5. Организация проектирования нефтяных и газовых скважин
5.1. Принципы организации подрядного бурения и системы проектирования строительства нефтяных и газовых скважин
Генеральная линия развития общественного производства в нашей стране в настоящее время базируется на стратегии интенсификации экономического развития. При этом целенаправленно используются два главных рычага интенсификации и роста эффективности – ускорение научно-технического прогресса и совершенствование управления.
Надежное средство обеспечения эффективности использования этих рычагов – комплексный подход, означающий органическое единство политических и технических, экономических и организационных, социальных и экологических аспектов при поисках эффективного решения любой проблемы, в том числе и проблемы создания новых добывающих мощностей в нефтяной и газовой промышленности.
Такой комплексный подход в полной мере применим к общей проблеме планирования, проектирования и организации строительства скважин. Это обусловлено тем, что конечным результатом проектирования и организации всего цикла выполняемых строительно-монтажных и буровых работ как специфического вида горно-технического строительства является готовая разведочная, добывающая, нефтяная, газовая (и пр.) скважина, сооружение которой – это итог реализации сложной системы внутрипроизводственных и межпроизводственных связей между генеральным подрядчиком и всеми вовлекаемыми в цикл производства работ специализированными субподрядными организациями. Поэтому организация строительства скважины должна быть такой, чтобы с помощью этих связей обеспечить непрерывность строительно-монтажных и буровых процессов и высокое качество скважин как горно-технических сооружений высокой эксплуатационной надежности и экологической ответственности. Важный инструмент современной организации капитального строительства – программный подход, предусматривающий особое внимание к крупным межотраслевым проблемам, которые по своим масштабам касаются основной деятельности нескольких министерств и не имеют какого-либо географического ограничения. Именно к таким проблемам относится специфический вид капитального горно-технического строительства, каковым и являются бурение нефтяных и газовых скважин.
В данной работе программный подход реализуется в обособлении не только программы детального проектирования глубокой скважины, но и программы ее строительства (что связано с необходимостью разработки наиболее действенного организационного механизма реализации рабочего проекта строительства скважины).
Всякое проектирование предполагает определенную цель и в этом смысле является целевым. Однако конечный результат проектирования, состоящий в реализации того или иного проекта, нередко оказывается отдаленным как в пространстве, так во времени. При таких обстоятельствах возникает опасность проектирования ради проектирования либо ради выполнения документальных процедур, не связанных с достижением конечного результата бурового производства.
Для устранения этой опасности служит современный метод плановой деятельности – так называемый целевой подход, ориентирующий систему на конечный результат всех компонентов управления сферой бурения, в том числе планирования и организации буровых работ, исходной базой которого в настоящее время становится проектно-сметная документация на строительство скважин.
Применительно к специфике нефтяной и газовой промышленности строительство скважин должно быть нацелено на конечные отраслевые результаты. Такой подход представляется особенно актуальным при существующей системе плановых технико-экономических показателей, когда деятельность буровых организаций по итогам планируемых периодов времени в большинстве случаев осуществляется не столько по конечным результатам строительства и передачи скважин заказчикам, сколько по сумме промежуточных расчетных показателей. При таких условиях в погоне за промежуточными результатами (объем проходки, коммерческая скорость), которые сами по себе еще не характеризуют эффективность производственной деятельности бурового предприятия (либо сферы бурения производственного нефтегазодобывающего объединения), легко упустить главное – конечные результаты. И наоборот, не уделив должного внимания организации и технологии проведения промежуточных этапов цикла строительства скважины, можно потерять ее, не доведя до проектной глубины по техническим причинам, и тем самым подорвать конечный суммарный эффект больших затрат материальных трудовых ресурсов и капитальных вложений.
Конкретная форма проявления целевого подхода в сфере бурения – организация строительства скважин по бригадному подряду, в основе которого лежит именно управление циклом строительства, направленное на достижение совершенного конкретного конечного результата.
Совершенствование проектирования строительства скважин с целью повышения скоростей и качества буровых работ в нефтегазодобывающей отрасли велось на всех этапах развития нефтяной промышленности, в связи с чем были выработаны следующие основополагающие принципы дальнейшего развития строительства скважин:
перевод строительства буровых скважин на подрядный способ;
отказ от практиковавшегося ранее финансирования буровых работ «под план» и переход к финансированию строительства скважин за фактически выполненные работы;
организация работы буровых предприятий на основе графика цикличности;
внедрение механизации во все процессы строительства скважин (механизация подготовительных работ, строительства вышек и монтажа бурового оборудования, строительства привышечных сооружений; внедрение новых высокопроизводительных механизмов и устройств для малой механизации трудовых процессов и т. п.);
производство работ по строительству скважин на основе типовых проектов и индивидуальных смет;
организация подрядных договорных взаимоотношений между нефтепромыслами (заказчиками) и конторами бурения (подрядчиками) ;
повышение ответственности подсобных предприятий нефтяных трестов в обслуживании строительства скважин;
повышение действенности банковского контроля за ходом финансирования строительства скважин.
Эти мероприятия легли в основу технической политики, проводимой нефтяной промышленностью в области организации проектирования строительства разведочных и эксплуатационных скважин на нефть и газ.
5.2. Сущность и значение проектно-сметной
документации на сооружение объектов в системе капитального строительства
Поскольку осуществляемое в системе Министерства нефтяной промышленности строительство нефтяных и газовых скважин – довольно специфическая подсистема капитального строительства отрасли, перед рассмотрением состояния и основных направлений совершенствования проектирования бурения и заканчивания скважин целесообразно оценить общий подход к проектированию возведения обычных строительных объектов, практикуемый в системе капитального строительства.
Продукцией этой ведущей отрасли материального производства является вся совокупность сооружаемых в ее системе капитальных объектов. При этом для ведения строительных работ нужна предварительно составленная проектно-сметная документация. Такая документация, включающая проекты и сметы строительных работ, содержит конкретную информацию о том, какой объект, где и как должен быть возведен, каковы структура, объем полного цикла строительных работ, потребности в металле, цементе, лесоматериалах, железобетонных и металлических конструкциях, какие потребуются трудовые ресурсы, специализированное оборудование, машины, механизмы, инструменты и, наконец, какова будет продолжительность и стоимость строительства проектируемого объекта.
Вместе с тем проектно-сметная документация содержит и обоснование, будет ли проектируемый объект экономичен во время его строительства и последующей эксплуатации [8].
В связи с указанным основополагающим содержанием и назначением проекта и сметы на возведение строительного объекта сам процесс проектирования есть не что иное, как подготовительная стадия строительства этого объекта. При этом достоверность обоснования производственно-хозяйственной необходимости и экономичности проектируемого объекта, а также научно-технический уровень проектных решений в основном предопределяют как сметную стоимость и продолжительность строительства объекта, так и эффективность выделяемых для этой цели капитальных вложений.
Чем выше качество проектно-сметной документации, чем шире используются в ней основные достижения научно-технического прогресса и передового производственного опыта, тем меньше будут затраты материалов, трудовых ресурсов и календарного времени, а значит, и тем ниже будет стоимость строительства проектируемого объекта. Поэтому проект капитального сооружения должен содержать решения, реализация которых позволит создать этот объект, наделив его наилучшим сочетанием качеств.
Таким образом, проект (рассматриваемый в совокупности со сметой затрат) представляет собой систему аналитических расчетных и графических материалов, выполненных для обоснования технической возможности и экономической целесообразности строительства какого-либо капитального сооружения, обладающего оптимальными техническими, технологическими и архитектурными характеристиками. Иначе говоря, исходный руководящий документ – документ, в котором в логической взаимосвязи разрешены все технико-технологические, экономические и экологические аспекты предстоящего строительства проектируемого объекта.
Однако следует иметь в виду, что проект – это не только схемы, научные и инженерные обоснования и сметные расчеты. Наряду с этим в проекте отражаются основные функции и вся совокупность связей конструктивных элементов проектируемого объекта, предусматривается удешевление его строительства, а также снижение и повышение качества продукции, которая будет выпускаться, например, на строящемся заводе, фабрике и т. п.
Возведение объектов капитального строительства во всех отраслях социалистической индустрии разрешается только при наличии проектов и смет, проэкспертированных и утвержденных в установленном порядке.
