Zaawansowany sprzęt wiertniczy zapewniający efektywne wiercenie w poszukiwaniu gazu z łupków

Abstract

Od XIX wieku, kiedy po raz pierwszy wydobyto gaz ze skały łupkowej i stwierdzono jego zasoby, odwierty eksploatacyjne intensywnie poddawano opróbowaniom w celu stwierdzenia ich opłacalności i możliwości wydobywczych, głównie w zależności od stopnia zaawansowania technologicznego stosowanego sprzętu wiertniczego. Zwykle łupki charakteryzują się dość słabą przepuszczalnością, uniemożliwiającą przepływ wystarczających ilości płynu do otworu, tym samym nie stanowiąc przemysłowo opłacalnych źródeł gazu ziemnego. Z tego też powodu zarówno w Polsce jak i na świecie techniczne osiągnięcia w zakresie szczelinowania hydraulicznego doprowadziły do intensywnego rozwoju wydobycia gazu z łupków. W celu utrzymania niskich kosztów w miejscu wydobycia gazu z łupków ważne jest zachowanie niskich kosztów utrzymania sprzętu i zapewnienie optymalnych kosztów wiercenia. Należy zwrócić uwagę na podstawowy sprzęt wiertniczy, np. na górny napęd przewodu wiertniczego, automatyczne klucze, układy wyciągowe, pompy płuczkowe itp. Wydłużenie godzin pracy sprzętu powinno gwarantować nieprzerwane jego działanie do ok. 50 000 godzin bez potrzeby wykonywania prac związanych z utrzymaniem. Faktyczny czas potrzebny na wymianę zużytych części maszyn jest w sumie pomijany, przy zachowaniu niespotykanego dotąd poziomu bezpieczeństwa pracy, dzięki zastosowaniu zaawansowanych technik szybkiego zwalniania hydraulicznego. Hałas wytwarzany przez sprzęt, masa i rozmiar stopniowo zmniejszały się dzięki zastosowaniu zaawansowanych silników napędowych i przekładniowych elementów transmisyjnych. Nowe i innowacyjne konstrukcje pomp płuczkowych i głowic obrotowych przewodu wiertniczego umożliwiają zastosowanie ciśnienia do 7500 PSI. Elektronicznie sterowane automatyczne systemy wiercenia umożliwiają w pełni autonomiczne wiercenie z ciągłą, automatyczną kontrolą nacisku na świder. Podsumowując, przy zastosowaniu w pełni komponentowej technologii, całkowite koszty wiercenia spadają, umożliwiając wykonanie większej liczby otworów do produkcji gazu z łupków, co z kolei z roku na rok może zwiększać potencjał wydobywczy gazu ziemnego w Polsce i na świecie.

Since the 19th century when shale gas was first extracted as a resource, shale gas wells have ever since been extensively put to test of being economically viable or unworkable, primarily dependent on the level of technological sophistication of the drilling equipment involved. Shales ordinarily have insufficient permeability to allow significant fluid flow to a well bore, thus most shales are not commercial sources of natural gas, which is why technical advances in hydraulic fracturing (fracking) are the main cause for the shale gas boom in Poland and around the world. To keep the cost factor down at shale gas drilling sites, low drilling equipment maintenance cost are an important factor as well to keep shale gas drilling economical. Here, the focus has been on the main drilling equipment such as top-drives, roughnecks, drawworks, mud pumps, and rotary tables. Prolonged equipment operating hours guarantee operations of up to 50,000 hours continuously until maintenance work is required. Actual time needed to replace wear and tear machinery parts has overall become negligible at an unprecedented level of safety using sophisticated so called hydraulic quick release system techniques. Equipment noise, weight, and size have shrunk continuously by the use of advanced drive motors and gear driven transmission trains. New and innovative mud pump and top-drive designs allow high pressures of up to 7,500 PSI. Electronically controlled auto driller systems enable fully autonomous drilling operations with continuous, automatic weight-on-bit control. In conclusion, by utilizing these entire component technologies, overall drilling costs go down and make ever more shale gas drilling wells economically viable, which in return increases production potential of natural gas year by year in Poland and elsewhere.