Solenaya Svekla

Wprowadzenie

Sprzęt wiertniczy stanowi kluczowy element infrastruktury firm naftowych, bezpośrednio wpływając na efektywność, bezpieczeństwo i rentowność operacji poszukiwawczo-wydobywczych. W niniejszym artykule przeprowadzimy szczegółowe porównanie sprzętu wiertniczego wykorzystywanego przez czołowe firmy naftowe działające w Polsce: PKN Orlen, PGNiG, Lotos (obecnie część Orlenu) oraz Shell Polska.

Analiza obejmie zarówno parametry techniczne urządzeń, ich wydajność, jak i efektywność kosztową oraz wpływ na środowisko. Pozwoli to na kompleksową ocenę strategii inwestycyjnych poszczególnych firm w obszarze technologii wiertniczych.

Urządzenia wiertnicze - kluczowe parametry

Podstawowym elementem instalacji wiertniczej jest samo urządzenie wiertnicze (wiertnica), które determinuje możliwości techniczne całego procesu wiercenia. Główne firmy naftowe w Polsce wykorzystują różnorodne typy wiertnicy, dostosowane do specyficznych potrzeb i warunków geologicznych.

PKN Orlen

PKN Orlen, poprzez swoją spółkę zależną Orlen Upstream, dysponuje jednym z najnowocześniejszych parków maszynowych w Polsce. Firma posiada 8 zaawansowanych urządzeń wiertniczych, w tym:

• 4 wiernice Drillmec 2000HP - włoskie urządzenia o mocy 2000 KM, umożliwiające wiercenie na głębokość do 7000 metrów
• 2 wiernice Bentec 450 Euro - niemieckie urządzenia wyposażone w zaawansowane systemy automatyki, pozwalające na wiercenie na głębokość do 6500 metrów
• 2 mobilne wiernice IDM 2000 - amerykańskie urządzenia charakteryzujące się wysoką mobilnością i szybkością montażu, wykorzystywane głównie w projektach poszukiwawczych

Szczególnie warto zwrócić uwagę na wiernice Bentec 450 Euro, które są wyposażone w zaawansowany system automatyzacji procesów wiertniczych AutoDriller oraz systemy oszczędzania energii, co przekłada się na zwiększenie efektywności operacyjnej oraz zmniejszenie oddziaływania na środowisko.

PGNiG

PGNiG realizuje prace wiertnicze głównie poprzez swoją spółkę Exalo Drilling, która posiada łącznie 35 urządzeń wiertniczych różnego typu, w tym:

• 12 wiernic wysokiej mocy (powyżej 2000 KM) - w tym nowoczesne urządzenia Bentec 350 AC oraz National Oilwell Varco TDS-11SA, umożliwiające wiercenie na głębokość przekraczającą 7000 metrów
• 15 wiernic średniej mocy (1000-2000 KM) - wykorzystywane do standardowych prac na głębokościach 3000-5000 metrów
• 8 wiernic małej mocy (poniżej 1000 KM) - przeznaczone do płytkich odwiertów i prac serwisowych

Flagowym urządzeniem w flocie PGNiG jest wiertnica Bentec 350 AC, wyposażona w zaawansowany system napędów elektrycznych AC oraz zautomatyzowany system zarządzania procesem wiercenia. Urządzenie to umożliwia precyzyjne prowadzenie odwiertu w trudnych warunkach geologicznych przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii o około 20% w porównaniu do starszych modeli.

Lotos (obecnie część Orlenu)

Grupa Lotos przed włączeniem do Orlenu dysponowała 5 własnymi urządzeniami wiertniczymi:

• 3 wiernice Drillmec 1500HP - włoskie urządzenia średniej mocy, wykorzystywane głównie w rejonie Pomorza
• 2 wiernice IRI E2000 - rumuńskie urządzenia zmodernizowane zgodnie z najnowszymi standardami technicznymi

Po fuzji z Orlenem, park maszynowy Lotosu został zintegrowany z flotą sprzętu wiertniczego Orlen Upstream, co pozwoliło na optymalizację wykorzystania posiadanych zasobów.