В практике строительства запрещается планировать возведение строительных объектов, по которым проектно-сметная документация не утверждена до 1 сентября года, предшествующего плановому.
Организация проектирования в соответствии с современными требованиями к качеству, экономичности и надежности сооружаемых строительных объектов— одно из основных условий выполнения государственных планов капитальных вложений.
Проектирование как творческий процесс изыскания наиболее эффективных и экономичных технических, технологических и организационных решений, реализация которых обеспечивает высококачественное возведение строительного объекта при оптимальных использовании технических средств, затратах материалов, трудовых ресурсов и в минимально возможные сроки, является целенаправленным воплощением связи основ и современных достижений науки и техники со строительным производством.
В самом деле, проектирование – именно та творческая подготовительная стадия строительства того или иного объекта, когда открываются наиболее благоприятные возможности для принятия технических решений, выработанных с учетом последних достижений науки, техники и передового производственного опыта. Такой подход представляется более конструктивным и экономически эффективным, чем всегда вызывающая определенные организационные и психологические осложнения корректировка проектной документации «на новую технику» на ходу, в процессе практического использования этой документации.
Своевременный учет достижений науки и техники на стадии проектирования объектов капитального строительства обеспечивает этим объектам на момент их ввода в действие и в течение нескольких лет эксплуатации передовой технический уровень и достаточно высокие технико-экономические показатели.
Важная предпосылка для реализации такой практики – систематически проводимая в сфере капитального строительства работа по совершенствованию строительных норм и правил, в частности норм проектирования и сметных норм, стандартов на строительные материалы и изделия, правил производства строительно-монтажных работ и различных инструкций по разработке проектов и смет.
Это позволяет вести проектирование строительных объектов с использованием постоянно обновляемых норм и инструкций, в которых учитывается как современный уровень науки и техники в соответствующей сфере производственной деятельности, так в определенной степени и тенденции развития технического прогресса на перспективу.
Несмотря на то что строительство скважины в силу своей геолого-технической специфики существенно отличается от большинства других строительных работ, тем не менее по структуре последовательно выполняемых этапов и мероприятий полный цикл бурения и заканчивания скважины имеет много общего со строительством любого наземного капитального сооружения. Это сходство довольно очевидно просматривается по аналогии произведения предшествующих началу строительства скважин изыскательских работ, включая и сбор необходимых для составления проектно-сметной документации исходных геолого-технических, технологических данных, а затем и всех последующих этапов строительства вышки и привышечных сооружений, бурения, заканчивания и ввода скважины в эксплуатацию.
Поэтому изложенные выше соображения о сущности и значении проектирования как подготовительной стадии возведения строительных объектов в полной мере относятся и к строительству нефтяных и газовых скважин.
5.3. Состав проектно-сметной документации на строительство нефтяных и газовых скважин
Подрядный способ строительства скважин содействовал формированию дееспособной структуры бурового производства и укреплению буровых предприятий нефтяной промышленности в новой для них роли подрядных организаций. Вместе с тем повысились требования и к хозяйственной компетенции нефтегазодобывающих предприятий (промыслов), которые стали заказчиками на строительство нефтяных и газовых скважин.
Широкое внедрение подрядного способа строительства скважин – крупная веха в цепи организационных мероприятий, в разное время проводившихся в целях повышения эффективности буровых работ.
Созданные буровые тресты в нефтяных районах сыграли важную роль в становлении и укреплении принципов организации подрядного способа строительства эксплуатационных скважин.
В ходе предпринятых мероприятий по совершенствованию организации нефтяного производства буровые и геологоразведочные тресты, так же как и входившие в их состав буровые конторы и конторы разведочного бурения, были ликвидированы. А вместо них были созданы управления буровых работ (УБР) и управления разведочного бурения (УРБ), которые на базе подрядного способа организации строительства скважин выполняют в системе Миннефтепрома практически все объемы эксплуатационного и разведочного бурения.
Одновременно с развитием форм организации буровых работ в отрасли достаточно сложный путь становления и совершенствования прошла система проектирования и финансирования строительства скважин.
В настоящее время бурение разведочных и добывающих скважин в нефтяной промышленности осуществляется подрядным способом на основании годовых планов капитального строительства, титульных списков па строительство скважин по рабочим проектам и сметам, утверждаемым в установленном порядке.
В практике производства буровых работ применяется два вида проектно-сметной документации – индивидуальные и групповые технические проекты и сметы на строительство скважин.
В настоящее время в системе Миннефтепрома рабочий проект на строительство нефтяных и газовых скважин составляется с учетом технологических регламентов на нефтяное (газовое) месторождение (площадь, участок) с одинаковыми горно-геологическими условиями.
В соответствии с «Макетом технического проекта строительства нефтяных и газовых скважин», утвержденным Мнннефтепромом и введенным в действие с 01.01.80, групповой рабочий проект или рабочий проект на отдельную скважину включает следующие разделы.
1. Сводные технико-экономические данные (в том числе: месторождение (площадь); цель бурения, проектные горизонты и глубина скважины; вид, категория и конструкция скважины; способ бурения; тип буровой установки, вид провода; максимальные массы обсадной и бурильной колонн; установка для испытаний; продолжительность цикла строительства скважины; проектная коммерческая скорость бурения; сметная стоимость строительства, в том числе стоимость возврата материалов).
2. Основание для проектирования (список документов, которые являются основанием для проектирования строительства скважины).
3. Общие сведения (о районе буровых работ, площадке строительства буровой, размерах отводимых во временное пользование земельных участков, источниках водо-, и энергоснабжения, организации связи, возможностях использования местных строительных материалов).
4. Геологическая часть (выкопировка со структурной карты; профильный разрез; литолого-стратиграфическая характеристика разреза; нефтегазоводоносность по разрезу, возможные отклонения по разрезу скважины; исследовательские работы, в том числе: отбор керна, шлама, грунтов; геофизические исследования; испытание пластов в процессе бурения; испытание продуктивных горизонтов в эксплуатационной колонне; прочие виды исследований).
5. Конструкция скважины (характеристика и устройство шахтового направления, совмещенный график давления, конструкция скважины).
6. Профиль ствола скважины (исходные данные для расчета профиля, проектируемый профиль ствола скважины).
7. Буровые растворы (типы и параметры буровых растворов; оборудование для приготовления и очистки буровых растворов; потребность в буровом растворе и ингредиентах для его приготовления, регулирование свойств раствора, суммарная потребность в ингредиентах).
8. Углубление скважины (способы, режимы бурения, расширение (калибровка) ствола скважины, компоновка низа бурильной колонны, потребное количество долот и компонентов КНБК; суммарное количество и масса долот и компонентов КНБК; исходные данные для расчета бурильных колонн; конструкция бурильных колонн; соотношение и масса применяемых бурильных труб по интервалам бурения; оснастка талевой системы; режим работы буровых насосов; распределение потерь давлений на преодоление гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе буровой).
9. Крепление скважины (параметры и технология спуска обсадных колонн, в том числе: заполнение затрубного пространства при креплении ствола скважины обсадной колонной; распределение давлений по длине колонны; суммарная масса обсадных труб; технологическая оснастка обсадных колонн; режим спуска обсадных труб; опрессовка обсадных труб; цементирование обсадных колонн; в том числе: общие сведения о цементировании обсадных колонн; характеристика жидкостей для операций цементирования и составляющие их ингредиенты; потребное количество материалов и цементировочной техники, режим работы цементировочных агрегатов; оборудование устья скважины, спецификация оборудования).
10. Испытание скважины (продолжительность и режим работы пластоиспытателя, спускаемого на трубах (на кабеле); испытание горизонтов на продуктивность в эксплуатационной колонне, в том числе: обоснование параметров колонны насосно-компрессорных труб; характеристики технологических жидкостей и составляющие их ингредиенты для установки цементных мостов, потребное количество материалов и техники для установки цементных мостов, продолжительность испытания скважины на продуктивность, продолжительность работы агрегатов при испытании скважины на продуктивность; интенсификация притока пластового флюида, в том числе: продолжительность интенсификации, потребное количество материалов и техники для интенсификации притока).
11. Дефектоскопия, опрессовка оборудования и инструмента (виды операций, объемы работ и используемая техника).
