Тема 4. Причины возникновения гнвп. Организационные требования по предупреждению газонефтеводопроявлений.

Главным условием возникновения газонефтеводопроявлений является превышение пластового давления над давлением, создаваемым столбом промывочной жидкости в интервале пласта, содержащего флюид

Основными причинами возникновения газонефтеводопроявлений являются:

Недостаточная плотность бурового раствора вследствие ошибки при проектировании или несоблюдения рекомендуемых параметров раствора буровой бригадой.

Недолив скважины при подъеме бурильного инструмента или простое.

Поглощение бурового раствора.

Подъем бурильного инструмента с «сальником».

Высокая скорость подъема или спуска колонны труб.

Установка жидкостных ванн для ликвидации прихвата без выполнения соответствующих расчетов.

Снижение плотности бурового раствора в результате химической обработки.

Длительные простои без промывки скважины.

Высокое значение вязкости и СНС бурового раствора.

Наличие в разрезе скважины газовых пластов, а также нефтяных и водяных с большим количеством растворенного газа значительно увеличивают опасность возникновения ГНВП, даже если пластовое давление ниже гидростатического. Повышенная опасность объясняется следующими свойствами газа:

1. Способность к диффузии, т.е. способностью проникать через фильтрационную корку на стенках скважины в буровой раствор и, накапливаясь в нем, образовывать газовые пачки.

2.Способностью газовых пачек к всплытию в столбе бурового раствора с одновременным расширением и вытеснением раствора из скважины.

3.Способностью газовой пачки к всплытию в загерметизированной скважине, сохраняя первоначальное (пластовое) давление.

ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ.

1. Перелив бурового раствора из скважины при отсутствии циркуляции.

2. Увеличение объема промывочной жидкости в приемных емкостях при бурении или промывке скважины.

3. Увеличение скорости потока промывочной жидкости из скважины при неизменной подаче буровых насосов.

4. Уменьшение, по сравнению с расчетным, объема доливаемой жидкости при подъеме инструмента.

5. Увеличение объема вытесняемого из скважины раствора при спуске труб по сравнению с расчетным.

6. Снижение плотности бурового раствора при бурении или промывке скважины.

7. Повышенное газосодержание в буровом растворе.

8. Увеличение механической скорости бурения.

9. Уменьшение давления на насосах.

10. Увеличение крутящего момента на роторе.

При надлежащем уровне организации работ, подавляющее большинство своевременно обнаруженных признаков газонефтеводопроявлений, могут быть ликвидированы силами буровой бригады. В случае появления основных признаков газонефтеводопроявлений буровая бригада должна действовать в строгом соответствии с "Планом ликвидации аварий".

В то же время любое газонефтеводопроявление может привести к открытому фонтанированию скважины.

ПРИЧИНЫ ПЕРЕХОДА ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ В ОТКРЫТЫЕ ФОНТАНЫ.

1. Недостаточная обученность персонала буровых бригад и специалистов предприятия приемам и методам предупреждения и ликвидации газонефтеводопроявлений.

2. Несоответствие конструкции скважины горно-геологическим условиям бурения и требованиям "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности".

3. Некачественное цементирование обсадных колонн.

4. Отсутствие, неисправность, низкое качество монтажа противовыбросового оборудования на устье скважины.

5. Неправильная эксплуатация противовыбросового оборудования.

6. Отсутствие устройств для перекрытия канала бурильной или обсадной колонны.

7. Низкая трудовая и производственная дисциплина.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ

ГАЗОНЕФТЕВОДОПРОЯВЛЕНИЙ И ОТКРЫТЫХ ФОНТАНОВ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН.

1. Конструкция скважины должна соответствовать горно-геологическим условиям месторождений, требованиям "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности" и проекту.

2. Перед установкой противовыбросового оборудования на устье скважин, имеющих в своей конструкции две и более обсадных колонн, колонны обвязываются между собой колонными головками.

3. Изменения и отклонения от проекта, дополнения к нему, допускаются по согласованию между заказчиком проекта и проектировщиком в соответствии с установленной процедурой. Исключения составляют лишь аварийные ситуации, когда решение об отклонении от проекта принимает руководство бурового предприятия с последующим уведомлением заказчика и проектной организации. Принимаемые изменения в любом случае не должны снижать надежность объекта и безопасность работ.

4. Плотность бурового раствора в интервалах совместимых условий бурения должна определяться из расчета создания столбом бурового раствора гидростатического давления в скважине, превышающее пластовое (поровое) давление на величину:

- 10 - 15% для скважин глубиной до 1200 м. (интервалов от 0 до 1200 м.), но не более 15 кгс/см² (1,5 МПа);

• 5 - 10% для скважин глубиной до 2500 м.(интервалов от 1200 до 2500 м.), но не более 25 кгс/см² ( 2,5 МПа);

• 4 - 7% для скважин глубиной более 2500 м. (в интервале от 2500 и до проектной глубины) но не более 35 кгс/см² (3,5 МПа).

5. Запрещается углубление скважины и подъем инструмента, если параметры бурового раствора не соответствуют параметрам, указанным в геолого-техническом наряде.

6. Бурение в интервалах с возможными газонефтеводопроявлениями необходимо осуществлять с установкой под рабочей трубой шарового крана.

7. При вскрытии пластов с аномально- высоким пластовым давлением (АВПД) необходимо обеспечить круглосуточное дежурство специалистов предприятия, иметь в наличии достаточное количество утяжелителя и глины.