Shell Polska

Shell Polska, jako część globalnego koncernu, nie posiada własnych urządzeń wiertniczych w Polsce, lecz korzysta z usług wyspecjalizowanych firm wiertniczych, takich jak Exalo Drilling (spółka PGNiG) czy międzynarodowe firmy serwisowe, jak Schlumberger czy Halliburton. W zakresie projektów łupkowych, które Shell realizował w Polsce w latach 2011-2016, wykorzystywane były głównie zaawansowane urządzenia wiertnicze przystosowane do wierceń horyzontalnych, w tym:

• Wiernice National Oilwell Varco TDS-11SA - wyposażone w systemy top drive, umożliwiające efektywne wiercenie otworów kierunkowych
• Mobilne urządzenia wiertnicze Drillmec MR 7000 - charakteryzujące się wysoką mobilnością i małą powierzchnią zajmowaną przez plac wiertni

Systemy kontroli procesu wiercenia

Nowoczesne operacje wiertnicze wymagają zaawansowanych systemów kontroli procesu wiercenia, które pozwalają na optymalną realizację prac przy zachowaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa. W tym obszarze widoczne są znaczące różnice pomiędzy analizowanymi firmami.

Systemy pomiarowe MWD/LWD

Kluczowym elementem nowoczesnego procesu wiercenia są systemy pomiarowe MWD (Measurement While Drilling) i LWD (Logging While Drilling), które umożliwiają zbieranie danych podczas wiercenia.

• PKN Orlen wykorzystuje zaawansowane systemy MWD/LWD firmy Schlumberger, w tym technologię PowerDrive Orbit z rotacyjnymi systemami sterującymi, która umożliwia precyzyjne prowadzenie trajektorii odwiertu oraz systemy PeriScope Edge, dostarczające szczegółowych danych geologicznych w czasie rzeczywistym
• PGNiG korzysta głównie z systemów Baker Hughes AutoTrak oraz technologii GE Tensor, które oferują kompleksowe pomiary parametrów wiercenia i danych formacji geologicznej
• Lotos przed fuzją wykorzystywał systemy Halliburton Sperry Drilling, w tym technologię GeoForce XL, która łączy funkcje pomiaru podczas wiercenia z możliwością sterowania trajektorią odwiertu
• Shell w swoich projektach w Polsce korzystał z najbardziej zaawansowanych systemów Schlumberger, w tym technologii proVISION Plus, która umożliwia szczegółowe obrazowanie formacji geologicznej podczas wiercenia

Systemy przeciwerupcyjne BOP

Bezpieczeństwo operacji wiertniczych zależy w dużej mierze od jakości systemów przeciwerupcyjnych (Blowout Preventer - BOP). W tym obszarze wszystkie analizowane firmy stosują rozwiązania spełniające najwyższe standardy bezpieczeństwa:

• PKN Orlen wykorzystuje systemy BOP firmy Cameron o ciśnieniu roboczym 15 000 psi (około 1034 bar), wyposażone w redundantne systemy sterowania hydraulicznego i elektronicznego
• PGNiG stosuje systemy BOP produkcji Hydril i Shaffer o ciśnieniu roboczym 10 000-15 000 psi, w zależności od specyfiki projektu
• Lotos korzystał głównie z systemów BOP firmy Cameron i NOV o ciśnieniu roboczym 10 000 psi
• Shell w swoich projektach wymagał stosowania najnowszych systemów BOP z podwójnymi zabezpieczeniami i zdalnym monitoringiem, głównie produkcji Cameron i GE Oil & Gas

Systemy płuczkowe i zarządzanie odpadami wiertniczymi

Istotnym elementem procesu wiertniczego, wpływającym zarówno na efektywność operacji, jak i na oddziaływanie na środowisko, są systemy płuczkowe oraz metody zarządzania odpadami wiertniczymi.