12. Сводные данные об использовании спецмашин и агрегатов при проводке скважины (потребное количество вызовов спецмашин и агрегатов, продолжительность работы спецмашини агрегатов).
13. Сведения о транспортировке грузов и вахт.
14. Мероприятия и технические средства для охраны окружающей среды.
15. Механизация, средства контроля и диспетчеризации на буровой.
16. Техника безопасности, промышленная санитария и противопожарная техника.
17. Строительно-монтажная часть (подготовительные работы к строительству скважин; спецификация комплектного и дополнительного бурового оборудования; спецификация конструктивных узлов вышки и привышечных сооружений; сведения о передвижке и сборке вышки; спецификация котельной установки; работы по рекультивации – восстановлению земель).
18. Список нормативно-справочных и инструктивно-методических материалов, используемых при принятии проектных решений (список литературы).
19. Приложения (в том числе геолого-технический наряд; обоснование сроков строительства скважины; схемы расположения бурового оборудования и привышечных сооружений при бурении и испытании скважины, схемы обвязки устья при бурении и испытании, нормы расхода долот, инструментов и материалов, справки и решения, обосновывающие расходы времени и средств).
Индивидуальные технические проекты строительства скважин применяются в тех случаях, когда буровые работы должны вестись в соответствии с проектно-сметной документацией на отдельную скважину.
Например, по индивидуальным проектам и сметам к ним ведется строительство поисковых, параметрических и разведочных скважин на нефть и газ, заложенных на новых, неразведанных площадях, впервые вводимых в разведку (всего не более трех скважин на площади, независимо от категории скважин), а также каждой опорной и опорно-технологической скважины.
Под неразведанными площадями имеются в виду вновь вводимые в разведку площади, на которых буровые работы начинают в целях разведки определенного горизонта. К этой категории «неразведанных» относятся и разведанные площади, на которые последующие скважины бурят в целях разведки нижележащих объектов.
По индивидуальным рабочим проектам должно производиться и строительство скважин, при проходке которых намечено проводить испытание и отработку новой техники и технологии (например, гидравлических забойных двигателей, породоразрушающих инструментов, компоновок низа бурильной колонны и т. п.).
Что касается групповых рабочих проектов строительства скважин, то они составляются на группу однотипных скважин, относительно которых заведомо известно, что их бурение будет вестись при одинаковых геолого-технических характеристиках и показателях, а также когда соблюдаются следующие технико-технологические условия:
одинаковая цель бурения (разведочное, эксплуатационное);
одинаковый вид бурения скважин (вертикальных, наклонных, наклонно-направленных и др.);
отклонения глубин группы скважин не превышают средне-принятую по техническому проекту в пределах ±
идентичные конструкции группы скважин (равное число, одинаковые диаметральные размеры обсадных колонн и др.);
идентичные физико-технологические условия проходки скважин (буримость пород, сопоставимость интервалов и природы геолого-технологических осложнений и др.);
одинаковый способ бурения (роторный, турбинный, с забойным двигателем-электробуром и др.);
идентичные условия среды размещения буровых установок и привышечных сооружений (на суше, на море, во внутреннем водоеме, на острове и т. д.).
Вместе с тем следует отметить, что в число объектов, на строительство которых составляется данный групповой проект, включаются и такие скважины, проходку которых намечается вести с использованием различных комплектов бурового оборудования, конструктивно неодинаковых элементов привышечных сооружений и различных видов энергии привода технологического оборудования. В случае возникновения такой ситуации для каждого варианта технического оснащения буровых к техническому проекту прилагаются отдельно составленные спецификации перечисленных видов бурового оборудования и привышечных сооружений. При этом каждая спецификация относится к соответствующему номеру указанной группы скважин.
При строительстве скважин с кустовых оснований и площадок рабочий проект предусматривает строительство первой скважины в кусте, а также передвижку буровой установки для строительства последующих скважин. При таких обстоятельствах по каждому виду строительства буровой (первичный монтаж, передвижка) составляется смета соответствующего состава.
Важный документ, дополняющий рабочий проект, – смета на строительство скважины, которая составляется на основании данных рабочего проекта, единых цен на материалы и оборудование, транспортных тарифов, местных цен на некоторые материалы, а также установленных норм накладных расходов и плановых накоплений. В частности, в качестве исходной информационной базы в смете на строительство скважин приводятся некоторые основные данные рабочего проекта, а именно:
район производства буровых работ, площадь, назначение, глубина, категория скважины и проектный горизонт;
конструкция скважины;
способ и вид бурения;
вид энергии, используемой для привода бурового оборудования;
плановая скорость бурения скважин;
представленная поэтапно и в целом продолжительность цикла строительства скважины и др.
Сметная стоимость строительства нефтяных и газовых скважин – это определенная сметой сумма денежных средств, необходимая для осуществления строительства скважин в соответствии с рабочим проектом.
Сметная стоимость выполненных работ не подлежит корректировке на плановую стоимость текущего года и не пересчитывается на фактические геолого-технические условия бурения скважины.
Смета к рабочему проекту на отдельную скважину или группу скважин состоит из следующих разделов:
Раздел I – подготовительные работы к строительству скважины;
Раздел II – строительство и разборка (или передвижка) вышки, привышечных сооружений и котельных, монтаж и демонтаж бурового оборудования и котельных отопительных установок;
Раздел III – бурение и крепление скважины;
Раздел IV – испытание скважины на продуктивность.
Кроме представленных в группах I – IV, в смете также предусматриваются денежные средства, которыми оплачиваются следующие услуги;
дополнительные затраты, а также затраты, связанные с проведением исследовательских и экспериментальных работ, необходимых для успешного строительства данной скважины;
промыслово-геофизические работы;
дежурство и содержание промыслово-геофизических и газокаротажных партий;
дежурство на буровой цементировочных агрегатов;
резерв на дополнительные работы и затраты, не предусмотренные в проекте;
накладные расходы;
плановые накопления;
перенесение в натуру местоположения буровой;
определение планово-высотного положения устья скважины;
определение азимута пространственного положения ствола наклонно-направленной скважины;
проезд топографо-геодезической бригады;
лабораторные работы;
составление проектно-сметной документации и проведение инженерно-геологических изысканий;
затраты на осуществление авторского надзора;
дополнительные затраты на перевозку грузов и вахт авиатранспортом;
дополнительные затраты, в том числе: премиальные выплаты в соответствии с действующими положениями о материальном стимулировании работников низовых производственных звеньев; единовременное вознаграждение за выслугу лет, доплаты за подвижной характер работы, льготы за работу в районах Крайнего Севера и в приравненных к ним районах; выплата за работы в пустынных и безводных районах; полевое довольствие и расходы на питание для персонала, занятого на работе в море;
дополнительные затраты, установленные для районов Крайнего Севера (и приравненных к ним местностей) на содержание временных вертолетных площадок и аэродромов, зимних автомобильных дорог, баз буровых предприятий и филиалов этих баз; доставка горюче-смазочных материалов для нужд авиации; лимит на удорожание при перевозке грузов более дорогостоящим видом транспорта по сравнению с затратами, предусмотренными в рабочих проектах на строительство скважин;
сметная стоимость строительства нефтяных и газовых скважин определяется на основе утвержденных в установленном порядке укрупненных порайонных расценок на «обустройство площадки буровой» и «строительные и монтажные работы»;
другие виды работ и затрат, не охваченные укрупненными единичными расценками на основании соответствующих действующих норм.
Затраты по соответствующим разделам сметы сгруппированы в прилагаемых к ней сметных расчетах, составляемых на следующие элементы цикла строительства скважин и услуги:
Сметный расчет № 1 – подготовительные работы к строительству скважины;
Сметный расчет № 2 – строительство и разборка (переделка) вышки и привышечных сооружений, монтаж и демонтаж бурового оборудования и котельных;
Сметный расчет № 3 – бурение скважины;
Сметный расчет № 4 – крепление скважины;
Сметный расчет № 5 – испытание скважины на продуктивность;
Сметный расчет № 5а – испытание скважины на продуктивность испытателем пластов;
Сметный расчет № 6 – испытание и отработка новой техники и технологии и отработка новых технологических процессов;
Сметный расчет № 7 – содержание и дежурство промыслово-геофизических и газокаротажных партий.
