Neftegaz.RU», сентябрь 2021. https://neftegaz.ru/news/dobycha/696304-v-rossii-zafiksirovano-okolo-26-tys-zabroshennykh-neftyanykh-skvazhin/

39. Игнатьева А. В Казахстане рекомендовано ликвидировать 82 нефтяные скважины // Онлайн-журнал «Neftegaz. RU», июнь 2021. https://neftegaz.ru/news/ecology/684693-v-kazakhstane-rekomendovano-likvidirovat-82-neftyanye-skvazhiny/

40. Институт развития технологий ТЭК (ИРТТЭК). В США миллионы бесхозных и незаглушенных скважин. 2022. http://neftianka.ru/v-ssha-milliony-besxoznyx-inezaglushennyx-skvazhin/

41. Henderson Dean, David Hainsworth. Elgin G4 Gas Release: What Happened and the Lessons to Prevent Recurrence. Paper presented at the SPE International Conference on Health, Safety, and Environment, Long Beach, California, USA, March 2014. https://doi.org/10.2118/168478-MS

42. Lee James, Mobbs Stephen, Wellpott Axel, Allen Grant, Bauguitte Stephane, Burton Ralph, Camilli Richard, Coe Hugh, Fisher Rebecca, France J., Gallagher Martin, Hopkins James, Lanoisellé Mathias, Lewis Alastair, Lowry David, Nisbet Euan, Purvis Ruth O, Shea Sebastian, Pyle John, Ryerson Thomas. Flow rate and source reservoir identification from airborne chemical sampling of the uncontrolled Elgin platform gas release // Atmospheric Measurement Techniques Discussions. 2017. P. 1–28.

43. Stephen G. Osborn, Avner Vengosh, Nathaniel R. Warner, Robert B. Jackson. Methane contamination of drinking water accompanying gas-well drilling and hydraulic fracturing. 2011. https://doi.org/10.1073/pnas.1100682108

44. Информационно-аналитическая система состояния государственного фонда скважин на нефть и газ ИАС «Федеральный реестр скважин» — НПЦ «Недра» . http://portal.frs.geosys.ru/

45. Отчет о результатах контрольного мероприятия «Проверка достаточности мер по обеспечению сохранности имущества казны Российской Федерации, за исключением находящихся в федеральной собственности акций, долей (вкладов) в уставном (складочном) капитале хозяйственных обществ и товариществ (в рамках контроля за реализацией государственной программы Российской Федерации «Управление федеральным имуществом». 2016.

46. ГОСТ P 53239-2008. Хранилища природных газов подземные.

47. ГОСТ Р 53710-2009. Месторождения нефтяные и газонефтяные.

48. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности, утвержденные постановлением Федерального горного и промышленного надзора России от 5 июня 2003 года №56.

49. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 12 марта 2013 года №101.

50. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 15 декабря 2020 года №534.

51. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов подземных хранилищ газа», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 22 ноября 2013 года №561.

52. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов подземных хранилищ газа», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 20 ноября 2017 года №486.

53. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов подземных хранилищ газа», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 9 декабря 2020 года №511.

54. Федеральный закон от 21.07.1997 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

55. https://etp.gpb.ru/#com/procedure/view/procedure/558183

56. РД 04803457-186-96 «Технологический регламент по эксплуатации скважин с предельно-допустимыми межколонными давлениями на месторождениях предприятия «Ямбурггаздобыча», согласованный Управлением Тюменского округа Госгортехнадзора РФ и Северной военизированной частью по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов. 1996 год.

57. «Проект по эксплуатации скважин с межколонными давлениями на Астраханском ГКМ», утвержденный Ростехнадзором. 2005.

58. СТО Газпром 2-2.3-696-2013. Руководство по эксплуатации скважин с межколонными давлениями на месторождениях и подземных хранилищах газа.

59. СТО Газпром 2-2.3-702-2013. Ликвидация скважин с межколонными давлениями на месторождениях и подземных хранилищах газа.

60. СТО Газпром 2-3.5-883-2014. Инструкция по использованию скважин подземного хранения газа с межколонными давлениями .

