Taking deep Russian wells to new heights

It is never easy to reconstruct the events from millions of years ago that led to the formation of valuable deposits of oil and gas now trapped thousands of metres below the ground. Sometimes the challenge of unlocking these hydrocarbons demands the application of cutting-edge technologies such as the advanced logging-while-drilling (LWD) tools that Baker Hughes recently introduced in Russia.

The objective of Novatek, Russia's largest natural gas producer was to improve planned well rate and construction performance. Conventional drilling and formation evaluation techniques being used on long horizontal wells in the Yurkharovskoe field in northwest Siberia were not enough.

Baker Hughes began providing directional drilling services and basic LWD services in this field in August 2009 and has since drilled wells with continuously improved rate of penetration (ROP). To further improve drilling performance, Baker Hughes proposed the use of its Navi-Drill Ultra series high-powered downhole drilling motors, including Ultra R, Ultra XL, Ultra-Extreme and Extreme, in combination with drill bits specially designed for this particular reservoir to complement the motor characteristics and to provide optimised drilling economics. As a result, drilling performance on the first four conventional wells increased dramatically.

Encouraged by the productivity increases, Baker Hughes worked with NEU to propose a plan for the next well - a 4400m+ dual lateral - that included the application of more sophisticated technologies for well construction: AutoTrak rotary steerable system, paired with OnTrak and LithoTrak advanced LWD tools to acquire the data on the horizontal sections of the multilateral wells. This Baker Hughes multilateral level three implementation resulted in a 30 percent increase in initial gas production compared to projected results by Novatek. The customer also added Baker Hughes bits to improve reliability, ROP and steerability.

Working closely with the NEU specialists and Novatek geologists, the Baker Hughes geoscience and drilling teams suggested the implementation of Baker Hughes Reservoir Navigation Services (RNS). This sophisticated system combines the AutoTrak rotary steerable drilling system with a range of LWD sensors that measure, then transmit to surface, real-time data about the rock being drilled. This data enables petrophysicists and geologists to build a detailed lithological model around the wellbore as it is being drilled. The distance to, and spatial position of, reservoir boundaries are determined, which then allows real-time optimisation of wellbore trajectory through commands being sent to the steerable system to steer up, down, left or right, and thus stay within the most productive reservoir zone.

Field data was sent to the Moscow Baker Hughes BEACON real-time operations centre, via satellite, approximately 2414km (1500 miles) from the rig site on Siberia's Yamal Peninsula. "Data transfer of this nature provides the basis for collective and collaborative decisions with NEU (Investgeoservice) and Novatek for drilling best practices and optimised wellbore placement," says Ravan Ravanov, Baker Hughes' Russia Caspian Sales Manager based in Moscow. "Connecting the clients' experts to the operation is the key to informed operational decisions, and having instant access to previous well data and geological information allows even more informed evaluation of incoming data."

Timothy Adams, Baker Hughes' Vice President of Marketing for Russia Caspian, agrees. "NEU, Novatek and Baker Hughes have worked together to improve upon the challenges faced in previous completions. New challenges may be avoided using a combination of two key factors - Baker Hughes' technologies and global experience and the local knowledge and technique experience of our customers," he says. "This project is a great example of what can be achieved by the careful application of the correct technologies in the appropriate applications and stands as a testament to the collaborative approach taken on this project, with the collective aim of improving performance."

Использование передовых технологий на глубоких российских скважинах

Всегда сложно реконструировать события, произошедшие миллионы лет назад, которые привели к образованию ценных месторождений нефти и газа, спрятанных сегодня на тысячи метров под землей. Иногда проблема высвобождения этих углеводородов требует применения передовых технологий, таких как современные инструменты каротажа в процессе бурения (КПБ), которые "Бейкер Хьюз" недавно представила в России.

Цель "НОВАТЭК", крупнейшего независимого производителя природного газа в России, заключается в улучшении проектной производительности скважины и строительства. Обычные методы бурения и оценки продуктивности пласта, используемые на длинных горизонтальных скважинах месторождения Юрхаровское на северо-западе Сибири, были недостаточны.