К смете на строительство проектируемой скважины прилагаются выполненные сметные расчеты 1–7 и поинтервальная шкала для определения стоимости
В случае необходимости замены оборудования, отдельных конструктивных узлов или вида используемой энергии (электропривод, ДВС, смешанный привод) до начала (или уже в процессе) строительства скважины в проектно-сметной документации изменяется только смета. При этом экспертиза и утверждение пересоставленной сметы осуществляются в установленном: порядке.
Составленная смета определяет сметную стоимость строительства скважины – практически цену ее как специфической строительной продукции, равную сумме денежных средств, асигнованных на покрытие нормативных затрат бурового предприятия на строительство скважины, и плановых накоплений. В состав полной сметной стоимости также включаются компенсация и некоторые виды дополнительных затрат.
Вместе с тем определенная таким образом сметная стоимость, взятая без плановых накоплений (прибыли), является сметной себестоимостью строительства скважины – денежным выражением нормативных затрат бурового предприятия на производство всех работ по циклу вышкостроения, бурения и заканчивания скважины.
Как указывалось выше, при изменении первоначальных объемов работ и возникновении объективной необходимости проведения дополнительных мероприятий в процессе строительства скважины (сверх тех объемов и видов работ, которые предусматривались на стадии разработки проектно-сметной документации) составляются сметно-финансовые и сметные расчеты (либо отдельные сметы и калькуляции), результаты которых используются для соответствующей корректировки плановой стоимости (цены) и себестоимости строительства скважины.
И еще один важный стоимостной показатель – фактическая себестоимость строительства скважины, суммирующая выраженные в денежной форме все связанные со строительством данной скважины затраты бурового предприятия, включая потери материала, штрафы, пени и т. д.
При сопоставлении этого показателя с плановой себестоимостью (применительно к каждой отдельной скважине или к выполнению всей программы строительства скважин в течение определенного календарного периода) определяется показатель выполнения плана по снижению себестоимости строительства скважин, которое ведется данным буровым предприятием.
Порядок составления проектов и смет строительства скважин — важнейшее условие для производства буровых работ подрядным способом. Кратко изложенные выше принципы составления проектно-сметной документации в конечном счете направлены главным образом на расчет себестоимости и стоимости строительства нефтяной и газовой скважины (по всем элементам структуры этих показателей) с учетом существующих норм, цен и скоростей бурения, установленных для базисного года. Такой подход позволяет проверять соответствие стоимости и себестоимости строительства скважины геолого-техническим и производственным условиям и тем самым анализировать и регулировать сам механизм формирования указанных стоимостных показателей буровых работ.
5.4. Организация проектирования строительства
скважин в системе Миннефтепрома
В системе Миннефтепрома создана и функционирует мощная: подсистема строительства скважин, объединяющая комплекс специализированных подрядных буровых предприятий, субподрядных организаций, оснащенных буровой техникой и специализированными техническими средствами.
На службу непрерывному совершенствованию технологии, организации и повышению эффективности строительства скважин поставлена система специализированных научно-исследовательских институтов – ВНИИ отраслевого подчинения, а также территориальных научно-исследовательских и проектных институтов – НИПИнефть регионального подчинения. Эти научные организации разрабатывают теорию и методику проектных расчетов, вопросы совершенствования технологии и организации работ, выполняемых на всех этапах цикла строительства скважин.
Финансирование строительства добывающих и разведочных скважин на нефть и газ осуществляется только при наличии рабочих проектов и смет, разрабатываемых территориальными НИПИнефть и другими научно-исследовательскими и проектными организациями Миннефтепрома.
В настоящее время в этой сфере деятельности заняты 14 территориальных научно-исследовательских и проектных институтов нефтяной промышленности (НИПИнефть), входящих в состав производственных нефтегазодобывающих объединений, конструкторское бюро объединения «Саратовнефтегаз», Сибирский научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (сибНИИНП), а также подчиненные непосредственно Миннефтепрому проектные институты Гипровостокнефть и Укргипрониинефть.
О масштабах деятельности проектных организаций отрасли свидетельствуют значительные объемы выполняемых ими работ по созданию проектно-сметной документации на строительство скважин.
В связи с этим следует отметить, что в течение
По итогам
Из общего числа разработанных комплектов ПСД указанного назначения 340 были выполнены проектными организациями для «своего» территориального производственного нефтегазодобывающего объединения и 223 комплекта – для других нефтяных районов отрасли (см. табл. 5.1).
Количество выполненных в целом по отрасли в течение
В последнее время при строительстве глубоких скважин все чаще возникает необходимость корректировки заложенных в рабочие проекты инженерных решений в связи с выявлением в ходе проводки скважин ранее неизвестных геолого-технических и гидротермобарических условий. В течение
Таблица 5.1
Структура проектно-сметной документации, разработанной проектными организациями Миннефтепрома в течение 1984 г.
| Проектная документация | Количество комплектов документации | ||
| Всего | В том числе разработанных для: | ||
| «своего» нефтяного района | других нефтяных районов | ||
| Рабочие проекты и сметы к ним | 53 | 340 | 223 |
|
В том числе: индивидуальные |
163 |
141 |
22 |
| групповые | 400 | 199 | 201 |
| Привязки к рабочим проектам | 196 | 191 | 5 |
|
В том числе: индивидуальные |
76 |
73 |
3 |
| групповые | 120 | 118 | 2 |
| Технологические дополнения к рабочим проектам на строительство скважин | 54 | 39 | 15 |
| Прочие виды проектно-сметной документации на строительство скважин | 209 | 196 | 13 |
|
В том числе: проекты обустройства разведочных скважин |
18 | 18 | – |
| Пересмотр рабочих проектов и пересчет смет к ним в связи с установлением новых норм и цен | 941 | 695 | 246 |
Среди прочих видов проектной документации, целевое назначение которой связано со строительством скважин, следует отметить сметные и сметно-финансовые расчеты (СФР) на дополнительные работы, выполняемые в процессе строительства скважины, проекты на бурение артезианских скважин, проекты производства изыскательских работ, проекты на рекультивацию участков земли, нарушенных при строительстве скважин, привязки к индивидуальным и групповым рабочим проектам рекультивации земель, сметно-финансовые расчеты на обустройство площадей разведочного бурения, на строительство временных зданий и сооружений и другие документы.
Сложившееся в течение
Таблица 5.2
Распределение проектно-сметной документации на строительство
скважин, разработанной территориальными НИПИ и другими
проектными организациями нефтяной промышленности,
по учетным интервалам глубин (по итогам
| Проект | Интервалы глубины скважин, м | |||||||||||||
| <500 | 501–1000 | 1001–1500 | 1501–2000 | 2001–2500 | 2501–3000 | 3001–3500 | 3501–4000 | 4001–4500 | 4501–5000 | 5001–5500 | 5501–6000 | >6000 | Количество комплектов ПСД | |
| Индивидуальный, рабочий | – | 1 | 7 | 10 | 5 | 34 | 9 | 54 | 5 | 26 | 2 | 10 | – | 63 |
| Групповой, рабочий | – | 15 | 21 | 54 | 39 | 228 | 3 | 5 | 2 | 30 | 1 | 2 | – | 400 |
| Проекты обоих видов | – | 16 | 28 | 64 | 44 | 262 | 12 | 59 | 7 | 56 | 3 | 12 | – | 563 |
Рис. 5.1. Гистограмма распределения индивидуальных проектов строительства
скважин (по глубинам), разработанных территориальными НИПИнефть
рис. 5.2. Гистограмма распределения групповых проектов строительства
скважин (по глубинам), разработанных территориальными НИПИнефть
Чтобы своевременно обеспечивать нефтегазодобывающие управления и буровые предприятия Миннефтепрома качественной проектно-сметной документацией на строительство скважин, н последние годы в этой отрасли проводится значительная работа по совершенствованию проектно-сметного дела. Научно-исследовательские и проектные организации (при участии производственных нефтегазодобывающих объединений и буровых предприятий) постоянно ведут исследования и разрабатывают мероприятия по упорядочению структуры и содержания проектов на строительство скважин. С 1 января
Вопросы организации разработки и согласования рабочих проектов на строительство нефтяных и газовых скважин в системе Миннефтепрома подробно освещены в главе 6.
