Цифровой ТКРС: потому что иначе уже нельзя
Решение объединило комплексное проектирование скважины, продвинутый мониторинг и аналитику с предупреждением осложнений, пост-анализ и автоматизированную отчётность с формированием лучших практик для планирования следующих скважин. Но отрасль остаётся консервативной: бумажные документы, минимум автоматизации, разрозненные данные. Даже при наличии датчиков большинство операций всё ещё выполняются вручную. Это повышает риски и снижает эффективность. Для нас, как разработчиков цифровых систем, точка перелома наступила в 2021 году. Во время спуско-подъёмных операций на одном из месторождений крупных обществ произошёл выброс, повлёкший гибель членов бригады. Этот трагический случай стал напоминанием: ручной контроль и субъективные решения – больше не норма. Безопасность не может зависеть от человеческого фактора.
С этого момента началась разработка отдельного самостоятельного модуля – цифровой рабочей среды для операций капитального ремонта скважин. Система, способная объединить всех участников, обеспечить контроль операций в реальном времени и заранее предупреждать об отклонениях. Не фиксировать постфактум, а предотвращать. Не терять время, а обеспечивать безопасность. Нужен был цифровой ТКРС. На тот момент у нас уже была единая цифровая платформа обеспечивающая цифровизацию строительства скважин – зрелое решение, внедрённое на десятках объектов. Оно зарекомендовало себя универсальностью, надёжностью, гибкостью развёртывания и точным физико-математическим моделированием внутрискважинных процессов. Решение объединило комплексное проектирование скважины, продвинутый мониторинг и аналитику в реальном времени с предупреждением осложнений, пост-анализ и автоматизированную отчётность с формированием лучших практик для планирования следующих скважин.
Мы решили придерживаться той же концепции и разработать функционал для ТКРС, который унаследовал архитектуру, инструменты и инженерные принципы буровой версии. При этом задачи ТКРС потребовали серьёзной адаптации. Требовалось: реализовать автоматический замер текущего уровня жидкости в скважине при любых условиях эксплуатации; внедрить механизмы раннего предупреждения об отклонениях для полевого персонала – визуальные и звуковые сигналы, исключающие риск пропуска критических событий; перестроить интерфейсы и сценарии работы под особенности ТКРС (например, проектные расчеты, планирование работ, аналитику и ключевые показатели эффективности (КПЭ)); решить узкоспециализированные задачи, например частое отсутствие датчика глубины инструмента. Все эти вызовы мы последовательно прорабатывали в ходе трёх итераций полевых внедрений.
Этап I. Фокус на главном – безопасность (2022–2023)
Отправной точкой стали пилотные испытания с крупнейшим оператором ХМАО и сервисным подрядчиком в ЯНАО. Ключевой задачей была реализация безопасных условий работ ТКРС за счёт автоматического контроля уровня жидкости в скважине – при технологическом отстое и в ходе СПО. Автоматический замер создавался с нуля: он должен был работать без сбоев, без пауз и без вмешательства. Мы провели глубокий анализ рынка и протестировали широкий спектр уровнемеров. В итоге была выбрана разработана оптимальная технология, обеспечивающая точность измерений, устойчивость к разгерметизации устья и минимизацию человеческого фактора. Данные автоматически поступали в интерфейс платформы, отображались в браузере мастера и супервайзеров, на мониторе бурильщика, а также формировали систему оповещений в полевых условиях. Это позволило заказчику постоянно контролировать текущий уровень жидкости в скважине, при этом исключив ошибку измерения ручных уровнемеров и экономя средства на услугах подрядных организаций по замеру уровня.
Этап II. Устойчивость к экстремальным условиям (февраль 2024)
Следующий этап прошёл в условиях крайнего севера Якутии. Здесь нам пришлось адаптировать аппаратную часть комплекса для обеспечения надежной работы в условиях крайне низких температур заполярья и ограниченного покрытия связью. На этом этапе была не только повышена надёжность работы системы, но и значительно расширен её функционал.: интеграция с мобильным приложением, в которое поступали предупреждения и текущие замеры; расширенные сценарии визуализации данных в режиме реального времени; оптимизированная схема подключения и совершенствование технологии замера. Это обеспечило прозрачность работ, заблаговременную реакцию на отклонения и снижение рисков осложнений (поглощения, ГНВП). Система показала стабильную работу в условиях низких температур и ограниченного доступа к инфраструктуре (полностью автономная работа при отсутствии интернет-соединения).
Этап III. Цифровой ТКРС – новая реальность (октябрь 2024)
Третья итерация стала прорывной. После решения задач безопасного выполнения работ мы смогли адаптировать и внедрить полный функционал платформы применительно к капитальному ремонту скважин. С этого момента продукт по праву получил статус Цифрового ТКРС. На объекта крупной сервисной компании Восточной Сибири в промышленную эксплуатацию была введена физико-математическая модель внутрискважинных условий – цифровой двойник скважины, реализован расширенный набор КПЭ ТКРС, автоматизированная система отчётности, а также, в добавок к уже зарекомендовавшей себя технологии автоматического контроля уровня жидкости в скважине, система оповещений на кустовой площадке при выход за безопасный коридор уровня жидкости – интегрированный монитор бурильщика и звуковой оповещатель. Дополнительно в систему был интегрирован виртуальный датчик глубины, позволяющий точно определять положение инструмента в скважине при отсутствии физического датчика. Это дало возможность рассчитывать режимы, выявлять риски осложнений и корректировать действия в реальном времени.
Цифровой ТКРС предоставляет оператору единый инструмент, который позволяет: осуществлять проектные расчеты на этапе планирования, полностью заменяя зарубежные аналоги; планировать и координировать ремонтные работы с учётом фактических условий в скважине; исключить вероятность возникновения ГНВП благодаря автоматизированному контролю уровня жидкости и предиктивному анализу на базе цифрового двойника; детально анализировать КПЭ по каждой трубке по объективным метрикам (время в клиньях, скорость СПО, НПВ), в том числе сравнивать эффективность бригад; формировать отчётность автоматически по любому шаблону заказчика. Эта конфигурация стала технологическим ядром единой цифровой системы мониторинга, планирования и управления капитальным ремонтом скважин. Мы начинали этот путь с одной цели – сделать работы ТКРС безопаснее.
Сегодня можно с уверенностью сказать: Цифровой ТКРС – это уже не пилот, а рабочий инструмент, который реально помогает на скважинах. Он экономит время, снижает риски и даёт полную прозрачность всех процессов. Система прошла проверку на практике в любых природных условиях. Была проделана огромная работа от интеграции с системами передачи данных по типу СКПБ и СКПЖ, совершенствования автономности и качества замера уровня жидкости при любых операциях, до адаптации расчетов и детальной аналитики под реалии ТКРС. Мы не просто добавили «ещё один модуль» – мы создали решение, которое меняет сам подход к капитальному ремонту скважин. Теперь цифровой ТКРС – это не про будущее, а про сегодняшний день. Это новый стандарт.
Источник: Neftegaz.RU