"Бейкер Хьюз" начала предоставлять услуги направленного бурения и основные услуги КПБ в этой области в августе 2009 года, и с тех пор механическая скорость бурения (МСБ) пробуренных скважин постоянно растет. Для дальнейшего повышения эффективности бурения "Бейкер Хьюз" предложила использовать ее высокомощные винтовые забойные двигатели серии Navi-Drill Ultra, в том числе Ultra R, Ultra XL, Ultra-Extreme и Extreme, в сочетании со сверлами, специально предназначенными для данного месторождения, что позволило максимально использовать характеристики двигателя и оптимизировать экономические показатели бурения. В результате производительность бурения на первых четырех обычных скважинах резко увеличилась.

Воодушевленная повышением производительности, компания "Бейкер Хьюз" начала работу с компанией NEU и предложила план для следующей скважины (4400 м + двойная боковая), включающий применение более сложных технологий для строительства скважин: системы роторного бурения AutoTrak вместе с передовыми инструментами КПБ OnTrak и LithoTrak, позволяющими получить данные о горизонтальных сечениях многоствольных скважин. Такое многостороннее трехуровневое внедрение "Бейкер Хьюз" позволило увеличить начальную добычу газа на 30 процентов по сравнению с результатами, прогнозируемыми "НОВАТЭК". Клиент также использовал сверла "Бейкер Хьюз" для повышения надежности, МСБ и управляемости.

Работая в тесном сотрудничестве со специалистами ООО "НЭУ" и геологами из "НОВАТЭК", геолого-геофизические и буровые команды "Бейкер Хьюз" предложили использовать навигационное обслуживание месторождения (RNS) компании "Бейкер Хьюз". Эта сложная система объединяет систему роторного бурения AutoTrak с рядом датчиков КПБ, которые измеряют, а затем передают на поверхность данные о пробуриваемой породе в режиме реального времени. Эти данные позволяют петрофизикам и геологам построить подробные литологические модели вокруг скважины в процессе бурения. Сначала определяется расстояние до границ месторождения и их пространственное положение, что позволяет осуществлять оптимизацию траектории скважины в реальном времени с помощью команд, посылаемых на систему управления, для движения вверх, вниз, влево или вправо, что, в свою очередь, обеспечивает нахождение в наиболее продуктивной зоне месторождения.

Полевые данные был направлены по спутнику в центр управления в режиме реального времени BEACON компании "Бейкер Хьюз" в Москве, примерно в 2414 км (1500 миль) от буровой на полуострове Ямал в Сибири. "Передача данных такого рода служит основой коллективных и совместных решений с "НЭУ" (ЗАО "Инвестгеосервис") и "НОВАТЭК" для лучших практик бурения и оптимизированного размещения скважин, - говорит Раван Раванов, коммерческий директор "Бейкер Хьюз" по России и Каспийскому региону. - Подключение экспертов клиентов к операции является ключом к информированным оперативным решениям, и мгновенный доступ к данным о предыдущих скважинах и геологической информации позволяет осуществлять еще более обоснованные оценки поступающих данных".

Тимоти Адамс, вице-президент "Бейкер Хьюз" по маркетингу в России и Каспийском регионе, соглашается с ним. "ООО "НЭУ", "НОВАТЭК" и "Бейкер Хьюз" сотрудничали вместе, чтобы улучшить свою работу благодаря решению проблем, возникших в процессе осуществления предыдущих проектов. Новых проблем можно избежать, используя два основных фактора - технологии "Бейкер Хьюз" и ее мировой опыт, а также местные знания и технический опыт наших клиентов, - говорит он. - Этот проект является прекрасным примером того, что может быть достигнуто при тщательном применении правильных технологий для нужных целей, а также свидетельствует о совместном подходе к решению задач и коллективной цели повышения производительности".