Zaawansowane systemy płuczkowe

Nowoczesne systemy płuczkowe to skomplikowane układy inżynieryjne, których zadaniem jest nie tylko wynoszenie zwiercin na powierzchnię, ale także stabilizacja ścian otworu, chłodzenie narzędzia wiertniczego oraz przekazywanie energii hydraulicznej do narzędzi wgłębnych.

• PKN Orlen stosuje zaawansowane systemy płuczkowe oparte na technologii VERSADRIL® firmy M-I SWACO (Schlumberger), które charakteryzują się zmniejszonym wpływem na środowisko oraz wysoką wydajnością
• PGNiG korzysta z systemów płuczkowych Baker Hughes PERFORMAX® oraz własnych formulacji opracowanych przez Instytut Nafty i Gazu
• Lotos stosował głównie systemy płuczkowe Halliburton Baroid, w tym technologię ENVIROMUL®, która zapewnia wysoką wydajność przy zmniejszonym wpływie na środowisko
• Shell w swoich projektach w Polsce wymagał stosowania najbardziej zaawansowanych, niskoinwazyjnych systemów płuczkowych, w tym technologii Shell GELTONE®, opracowanej specjalnie dla warunków geologicznych występujących w formacjach łupkowych

Zarządzanie odpadami wiertniczymi

Efektywne zarządzanie odpadami wiertniczymi stanowi istotny element strategii środowiskowej firm naftowych. W tym obszarze analizowane firmy stosują różnorodne rozwiązania:

• PKN Orlen wdrożył kompleksowy system zarządzania odpadami wiertniczymi, obejmujący separację faz, odzysk płuczki oraz stabilizację i solidyfikację pozostałości. Firma korzysta z technologii termicznej desorpcji, która pozwala na odzysk węglowodorów z odpadów wiertniczych
• PGNiG stosuje system czterech stopni separacji zwiercin, umożliwiający odzysk do 95% płuczki wiertniczej, oraz technologię bioremediacj do oczyszczania pozostałych odpadów
• Lotos korzystał z systemów separacji mechanicznej oraz technologii solidyfikacji do unieszkodliwiania odpadów wiertniczych
• Shell w swoich projektach w Polsce wdrażał najnowszą technologię "Zero Discharge", opartą na całkowitym zamknięciu obiegu płuczki i maksymalnym odzysku materiałów z odpadów wiertniczych

Efektywność ekonomiczna wykorzystywanego sprzętu

Ocena efektywności ekonomicznej wykorzystywanego sprzętu wiertniczego wymaga analizy wielu czynników, w tym kosztów operacyjnych, wydajności wiercenia oraz kosztów utrzymania i serwisowania urządzeń.

Koszty operacyjne i wydajność wiercenia

Na podstawie dostępnych danych dotyczących projektów wiertniczych realizowanych w Polsce w latach 2020-2022, możemy porównać średnie koszty operacyjne oraz wydajność wiercenia dla analizowanych firm:

Analiza powyższych danych wskazuje, że PKN Orlen oraz Shell (w okresie aktywnej działalności wiertniczej w Polsce) osiągali najlepsze wyniki pod względem kosztów i efektywności wiercenia. Jest to bezpośrednio związane z wykorzystaniem najnowocześniejszego sprzętu wiertniczego oraz zaawansowanych systemów zarządzania procesem wiercenia.