5.5. Организация проектирования строительства скважин в научно-исследовательских и проектных организациях Миннефтепрома
В целях повышения эффективности организации проектирования буровых работ в производственных нефтегазодобывающих объединениях ВНИИОЭНГ разработал «Типовое положение об отделе проектирования строительства скважин в научно-исследовательских и проектных организациях Министерства нефтяной промышленности», введенное в действие с 01.06.83 г.
Отдел проектирования строительства скважин является подразделением территориальных научно-исследовательских и проектных институтов или других научно-исследовательских и проектных организаций Миннефтепрома, выполняющих весь комплекс работ по составлению и выдаче заказчику утвержденной проектно-сметной документации на строительство нефтяных и газовых скважин.
В своей производственной деятельности названный отдел административно подчиняется заместителю директора по науке территориального научно-исследовательского и проектного института. В иных научно-исследовательских и проектных организациях, осуществляющих проектирование буровых работ, этот отдел административно подчиняется главному инженеру такой организации.
С учетом состава и содержания работ, выполняемых при составлении проектно-сметной документации на строительство скважин в соответствии с действующими руководящими документами, межотраслевыми, отраслевыми инструкциями и другими нормативными документами по проектированию буровых: работ, указанным положением установлена нижеследующая типовая укрупненная структура отдела проектирования строительства скважин, являющегося подразделением проектной части: территориальных НИПИнефть (или других НИИ и проектных организаций Миннефтепрома) (рис. 5.3).
Фактическая структура, штаты и численность отдела проектирования определяются на основе нормативов трудовых затрат на разработку проектно-сметной документации в зависимости от сложности, объемов и сроков составления рабочих проектов и смет на строительство скважин для производства буровых работ в регионах, обслуживаемых каждым территориальным научно-исследовательским и проектным институтом (другой научно-исследовательской и проектной организацией) Миннефтепрома.
Задачами отдела проектирования строительства скважин являются составление научно обоснованных рабочих проектов и: смет на строительство скважин в соответствии с заданиями на проектирование в установленные плановые сроки и осуществление авторского надзора за использованием проектно-сметной документации в целях обеспечения требуемого качества и достижения высоких технико-экономических показателей строительства проектируемых скважин за счет творческого использования новейших достижений науки, техники и передового производственного опыта, накопленного как в подсистеме строительства скважин Миннефтепрома, так и в смежных отраслях, деятельность которых связана с производством буровых работ.
Рис. 5.3. Типовая структура отдела проектирования строительства скважин
территориального НИПинефть (других научно-исследовательских и проектных
организаций) Миннефтепрома
Для выполнения указанных задач на отдел проектирования строительства скважин возложены следующие функции.
Составление, согласование с заказчиком и генеральным подрядчиком заданий на проектирование. Получение, проверка полноты и достоверности исходных геолого-технических и орографических данных для составления рабочих проектов и смет на строительство скважин и подготовка для этого необходимых материалов.
Определение объемов, этапов и стоимости проектных работ для строительства скважин в зависимости от назначения, глубины и конструкции крепи проектируемых скважин, устанавливаемых соответствующими инструктивными и методическими материалами, регламентирующими нормативы затрат труда проектировщиков, а также ценниками на разработку проектно-сметной документации на строительство скважин (либо устанавливаемых на базе достоверных опытных данных).
Составление рабочих проектов и смет на строительство скважин в соответствии с графиком выдачи заданий на проектирование и готовой проектно-сметной документации на строительство нефтяных и газовых скважин.
Подготовка и выдача смежным подразделениям территориального научно-исследовательского и проектного института (иной научно-исследовательской и проектной организации, имеющей право составлять проекты и сметы на строительство скважин) вопросов, касающихся разработки отдельных регламентов (технических, технологических решений), выдачи определенных объемов и качества исходной информации, необходимой для составления проектно-сметной документации, а также согласование и утверждение заданий субподрядным проектным организациям на разработку проектов (рабочих проектов) рекультивации земли, использовавшейся для размещения буровых вышек и привышечных сооружений и т. п.
Подготовка совместно с субподрядными организациями и представление на утверждение в производственное нефтегазодобывающее объединение графика выдачи заданий на проектирование и готовой проектно-сметной документации на строительство нефтяных и газовых скважин.
Составление сетевого графика на разработку проектно-сметной документации отделом проектирования строительства скважин и смежными подразделениями территориального научно-исследовательского и проектного института.
Координация работ субподрядных проектных организаций, принимающих участие в составлении проектно-сметной документации на строительство скважин.
Приемка и контроль качества выполненных заданий от смежных подразделений научно-исследовательского и проектного института и частей готовой проектно-сметной документации на строительство скважин от субподрядных проектных организаций.
Комплектация рабочего проекта по частям, разделам и передача заказчику всей проектно-сметной документации, в том числе и частей, разработанных субподрядными проектными организациями. Внесение в случае необходимости изменений и дополнений в рабочий проект и смету на строительство скважины, санкционированных главным инженером проекта.
Защита проектно-сметной документации в согласовывающих и экспертных органах, а также в утверждающих инстанциях. Внесение исправлений в рабочие проекты и сметы на строительство скважин по замечаниям отраслевой или региональной экспертизы в установленном порядке.
Определение и согласование возможности многократного использования имеющихся рабочих проектов и смет на строительство нефтяных и газовых скважин в порядке так называемой повторной привязки.
Участие совместно с отделом автоматизированных систем управления территориального НИПИнефть (другой научно-исследовательской и проектной организации) в разработке и совершенствовании программ проектных инженерных и сметных расчетов на ЭВМ при финансировании этих работ в установленном порядке.
Осуществление авторского надзора за производством работ по циклу строительства скважин и контроля фактических горно-геологических условий проходки и крепления стволов скважин и соответствующей корректировки проектных решений.
Осуществление контроля выполнения проектно-изыскательских работ, связанных со строительством проектируемых скважин, организуемых по прямым договорам между заказчиками проектов строительства этих скважин и отдельными субподрядными специализированными проектными организациями.
Обеспечение ответственного представительства интересов отдела проектирования строительства скважин в предприятиях-заказчиках (НГДУ, ГДУ, производственных нефтегазодобывающих объединениях), буровых предприятиях, субподрядных проектных и изыскательских и других организациях по вопросам разработки, согласования и рассмотрения рабочих проектов и смет, осуществления строительства скважин по утвержденным проектам и другим вопросам.
Таковы задачи и функции, возложенные на отдел проектирования строительства скважин. Для их выполнения отдел проектирования строительства скважин постоянно поддерживает взаимоотношения с другими подразделениями проектной организации (например, территориального НИПИнефть), предоставляющими ему исходные данные и методические материалы для проектирования.
Конечно же, характер этих взаимоотношений определяется спецификой организации проектных и научно-исследовательских работ в каждом нефтяном районе. Вместе с тем существует общий подход к организации сотрудничества со специалистами смежных научно-исследовательских и обслуживающих подразделений территориального НИПИнефть (другой проектной организации). В рамках этого подхода отдел проектирования строительства скважин получает:
исходные данные и материалы для составления геологической части проекта и геолого-технического наряда от отдела поисковой и разведочной геологии или разработки нефтяных и газовых месторождений при проектировании строительства соответственно разведочных и добывающих скважин;
исходные данные (например, в форме технических, технологических решений), регламенты выполнения работ, входящих в цикл строительства скважины для разработки технической и технологической частей проекта, от подразделений по исследованию техники и технологии процессов строительства скважин;
исходные данные по типам и параметрам буровых растворов от подразделения буровых растворов;
исходные данные по способам, режимам бурения, типам долот и компоновкам низа бурильной колонны от подразделения по исследованию и оптимизации режимов бурения;
исходные данные по составу, технологической оснастке обсадных колонн, а также по свойствам бурового раствора, тампонажного раствора и других технологических жидкостей, применяемых при цементировании скважин, от подразделения техники и технологии крепления скважин;
исходные данные по испытанию пластов в необсаженном открытом стволе в процессе бурения скважины от подразделения технологии испытания необсаженных скважин;
исходные данные по вскрытию продуктивных пластов и освоению скважин, закрепленных эксплуатационной колонной, от подразделения вскрытия и освоения пластов;
исходные данные для разработки рациональных схем расположения бурового оборудования, а также спецификацию последнего от подразделения по буровому и нефтегазопромысловому оборудованию.
