МАТХЭМ для буровых и капремонтных предприятий

30 января 2017/ Орг. технологии

МАТХЭМ

Перед буровым или капремонтным предприятием Уренгоя стоит задача развития при росте спроса на сервисные работы в регионе.

Интенсивно или экстенсивно, в новую технику и технологии или расширяться по рынку по стандартному набору услуг, где взять средства для крупных инвестиций – это внутренняя кухня компаний. Но есть законы, которые необходимо учитывать любому руководителю бурового предприятия. И, прежде всего, это линия МАТХЭМ.

МАТХЭМ – это сокращение по начальным буквам – «механическое –акустическое – тепловое – химическое – электрическое – магнитное – электромагнитное – совместное действие нескольких полей». Любая техническая система, в том числе и буровое оборудование, развивается по определенным законам: сначала оно механическое, затем должны появиться системы с акустическим воздействием на пласт, далее системы теплового воздействия по извлечению углеводородов из недр и далее.

И «внутри» механического способа воздействия на породу при бурении есть линия развития, подчиняющаяся закону «Увеличения степени динамичности системы». Когда-то буровой инструмент имел жесткую конструкцию, затем был сменен на многозвенную, а теперь появилось и гибкое – колтюбинговое бурение.

Колтюбинговая установка

Что это означает для работающих предприятий, руководителям которых иногда и некогда вздохнуть – вахты находятся в боевом режиме и надо беспрерывно реагировать на сложные ситуации? А это означает, что для технологических преимуществ и облегчения, ускорения бурового процесса надо искать новое. Но, поскольку его много на рынке, необходимо знать всю линию развития технической системы «бурение». Диаграмма развития бурового оборудования представлена на следующем рисунке.

Что из себя технически представляет буровой бизнес

На рисунке видно, что буровой бизнес наиболее отсталый как раз по линии МАТХЭМ, что означает, что у него и наибольший потенциал для развития именно по этой линии, и именно здесь надо ожидать появления прорывных технологий, которые и дадут наибольший экономический эффект. 

Ещё где не развит  буровой рабочий орган? По линиям:

1МАКРО-МИКРО

По линии «макро-микро» видно, что в буровом рабочем органе используются крупные «железки». Им на смену должны прийти полисистемы (конструкции, набранные из листов, нитей, шариков, сотовые сетчатые и витые конструкции), далее порошки, эмульсии, аэрозоли, капиллярно пористые материалы, пенометаллы, еще дальше аморфно-кристаллические системы и далее (боюсь замучить читателя) более совершенные вещества.

2УВЕЛИЧЕНИЯ УПРАВЛЯЕМОСТИ БУРОВОЙ СИСТЕМЫ

«Увеличение управляемости буровой системы» ведет нас от сегодняшнего состояния к появлению систем с принудительным управляющим полем и системам со встречным, хорошо управляемым процессом. То есть, сегодня труд буровика – это искусство, искусство почувствовать, что происходит на глубине 4000 метров и по какому-то наитию нажать вовремя на тормоз. Зачем? Это должны делать «умные вещества» и самоорганизующиеся системы. Они уже появились и используются в других отраслях. Не далек тот день, когда они появятся и в буровом бизнесе.

3ИЗМЕНЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ БУРОВОЙ СИСТЕМЫ

«Изменение устойчивости буровой системы» - вещь невероятная и продуктивная для бурового бизнеса. Сегодня буровая имеет одно устойчивое состояние – да ещё долго и тяжело собираемое. Хотя это и крамольно, и противоречит правилам РГТИ, осмелюсь сказать, что следующий этап бурового устройства – система с несколькими устойчивыми состояниями, динамические устойчивые системы (как велосипед) и, о ужас, использование для проникновения в пласт неустойчивых систем или моментов потери устойчивости. Что это может быть? Это либо взрыв, либо цепная реакция, либо самораспространяющийся синтез и ещё чёрт знает что. Мурашки по коже от крамольности мысли, но… это законы развития, от которых не отвернуться, но которые нельзя прозевать.

4СВЕРТЫВАНИЯ БУРОВОЙ СИСТЕМЫ

«Свёртывание буровой системы» - это уменьшение количества подсистем (например, в реактивном самолете двигатель является и движителем, а раньше в поршневом «двигатель + винт»), укрупнение элементарных подсистем (совмещение турбобура, бурильной трубы в единый блок, модульные конструкции и пр.), исключение отдельных систем или технологических операций в процессе бурения. И это тоже закономерность, какой бы странной на первый взгляд она не казалась.

Все вышеперечисленное и есть прорывные технологии на которые надо реагировать нашим уренгойским передовым буровикам. И уметь отличать их от поддерживающих, которые чуть улучшают свойства, но принципиально не меняют рабочий орган системы.

Есть еще одна важная деталь, прежде всего относящаяся к экономике бурового бизнеса. Как правило, принципиально новая система на первом этапе своего развития уступает по производительности и успешности существующим системам. Но через год-два быстро набирает обороты и существенно превосходит существующие. Такая ситуация наблюдалась с совмещенными колтюбинговыми буровыми установками. Еще несколько лет назад это были малогрузоподъемные, ненадежные системы с плохо исполняемыми технологиями бурения. Но лидеры их производства – Формост и Стюарт Стивенсон в течение короткого периода времени довели грузоподъемность установки до 160 тонн, отладили технологию колтюбингового бурения и сейчас в США и Канаде существует несколько компаний, отказавшихся от традиционного и перешедших на бурение только колтюбинговыми установками.

Что это дает экономически: срок свертывания и развертывания – несколько часов, в отличие от наших 45 суток. Поскольку  90% затрат в буровом бизнесе являются постоянными, то это означает, что колтюбинговое бурение даёт как минимум 105 % дополнительной прибыли в течение полутора месяцев. Далее, статистически установлено, что скважины глубиной в 3000 м. установка бурит за 5-6 дней. Не надо говорить о сравнении с нашей скоростью бурения и, соответственно, об экономике. Добавлю, что буровую обслуживают 6-9 человек вместо наших 12-20.

Итак, практический совет для буровиков: если на рынке появилось что-то принципиально новое, не торопитесь покупать его – должна пройти 1-2 летняя отладка всех узлов и механизмов. Но в этот период не делайте обновления своего оборудования покупками существующего поколения систем – они скоро морально устареют.