Koszty utrzymania i modernizacji

Istotnym elementem efektywności ekonomicznej jest również stosunek do konserwacji i modernizacji posiadanego sprzętu:

• PKN Orlen realizuje program systematycznej modernizacji posiadanego sprzętu, przeznaczając rocznie około 8% wartości floty wiertniczej na jej modernizację i unowocześnienie. Firma stosuje zaawansowane systemy monitoringu stanu technicznego urządzeń, co pozwala na predykcyjne utrzymanie ruchu i minimalizację nieplanowanych przestojów
• PGNiG (Exalo Drilling) realizuje program stopniowej wymiany starszych urządzeń wiertniczych na nowe, jednakże ze względu na dużą liczebność floty, proces ten jest rozciągnięty w czasie. Firma przeznacza rocznie około 5-6% wartości floty na modernizacje i remonty kapitalne
• Lotos przed fuzją z Orlenem utrzymywał relatywnie najstarszą flotę wiertniczą, przeznaczając około 4% jej wartości rocznie na modernizacje
• Shell, jako firma korzystająca z usług kontraktowych, zawsze wymagał od swoich podwykonawców sprzętu spełniającego najwyższe standardy techniczne i bezpieczeństwa

Wpływ wykorzystywanego sprzętu na środowisko

W kontekście rosnących wymagań środowiskowych, istotnym elementem oceny sprzętu wiertniczego jest jego wpływ na środowisko naturalne.

Emisje i efektywność energetyczna

Nowoczesne urządzenia wiertnicze charakteryzują się znacznie lepszą efektywnością energetyczną oraz niższą emisją zanieczyszczeń w porównaniu do starszych modeli:

• PKN Orlen wykorzystuje w 75% swoich urządzeń wiertniczych zaawansowane systemy zarządzania energią, w tym napędy elektryczne z odzyskiem energii oraz systemy monitoringu i optymalizacji zużycia paliwa. Najnowsze wiernice Bentec 450 Euro są wyposażone w silniki spełniające normę emisji Stage V, co przekłada się na redukcję emisji tlenków azotu o 70% i cząstek stałych o 90% w porównaniu do urządzeń z początku XXI wieku
• PGNiG modernizuje swoją flotę w kierunku większej efektywności energetycznej, jednak ze względu na większy średni wiek urządzeń, tylko 40% floty jest wyposażone w najnowsze systemy zarządzania energią. Firma realizuje program modernizacji systemów napędowych, który ma objąć całą flotę do 2025 roku
• Lotos przed fuzją z Orlenem posiadał relatywnie starsze urządzenia, co przekładało się na wyższe zużycie paliwa i emisje
• Shell w swoich projektach w Polsce wymagał od podwykonawców stosowania najbardziej efektywnych energetycznie urządzeń, często wyposażonych w hybrydowe systemy zasilania, łączące silniki Diesla z magazynami energii

Ślad środowiskowy operacji wiertniczych

Poza emisjami i efektywnością energetyczną, ważnym aspektem jest również ogólny ślad środowiskowy operacji wiertniczych, obejmujący takie elementy jak zajmowana powierzchnia, zużycie wody, generowanie odpadów czy wpływ na krajobraz:

• PKN Orlen wdraża koncepcję "minimal footprint drilling", wykorzystując kompaktowe urządzenia wiertnicze, które zajmują o 30% mniejszą powierzchnię w porównaniu do standardowych wiertni. Firma stosuje również zamknięte systemy obiegu płuczki, redukujące zużycie wody o 70%, oraz technologie bezwykopowe przy budowie infrastruktury towarzyszącej
• PGNiG realizuje program modernizacji technologicznej "Eco-Drilling", którego celem jest zmniejszenie śladu środowiskowego operacji wiertniczych. W ramach programu wdrażane są m.in. mobilne systemy oczyszczania ścieków technologicznych oraz technologie rekultywacji terenu oparte na metodach biologicznych
• Lotos przed fuzją z Orlenem wdrażał standardowe rozwiązania w zakresie ochrony środowiska, nie wyróżniając się szczególnymi innowacjami w tym obszarze
• Shell w swoich projektach w Polsce stosował najbardziej zaawansowane rozwiązania minimalizujące wpływ na środowisko, w tym technologię "pad drilling", pozwalającą na wiercenie wielu odwiertów z jednej lokalizacji, oraz systemy recyklingu wody i materiałów wiertniczych