Следует отмстить, что в систему штатных взаимоотношений отдела проектирования строительства скважин с другими подразделениями проектной организации на определенных стадиях подключаются и организации, заинтересованные в разработке проектно-сметной документации на строительство скважин. Так, например, исходные данные по типам и параметрам применяемых буровых растворов, а также по способам, режимам бурения, типам долот и компоновкам низа бурильной колонны согласовываются генеральным проектировщиком (в лице его отдела проектирования скважин) с заказчиком и генеральным подрядчиком.
Задание на проектирование (вместе с должным образом проверенными исходными данными), разработанное территориальным научно-исследовательским и проектным институтом (или другой научно-исследовательской и проектной организацией Миннефтепрома), рассматривается и утверждается руководством производственного нефтегазодобывающего объединения. При этом состав и содержание задания на проектирования определяется действующей Инструкцией по составлению проектно-сметной документации на строительство нефтяных и газовых скважин.
При составлении и оформлении рабочих проектов и смет на строительство скважин отдел проектирования сотрудничает и с обслуживающими техническими подразделениями своей проектной организации. Так, например, механизированное исполнение отдельных проектных расчетов осуществляет подразделение по механизации инженерно-технических расчетов.
Печатание, тиражирование и переплет комплектов проектно-сметной документации на строительство скважин осуществляет подразделение по оформлению проектных работ территориального и проектного института (другой проектной организации Миннефтепрома).
5.6. Совершенствование организации проектных работ
на базе применения сетевого графика разработки проектно-сметной документации (ПСД) на строительство скважин
В настоящее время перед коллективами проектировщиков Миннефтепрома, ведущих разработку проектов и смет на строительство скважин, стоит вопрос: как выполнять увеличивающийся объем ПСД для постоянно возрастающей программы бурения нефтяных и газовых скважин на более высоком качественном уровне и только за счет повышения производительности труда. Эта задача требует проведения территориальными НИПИнефть и другими проектными организациями отрасли мероприятий по дальнейшему совершенствованию организации проектирования строительства скважин путем внедрения автоматизированных систем проектирования и управления с применением ЭВМ, расширенного применения унифицированных конструкций и типовых решений, обеспечения проектировщиков более современным оборудованием и инструментами, внедрения мероприятий научной организации труда в подразделениях, ведущих проектирование строительства скважин.
Научной является такая организация труда коллектива отдела проектирования строительства скважин НИПИнефть (другой проектной организации), которая, основываясь на новейших достижениях науки и практического опыта в проектном деле, позволяет наилучшим образом соединить имеющиеся средства труда и людей в трудовом процессе, обеспечивая при этом оптимальнее использование материальных, трудовых и финансовых ресурсов, повышение эффективности труда проектировщиков, сохранение их работоспособности в течение всего рабочего дня.
Главная задача НОТ – получение максимального эффекта от коллективного труда проектировщиков при условии минимальных трудовых затрат и материальных средств. Наряду с этим существуют и более частые задачи НОТ. К ним относятся: обеспечение оптимальной эффективности труда проектировщиков; повышение качества разрабатываемой проектно-сметной документации; сокращение цикла разработки ПСД; повышение культурно-технического уровня проектировщиков, культуры и эстетки их труда, создание благоприятных условий труда; повышение ответственности за выполняемую работу и дисциплину труда; совершенствование управления разработкой ПСД на строительство скважин.
Внедрение принципов научной организации труда в практику деятельности проектных подразделений территориальных НИПИнефть – главное условие повышения качества и сокращения сроков разработки ПСД на строительство скважин, наилучшего использования творческого потенциала и рабочего времени проектировщиков, а также применяемых ими средств труда и вычислительной техники.
В некоторых НИПИнефть накоплен заслуживающий внимания и распространения опыт внедрения отдельных элементов научной организации труда. Примером такой организации является один из старейших в отрасли институт СевКавНИПИнефть, где для повышения эффективности работы проектировщиков разработан и применяется сетевой график на составление ПСД па строительство сверхглубоких скважин.
В этом сетевом графике (см. рис. 5.4) весь комплекс действий проектировщиков, привлеченных к разработке ПСД на строительство скважины (группы скважин), расчленяется на отдельные, четко определенные операции – «работы», которые на оси времени располагаются слева направо в соответствии с необходимой технологической очередностью их выполнения. В соответствии с общепринятой символикой каждое событие (как итог деятельности, промежуточный или окончательный результат выполнения одной или нескольких предшествующих работ проектировщиков) обозначается кружком, внутри которого записан порядковый номер события. На графике указана продолжительность выполнения каждой работы в днях. Так как затраты времени показаны в масштабе, данный сетевой график является одновременно и графическим представлением трудовых процессов проектировщиков, и расписанием работ на весь цикл создания ПСД на строительство скважины. Фактические затраты времени сравниваются с нормативными по шкале времени, вычерченной над сетевым графиком.
Следует отметить, что сетевой график на составление ПСД на строительство сверхглубоких скважин был разработан нормативно-исследовательской станцией производственного объединения «Грознефть». В основу разработки норм времени были положены материалы исследований, проведенных специалистами института СевКавНИПИнефть при изготовлении проектно-сметной документации на строительство ряда сверхглубоких скважин. Таким образом, были созданы региональные нормы времени на составление ПСД на строительство нефтяных и газовых скважин.
Характерная особенность методического подхода разработчиков этой документации состоит в том, что указанные нормы были созданы с учетом сложившейся схемы разделения труда в системе организации проектных работ в отделе проектирования бурения нефтяных и газовых скважин института СевКавНИПИнефть, при которой разработка комплекта ПСД на строительство одиночной скважины (группы скважин) ведется параллельно тремя исполнителями, каждый из которых представлен специализированной группой проектировщиков соответствующей квалификационной структуры.
На долю первого исполнителя приходится следующий комплекс работ:
(0–1) – составление общей вводной части, орографии района размещения буровой, геологической части проекта, а также определение всей совокупности исходных данных для расчета обсадных колонн. Нормативная продолжительность этих работ составляет 3,2 чел.-дн.1. Выполненная работа направляется руководителю отдела (26—28).
Рис. 5.4. Сетевой график разработки проектно-сметной документации на строительство скважин
I, II, III – соответственно первый, второй, третий исполнители; IV – машинописные работы; V – размножение материалов рабочего проекта; VI – переплет рабочего проекта; VII – читка рабочего проекта; VIII – подписание рабочего проекта
________________________________________________________________________
(1–2) – расчет расхода долот. Результаты работы направляются руководителю отдела (29–32). Главный инженер проекта пли заместитель начальника отдела проверяет и исправляет материалы в частности вводную часть проекта, а также проверяет и корректирует исходные данные для расчета обсадных колонн (НВ – 2,3 чел.-дн.).
(2–3) – расчет обсадных колонн. Результаты направляются руководителю отдела (41–43). Составление сводной таблицы по расчету обсадных колонн. Результаты работы направляются в машинописное бюро (НВ– 10,0 чел.-дн.).
(3–4) – разработка технологических мероприятий по предупреждению осложнений при бурении скважины. Проектирование структуры компонентов малой механизации процессов бурения. Решение вопросов техники безопасности, промышленной санитарии, разработка противопожарных мероприятий. Составление геолого-технического наряда и технологической карты. Результаты работы направляются руководителю отдела (51–52). После проверки материалы направляются в машинописное бюро (НВ –5,9 чел.-дн.).
(4–5) – осуществление заключительных работ по составлению рабочего проекта и сметы к нему. Сверка напечатанных материалов, подготовленных в ходе приведенных выше работ (0–1, 1–2, 2–3 и 3–4) (НВ –2,6 чел.-дн.). Нормативная продолжительность всех работ, порученных группе первого исполнителя, составляет 24 чел.-дн.
Второй исполнитель осуществляет следующий комплекс работ:
(0–6) – проектирование структуры и объемов подготовительных работ к строительству скважины. Выбор бурового оборудования и составление спецификации конструктивных узлов. Материалы направляются руководителю отдела (23–24) (НВ – 2,4 чел.-дн.).
