Чому вісмут?

Говорячи простою мовою, сплав вісмуту, завдяки своїм легкоплавким властивостям і швидкому застиганню, виконує роль розумної пробки, яка може герметизувати свердловину в місцях з витоками або поганим цементуванням. Вісмут - нетоксичний важкий метал, який застосовується в поєднанні з оловом у вигляді маленьких кульок. При нагріванні до відносно високої температури близько 300 °C сплав плавиться, виливається в зону витоку і швидко застигає. Під час застигання він переважно розширюється, ідеально заповнюючи простір, на відміну від цементу, який має тенденцію до стискання після застигання і тому не завжди є ідеальним вибором для усунення протікання.

"Я знав про використання вісмуту і вже контактував з британською компанією в минулому, коли працював у Німеччині у відділі інноваційних технологій. BiSN має понад 500 теплових застосувань по всьому світу, але тільки в MND я нарешті побачив цей метод на практиці разом зі своїми колегами", - розповідає керівник проекту Броніслав Ваго, який запропонував інноваційне рішення проблеми на свердловині Кру-3 і разом з технічною командою керував усім проектом від проектування до застосування.

На глибині 3 550 метрів колеги боролися з поганою цементацією. Нижче цієї ділянки знаходився відкритий горизонт з гарячою водою під високим тиском. Свердловина мала бути пробурена частково над цією проблемною ділянкою, що створювало ризик переливу води, а отже, глушіння пласта або перешкоджання притоку газу до гирла свердловини. Звичайна процедура вимагала б повернення всієї бурової установки, фрезерування двометрового вікна, а потім закачування цементної суміші. Це було б не тільки дорого і довго, але й результат був би непевним. Тому рішенням стала вісмутова пробка.

"Ми впоралися з усією операцією за допомогою крана та кількох людей. Порівняно зі звичайною важкою буровою установкою, це значно простіша, мобільніша та ефективніша процедура", - додає Ваго.

Незвичайне поєднання методів

Технологія була надана спеціалізованою британською фірмою BiSN (Bi-bismuth, Sn-tin), яка провела сотні зондів для ізоляції або спеціальної утилізації по всьому світу, переважно на морських родовищах. Крумвір 3 був специфічним, оскільки операції проводилися під повним тиском, без омертвіння зонду, або: жила свердловина, закритий інструмент і високий тиск. Необхідно було поєднати два загальновживані методи нанесення BiSN і адаптувати їх до цієї ситуації.

Після створення невеликого перфорованого вікна, через яке розплавлений сплав повинен був витікати за обсадною трубою, в свердловину попрямував термоактиватор - по суті, запобіжник з годинниковим механізмом, який активує високотемпературну хімічну реакцію терміту і розплавляє сфери сплаву після закінчення заданого часу. Розплавлений сплав поводиться як вода, але має вдесятеро більшу масу.

"Ми встановили таймер на десять годин, щоб мати запас часу. Все пройшло гладко і вчасно. Після цього ми просто стежили за манометром на гирлі свердловини і сподівалися, що все піде за планом", - розповідає Ваго.

Розміщення вісмуту не було рутинною процедурою. Тиск у свердловині становив 300 атмосфер, а це означало, що вся система повинна була перебувати під протитиском. Кулі засипали невеликими партіями, кажучи простою мовою, через барокамеру - і вони не були легкими. Одне відро важило 50 кілограмів. Зрештою, у свердловину було залито близько 460 кілограмів матеріалу, більшу частину якого складали сталеві кульки, що лежали в основі.

Результат? Ізоляція була успішною.

Вісмутова пробка спрацювала, як очікувалося. Вона ідеально заповнила і запечатала простір між сталевою обсадною трубою і породою. Вода під високим тиском була відкачана, і тепер команда може провести випробування на відкачування з горизонту розкривних порід. "Це дасть нам релевантний результат щодо того, чи має видобувний потенціал верхній горизонт", - підтверджує геолог Ленка Клімова. Результати випробування мають бути відомі до кінця року.

Що далі? Успішне застосування в Крумвірі відкриває двері для подальшої експлуатації. Технологія виявляється швидким, ефективним і дешевшим рішенням для низки ситуацій - витоків у видобутку, але пластових зондів або при специфічній утилізації зондів.

"Наразі ми протестували технологію. Ми знаємо, як працювати з матеріалом, скільки часу це займає і скільки коштує операція. Найголовніше, ми знаємо, що теплоізоляція працює надійно", - підсумовує Броніслав Ваго.