61. API RP 90. Recommended Practice for Annular Pressure Management in Offshore Oilfields.

62. ISO 16530-2. Production Well Integrity.

63. Ma L., Zhang K., Xie J., Yuan L., Geng H., Ning K. Research progress and prospect of well integrity technology. Journal of Power and Energy Engineering. 2020. — Jul. — Vol. 29. — №8(7). — P. 45–54. https://doi.org/10.4236/jpee.2020.87004

64. Wojtanowicz A.K, Nishikawa S, Rong X. Diagnosis and remediation of sustained casing pressure in wells. Final Report. Louisiana State University, Virginia. Submitted to: US Department of Interior, Minerals Management Service. 2001. — Jul 31.

65. Sathuvalli U.B., Suryanarayana P.V. Best Practices for Prevention and Management of Sustained Casing Pressure. Stress Engineering Services, Inc. 2001.

66. Bourgoyne A.T. A Review of Sustained Casing Pressure Occurring on the OCS. Louisiana State University. 2001.

67. Pettersen Geir, Moldskred Ivan, Edvin B. Ytredal. The Snorre A Incident 28 November 2004 — Lessons Learned // Paper presented at the SPE International Health, Safety & Environment Conference, Abu Dhabi, UAE, April 2006. https://doi.org/10.2118/98739-MS

68. NORSOK D-010. Guidelines for Well Integrity during Drilling and Operations.

69. Al-Ashhab, Jamal, Afzal, Mohamed, Cornelius O. Emenike. Well Integrity Management System (WIMS).” Paper presented at the Abu Dhabi International Conference and Exhibition, Abu Dhabi, United Arab Emirates, October 2004. https://doi.org/10.2118/88696-MS

70. Vignes B., Andreassen J., Tonning S.A. Psa well integrity survey, phase 1 summary report. Petroleum Safety Authority http://www.ptil.no/getfile.php/z%20Konvertert/Helse%20miljø%20og%20sikkerhet/Sikkerhet%20og%20arbeidsmiljø/Dokumenter/nettpsawellintegritysurveyphase1reportrevision3006.pdf 2006. Sep 21.

71. Haga Jarle, Corneliussen Kjell, Folke B.M.B. Sorli. Well Integrity Management in Talisman Energy Norway: A Systematic Way of Describing and Keeping Track of the Integrity Status for Wells in Operation // Paper presented at the SPE Americas E&P Environmental and Safety Conference, San Antonio, Texas, March 2009. https://doi.org/10.2118/120946-MS

72. API HF1. Wellbore Structure and Well Integrity Guidelines.

73. Santos O.L., Ribeiro P.R. An Overview of Deepwater Well Integrity Developments After the Blowout of Macondo. Paper presented at the SPE Latin America and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Buenos Aires, Argentina, May 2017. https://doi.org/10.2118/185599-MS

74. DNV. Report OLF/NOFO — Summary of differences between offshore drilling regulations in Norway and U.S. Gulf of Mexico. 2010.

75. OLF-117 Well Integrity Recommended Guide.

76. OIL & GAS UK-1 Suspended and Abandoned Well Plugging Material Requirements.

77. OIL & GAS UK-2 Suspended and Abandoned Well Guidelines.

78. Oil & Gas UK Well Integrity Guide.

79. Technical Specifications for Integrity Evaluation of High Temperature, High Pressure, and High Acid Gas Wells.

80. ANSI/API. Recommended Practice 100-1, Hydraulic Fracturing—Well Integrity and Fracture Containment. 2015.

81. Oil & Gas UK. Well Life Cycle Integrity Guidelines, Issue 3. 2016.

82. API RP 90-2. Annular Casing Pressure Management for Onshore Wells. 2016.

83. OLF No. 117 Rev. 2. Recommended Guidelines for Well Integrity. 2016.

84. ISO 16530-1. Petroleum and Natural Gas Industries — Well Integrity — Life Cycle Governance. 2017.

85. Wu Q., Zheng X.Q. Integrity Guidelines for High Temperature, High Pressure and High Sulfur Wells. 2017.

86. Wu Q., Zheng X.Q. Code for Integrity Management of High Temperature, High Pressure and High Sulfur Content Wells. 2017.

87. Wu Q., Zheng X.Q., et al. Design Guidelines for Integrity of High Temperature, High Pressure and High Sulfur Wells. 2017.

88. eCFR 30 CFR Part 250 Subpart E — Casing Pressure Management https://www.ecfr.gov/current/title-30/chapter-II/subchapter-B/part-250/subpart-E/subject-group-ECFR7cee4c12995e05d