(6–7) – проведение подготовительных работ к сметному расчету № 3. (Монтаж, разработка и демонтаж бурового оборудования). Получение от руководства отдела спецификации на буровое оборудование (6–6а). Выполнение сметного расчета № 3 (6а–7). Результаты работы направляются руководителю отдела (7а) (НВ – 3,6 чел.-дн.).
(7–8) – осуществление выбора и расчета потребности химических реагентов. Результаты работы направляются руководителю отдела (32–34) (НВ –2,0 чел.-дн.).
(8–9) – составление вводной части проекта и выполнение расчета колонны бурильных труб. Расчет объема опрессовки и дефектоскопии бурильных труб. Результаты работы направляются руководителю отдела (36–38) (НВ – 2,9 чел.-дн.).
(9–10) – разработка мероприятий по подготовке ствола скважины к спуску обсадных колонн. Выбор способа и выполнение расчетов операций цементирования обсадных колонн. Составление сводных таблиц по цементированию обсадных колонн. Результаты работы направляются руководителю отдела (42–43) (НВ –5,0 чел.-дн.).
(10–11) – расчет потерь давления на преодоление гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе скважины во время ее промывки. Результаты работы направляются руководителю отдела (42–43) (НВ – 2,0 чел.-дн.).
(11–12) – осуществление проверочного расчета компоновки бурильного инструмента, используемого при спуске обсадных колонн секциями либо при спуске хвостовиков. Составление сводной таблицы по расчету бурильных колонн. Результаты работы направляются руководителю отдела (47–50) (НВ–1,0 чел.-дн.).
(12–13) – осуществление заключительных работ по составлению рабочего проекта и сметы к нему. Сверка напечатанных материалов, подготовленных в ходе приведенных выше работ (0–6, 6–7, 7–8, 8–9, 9–10, 10–11 и 11–12). Материалы подготовляются к переплету и отправляются на тиражирование (НВ – 5,1 чел.-дн.).
Нормативная продолжительность всех работ, порученных группе второго исполнителя, составляет 24 чел.-дн.
Тем временем третий исполнитель осуществляет следующий комплекс работ:
(0–14) – проектирование мероприятий по испытанию скважины на продуктивность. Обоснование продолжительности цикла строительства проектируемой скважины. Получение и анализ дополнительных сведений. Определение средних расстояний перевозок. Материалы направляются руководителю отдела (25–27). Получение от руководителя спецификаций на подготовительные работы к строительству скважины, а также спецификаций конструктивных узлов привышечных сооружений (На) (НВ – .3,0 чел.-дн..).
(14–15) – выполнение сметных расчетов № 1 и 2. Результаты работы направляются руководителю отдела (30–33) (НВ – 3,0 чел.-дн.).
(15–16) – выполнение сметных расчетов № 6, 6а, 66 и 6в. Результаты работы направляются руководителю отдела (35–37) (НВ –4,0 чел.-дн.).
(16–17) – выполнение сметного расчета № 4 (без расчета компоновки бурильного инструмента для спуска обсадной колонны секциями либо для спуска хвостовиков). Получение от второго исполнителя расчета потребности в химических реагентах (15а). Все материалы передаются руководителю отдела (35–37) (НВ – 4,0 чел.-дн.).
(17–18) – выполнение сметного расчета № 5. Получение от первого исполнителя расчета обсадных колонн, а от второго исполнителя – сводной таблицы по цементированию обсадных колонн. Материалы направляются руководителю отдела (45–47) (НВ –4,0 чел.-дн.).
(18–19) – сверка напечатанных материалов. Проектирование испытания скважины на продуктивность. Обоснование продолжительности цикла строительства скважины. Получение и анализ дополнительных сведений об условиях строительства проектируемой скважины. Определение средних расстояний перевозок (НВ – 1,2 чел.-дн.).
(19–20) – выполнение заключительных работ по составлению проекта и сметы к нему на строительство скважины, в том числе: составление поинтервальной шкалы, разбивка скважины на этапы, составление титульных листов. Материалы направляются руководителю отдела (51а–53). Вместе с тем в рамках ^той работы также выполняется сверка и других напечатанных материалов, в том числе сметных расчетов № 1, 2, 6, 6а, 6б и 6в (НВ – 2,6 чел.-дн.).
(20–21) – составление сводной сметы к техническому проекту. Материал направляется руководителю отдела (54–55) (НВ – 1,0 чел.-дн.).
(21–22) – выполнение заключительных работ, в том числе таких, как сверка напечатанных документов, проверка поинтервальной шкалы, разбивка скважины на этапы, выполнение сметных расчетов № 4 и 5. Подготовка комплекта ПСД к переплету, отправка ее на тиражирование (НВ – 1,2 чел.-дн.).
Нормативная продолжительность всех проектных работ, порученных группе третьего исполнителя, составляет 24 чел.-дн. Таким образом, как это видно из сетевого графика, группам всех трех исполнителей для выполнения выделенных им частей проектных работ дается по 24 чел.-дн.
Наряду с этим, сетевым графиком также предусмотрено время на печатание, тиражирование, переплет и оформление ПСД подписями. Это время в сумме составляет II дней.
Следует отметить, что сетевым графиком не учитывается время в течение 5 сут, затрачиваемое на подготовку задания на проектирование, корректировку замеченных в нем неточностей и неувязок, на оформление договора на производство проектных и изыскательских работ.
Руководитель отдела, принимающий участие в полном цикле работ по составлению комплекта рабочего проекта и сметы к нему на строительство скважины, может быть представлен: начальником отдела проектирования бурения нефтяных и газовых скважин (общее руководство, планирование деятельности всех исполнителей, проверка законченных частей ПСД), главным инженером проекта (руководство выработкой проектных решений по технологии буровых процессов, обработке буровых промывочных сред, выбору бурового оборудования и долот, а также по выполнению сметных расчетов), заместителем начальника отдела (проверка расчетов обсадных и бурильных колонн, осуществление контроля за выполнением расчетов, выполняемых на ЭВМ, и т. п.).
Накопленный в институте СевКавНИПИнефть опыт разработки и применения сетевого графика разработки ПСД на строительство скважин как основы научной организации и повышения производительности труда проектировщиков следует использовать при организации проектирования строительства скважин в других территориальных научно-исследовательских и проектных организациях Миннефтепрома.
5.7. Состояние внедрения системы автоматизированного проектирования строительства нефтяных и газовых скважин в Миннефтепроме
При исторически сложившейся традиционной организации проектно-сметного дела отмеченный выше бурный рост объемов буровых работ должен повлечь за собой пропорциональный количественный рост подразделений проектирования строительства скважин, а также увеличение численности занятых в них специалистов. Однако такой подход не приемлем, так как он не отвечает современным требованиям научно-технического прогресса. Поэтому необходимо шире применять в подсистеме проектирования строительства скважин современные прогрессивные методы – многофункциональные автоматизированные системы проектирования на базе высокопроизводительных ЭВМ с развитым математическим обеспечением.
Электронно-вычислительная техника используется при решении тех или иных инженерных задач, результаты которых используются в структуре проектно-сметной документации (ПСД) на строительство скважин почти в каждой научно-исследовательской и проектной организации Миннефтепрома.
В настоящее время в этой отрасли созданы научные основы и ведVгея интенсивные исследовательские и проектные работы по созданию методики формирования регламентов для проектирования буровых процессов, корректировке макета технического проекта строительства скважин по результатам его промышленного внедрения в производственных нефтегазодобывающих объединениях, созданию раздела макета по организации строительства скважины, а также по отработке и внедрению 1-ой очереди системы автоматизированного проектирования строительства нефтяных и газовых скважин – САПРбурение [12, 14]. Одновременно с этим ВНИИБТ, ВНИИКРнефть и другие научно-исследовательские и проектные институты разрабатывают новые и совершенствуют существующие программы инженерных расчетов, которые необходимо выполнять в процессе разработки ПСД на строительство скважин. Уже имеется набор типовых задач для компоновки 1-й очереди системы САПРбурение. При этом сущность системы автоматизированного проектирования строительства скважин состоит в том, что ввод исходной информации и принятие решения осуществляет человек, а вся счетная работа выполняется машиной (ЭВМ).