Strategie inwestycyjne i perspektywy rozwoju

Analizując strategie inwestycyjne poszczególnych firm w obszarze sprzętu wiertniczego oraz ich plany rozwojowe, możemy zauważyć istotne różnice w podejściu:

• PKN Orlen realizuje ambitny program inwestycyjny "Drilling Excellence 2025", zakładający kompleksową modernizację posiadanego parku maszynowego oraz wdrożenie najnowszych technologii cyfrowych do zarządzania procesem wiercenia. W ramach programu planowane jest m.in. wdrożenie w pełni zautomatyzowanych systemów wiertniczych, wykorzystujących sztuczną inteligencję do optymalizacji parametrów wiercenia
• PGNiG (Exalo Drilling) koncentruje się na stopniowej modernizacji posiadanej floty oraz rozszerzaniu zakresu świadczonych usług wiertniczych, m.in. o specjalistyczne usługi geotechniczne i środowiskowe. Firma planuje również ekspansję na rynki zagraniczne, szczególnie w regionie Europy Środkowo-Wschodniej
• Shell, po wycofaniu się z projektów łupkowych w Polsce, znacząco ograniczył działalność poszukiwawczo-wydobywczą w kraju, koncentrując się na rozwoju sieci stacji paliw oraz działalności handlowej

Wnioski

Przeprowadzona analiza porównawcza sprzętu wiertniczego wykorzystywanego przez główne firmy naftowe w Polsce pozwala na sformułowanie następujących wniosków:

1. Liderem technologicznym w obszarze sprzętu wiertniczego jest PKN Orlen, który dysponuje najnowocześniejszym parkiem maszynowym oraz systematycznie wdraża innowacyjne rozwiązania. Firma osiąga również najlepsze wyniki pod względem efektywności ekonomicznej i środowiskowej
2. PGNiG, poprzez swoją spółkę Exalo Drilling, posiada największą flotę urządzeń wiertniczych w Polsce, jednak o bardziej zróżnicowanym wieku i stopniu zaawansowania technologicznego. Firma realizuje program stopniowej modernizacji, jednak ze względu na skalę działalności, proces ten jest rozciągnięty w czasie
3. Grupa Lotos przed włączeniem do Orlenu utrzymywała relatywnie najstarszy park maszynowy wśród analizowanych firm, co przekładało się na niższą efektywność operacyjną i ekonomiczną. Integracja z Orlenem powinna przynieść korzyści w postaci optymalizacji wykorzystania sprzętu i wdrożenia nowocześniejszych technologii
4. Shell w okresie aktywnej działalności poszukiwawczo-wydobywczej w Polsce wyróżniał się najbardziej zaawansowanym podejściem technologicznym, współpracując z najlepszymi firmami serwisowymi i wymagając stosowania najnowocześniejszych rozwiązań

Warto zauważyć, że wszystkie analizowane firmy systematycznie zwiększają stopień automatyzacji i cyfryzacji procesów wiertniczych, co jest zgodne z globalnymi trendami w branży. Szczególnie istotny jest rozwój systemów zdalnego monitoringu i kontroli procesu wiercenia, co przekłada się na zwiększenie bezpieczeństwa oraz efektywności operacyjnej.

Równie ważnym trendem jest zwiększanie efektywności środowiskowej operacji wiertniczych, obejmujące redukcję emisji, zmniejszenie zużycia zasobów oraz minimalizację śladu środowiskowego. Jest to odpowiedź na rosnące wymagania regulacyjne oraz oczekiwania społeczne dotyczące odpowiedzialnego prowadzenia działalności przemysłowej.

W najbliższych latach możemy spodziewać się dalszej koncentracji branży w Polsce, z dominującą rolą PKN Orlen jako zintegrowanego koncernu multienergetycznego, oraz intensywnego rozwoju technologicznego, szczególnie w obszarze cyfryzacji i automatyzacji procesów wiertniczych.