Один из принципов создания этой системы, положенной в основу мероприятий по радикальному совершенствованию организации проектирования буровых работ, состоит в ориентации разработчиков на создание унифицированных элементов программного и математического обеспечения. При этом особенность названной системы состоит в том, что в нее может быть включена программа любого дополнительного инженерного расчета (имеющего отношение к выработке проектного решения при разработке ПСД на строительство скважины), если эта программа может быть адаптирована к требованиям системы.
В соответствии с развитием 1-й очереди системы САПРбурение весь набор программ типовых проектных расчетов передается в территориальные научно-исследовательские и проектные организации (НИПИнефть), в задачу которых входит привязка этих программ к региональным условиям производства буровых работ. Если со стороны названных проектных организаций поступят предложения о включении в систему новых задач и программ их решения (отвечающих установленным требованиям к формированию программного и математического обеспечения системы), то в соответствии с задачами 1-й очереди САПРбурения как открытой системы в нее будут вноситься соответствующие изменения.
Цель внедрения и дальнейшего развития 1-й очереди САПРбурения – унификация и стандартизация всей информационной, методической и программно-вычислительной базы, которой будут пользоваться разработчики ПСД на строительство скважин, а в дальнейшем смогут использовать и специалисты региональных и центрального экспертных подразделений Миннефтепрома. При этом создание и отработка отраслевой системы САПРбурения направлены на резкое повышение производительности труда проектировщиков и обеспечение высокого качества ПСД на строительство скважин. В условиях нормальной эксплуатации эта система, как полагают, будет обеспечивать разработку комплекса рабочего проекта и сметы на строительство скважины в течение нескольких десятков минут.
Полнообъемное применение даже пока только 1-й очереди САПРбурения следует рассматривать как важнейший вклад в совершенствование научно-производственной идеологии, технического оснащения, программного и математического обеспечения и организации проектирования строительства скважин. Особенно это касается применения названной системы для выполнения всегда довольно громоздких сметных расчетов.
ВНИИБТ в содружестве с рядом специализированных научно-исследовательских институтов и территориальных НИПИнефть разрабатывает 2-ю очередь системы САПРбурение, которая от 1-й отличается тем, что является, по сути дела, так называемой человеко-машинной системой. В процессе непосредственного общения человека с быстродействующей вычислительной системой решение проектных задач будет осуществляться в оптимизационном режиме, причем по каждой задаче ЭВМ будет выдавать несколько вариантов решения.
Для обеспечения работы 2-й очереди системы САПРбурение предусматривается разработка структуры информационного обеспечения (формализованных методик подготовки исходных данных для проектирования), в частности банка геолого-геофизических данных, которые будут использоваться для распечатки геологической части технических проектов строительства скважин,, а также разработка структуры методического обеспечения проектных расчетов (с акцентом на применение методов оптимизации и автоматизации проектируемых процессов) по этапам строительства скважин.
Полная реализация 2-й очереди системы САПРбуренне намечена на XII пятилетку. В настоящее время в качестве задела для ее дальнейшего развития имеется программное и математическое обеспечение для осуществления в оптимизационном режиме проектирования рецептур буровых растворов, расчетов крепления: скважин, сметных расчетов и решения ряда других проектных задач.
Некоторые территориальные научно-исследовательские и проектные институты при разработке вопросов автоматизации проектных расчетов разработали региональные системы САПРбурения,. Примером такой организации является ТатНИПИнефть. Отдел проектирования строительства скважин этого института в настоящее время уже разрабатывает 3-ю очередь своей региональной системы САПРбурение. После ввода в действие этой очереди будет осуществляться составление с помощью ЭВМ всего рабочего проекта (в упрощенном варианте2) и сметы на строительство скважины.
Однако чаще всего наблюдается такая ситуация, когда некоторая часть программ, используемых проектировщиками территориального НИПИнефть, соответствует условиям их соответствия требованиям отраслевой системы САПРбурение, а другая часть – не соответствует этим условиям. Все эти случаи соответствия и несоответствия названных фактически применяемых программ автоматизированных инженерных расчетов установленным эталонным программам 1-й очереди отраслевой системы САПРбурения обобщены в табл. 5.3. Здесь представлены все программы автоматизированных инженерных расчетов, которые были выполнены с помощью ЭВМ в течение
Следует отметить, что показатели таблицы 5.3 получены путем обобщения экспертных данных, поступивших от всех региональных проектных организаций нефтяной промышленности, разрабатывающих проектно-сметную документацию на строительство скважин.
Как это видно из табл. 5.3, наибольшее распространение получили программы расчета смет к рабочим проектам на строительство скважин, расчета бурильных и обсадных колонн на прочность, расчета цементирования обсадных колонн и расчета потребности глиноматериалов, утяжелителя и химических реагентов для приготовления и регулирования свойств буровых растворов.
Изложенное выше характеризует важный этап большой и ответственной работы, в ходе которой создается головной образец системы САПРбурение, обеспечивающей автоматизацию проектирования строительства скважин.
Таблица 5.3
Структура программ инженерных расчетов, выполненных с помощью ЭВМ
при составлении рабочих проектов и смет на строительство скважин
в системе Миннефтепрома (по итогам
| Программы проектных расчетов, выполняемые с помощью ЭВМ | Количество расчетов, выполненных в течение |
Соответствие программам расчетов 1-й очереди «САПРбурения» | Принадлежность к структуре программ 1-й очереди «САПРбурения», % | |
| да | нет | |||
| Расчет смет к рабочим проектам на строительство скважин | 393 | 102 | 291 | 26,0 |
| Расчет обсадных колонн | 210 | 175 | 35 | 83,3 |
| Расчет цементирования обсадных колонн | 203 | 173 | 30 | 85,2 |
| Расчет бурильных колонн на прочность | 260 | 202 | 58 | 77,7 |
| Расчет насосно-компрессорных труб на прочность | 63 | 33 | 30 | 52,4 |
| Расчет гидравлической программы бурения и спуска обсадных, бурильных, насосно-компрессорных труб | 30 | – | 30 | – |
| Расчет профиля наклонно-направленной скважины | 50 | 40 | 10 | 80,0 |
| Выбор плотности тампонажного раствора и продавочной жидкости | 2 | 2 | – | 100,0 |
| Расчет показателей свойств бурового раствора и режимов промывки | 1 | 1 | – | 100,0 |
| Расчет потребности глиноматериалов, утяжелителя и химических реагентов | 98 | 38 | 60 | 38,8 |
| Расчет гидравлических сопротивлений в циркуляционной системе буровой | 65 | – | 65 | – |
| Расчет скорости спуска обсадных колонн | 28 | – | 28 | – |
| Необходимое количество материалов и цементировочной техники при креплении обсадными трубами | 28 | – | 28 | – |
| Итого | 1431 | 766 | 665 | 53,5 |
Принципиально важным в применении системы САПРбурения является то обстоятельство, что при хорошо отлаженном программном обеспечении трудоемкость составления ПСД на строительство скважин сокращается более чем на порядок; причем ввиду минимизации влияния человеческого фактора ошибки при производстве инженерных расчетов почти полностью исключены.
Проводимое в настоящее время внедрение 1-й очереди САПР-бурения, так же как и намеченное на XII пятилетку освоение 2-й очереди системы, ставит перед вовлеченными в эту работу научно-исследовательскими и проектными организациями ряд научно-технических и организационных задач. К ним, в частности, относятся создание комплекса ЭВМ (либо соответствия программного обеспечения имеющейся в учреждении вычислительной технике), периферийного оборудования, автоматизированных рабочих мест, технологических автоматов.
Вместе с тем создание развитой службы САПРбурения неизбежно влечет за собой перестройку исторически сложившихся методов и процедур проектирования, а также и перестройку функциональных связей между смежными подразделениями проектной организации, принимающими участие в разработке ПСД на строительство скважин.
Серьезной проблемой является подготовка квалифицированных кадров для подразделений, обеспечивающих создание ПСД на строительство скважин из базе эксплуатации системы САПР-бурения. При работе с использованием ЭВМ в автоматизированном и диалоговом режимах проектировщики в лице горных инженеров, технологов, экономистов и других специалистов должны иметь соответствующую подготовку. Кроме того, нужны программисты, алгоритмисты, специалисты по разработке информационного обеспечения, а также и специалисты по эксплуатации ЭВМ.