8. Должно быть обеспечено наличие на буровой необходимого запаса промывочной жидкости, согласно проекта.

9. При подъеме бурильной колонны следует обеспечить непрерывный долив скважины и контроль за объемом доливаемой жидкости.

10. При наличии признаков сальникообразования запрещается подъем инструмента из скважины до полной ликвидации сальника путем интенсивной промывки и расхаживания инструмента.

11. При длительных простоях скважины без промывки, перед подъемом инструмента необходимо произвести выравнивание раствора в соответствии с параметрами, указанными в геолого-техническом наряде.

12. При длительных простоях скважины спуск бурильной колонны должен производиться с промежуточными промывками и замером параметров бурового раствора, выходящего из скважины.

13. При наличии вскрытых пластов, склонных к газонефтеводопроявлениям, подъем инструмента следует производить на пониженных скоростях.

14. Опрессовку обсадных колонн, цементного камня, противовыбросового оборудования необходимо производить в соответствии с требованиями Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности, инструкции по монтажу и эксплуатации противовыбросового оборудования на буровой и геолого-технического наряда.

15. Во время установки нефтяных ванн или закачки буферной жидкости при цементировании обсадных колонн, должно быть обеспечено противодавление на продуктивные пласты согласно установленным требованиям.

16. При спуске обсадных колонн необходимо ограничить скорость спуска в целях предотвращения гидроразрыва пластов, обеспечить своевременный долив и проведение промежуточных промывок.

17. С целью предотвращения грифонов, межколонных проявлений и межпластовых перетоков, следует соблюдать мероприятия по качественному разобщению пластов.

18. При спуске технической колонны, необходимо иметь на буровой аварийную трубу с переводником на неё и навернутым шаровым краном в открытом положении.

19. Запрещается бурение скважин при необорудованном устье, согласно утвержденной схемы ранее пробуренных скважин на кусте – техническим руководителем предприятия, согласованной с руководителем противофонтанной службы.

20. Ежегодно должны проводится комплексные проверки состояния профилактической работы по предупреждению открытых нефтяных и газовых фонтанов специалистами предприятия совместно с работниками военизированной службы. По итогам проверок проводятся совещания и разрабатываются мероприятия по устранению выявленных недостатков.

21. К работам на скважинах с возможными газонефтеводопроявлениями допускаются бурильщики и специалисты, прошедшие подготовку по курсу "Контроль скважины. Управление скважиной при газонефтеводопроявлениях" в специализированных учебных центрах. Проверка знаний и переподготовка проводится не реже одного раза в три года.

22. Ежеквартально с членами буровых бригад должен быть проведен инструктаж по предупреждению ГНВП и открытых фонтанов согласно программы периодического инструктажа утвержденного главным инженером предприятия.

23. Чтобы суметь своевременно предупредить аварию и принять наиболее эффективное решение для ее ликвидации, рабочие предприятий должны в совершенстве знать особенности каждой возможной аварии и иметь практическую подготовку. Подготовка персонала непосредственно на производственных объектах при помощи тренировок (учебных тревог) имеет весьма важное значение для ликвидации аварии в ее начальной стадии. Известны случаи, когда в момент угрозы открытого фонтанирования даже опытные буровые бригады совершали беспорядочные действия. Поэтому практика в ликвидации имитируемых проявлений и навыки по герметизации устья способствуют выработке уверенности в действиях при аварийной ситуации.

24. Проведение учебно-тренировочных занятий по сигналу "Выброс" является основной формой практического обучения бригад бурения скважин первоочередным действиям при газонефтеводопроявлениях. Периодичность проведения учебных тревог - не реже одного раза в месяц с каждой вахтой. Ответственным за их проведение является буровой мастер.

25. Специалисты предприятия при посещении объектов бурения обязаны проводить контрольные учебные тревоги по сигналу "Выброс" по согласованию с руководителем (мастером) объекта, с последующим разбором и оценкой действий вахты. Учебно-тренировочные занятия по команде выброс не проводятся: при ремонте бурового оборудования, осложнённом состоянии скважины.

26. Каждый случай газонефтеводопроявления должен быть тщательно расследован, обстоятельства, и причины его возникновения проработаны с членами буровых бригад, специалистами предприятия.

27. Монтаж противовыбросового оборудования на устье скважин и его обслуживание должны проводиться в соответствии с указаниями инструкции по монтажу и эксплуатации, разработанной предприятием в соответствии с рекомендациями (техническими условиями) заводов-изготовителей, требованиям схемы обвязки устья скважин и монтажа противовыбросового оборудования на буровых установках, утвержденными техническим руководителем предприятия, и согласованными с руководителем противофонтанной службы.

28. После монтажа и опрессовки превенторной установки совместно с обсадной колонной, опрессовки цементного кольца за обсадной колонной дальнейшее бурение может быть продолжено после получения специального разрешения технического руководителя предприятия, выдаваемого в соответствии с порядком согласованным с территориальными органами Госгортехнадзора России.

29. После монтажа противовыбросового оборудования рабочие буровой бригады должны быть проинструктированы и обучены работе с превенторной установкой специалистами предприятия.

30. Перед вскрытием продуктивных пластов, исправность противовыбросового оборудования проверяется буровым мастером и механиком согласно "Инструкции по монтажу и эксплуатации ПВО" с соответствующей регистрацией результатов проверки в вахтовом журнале.

31. При обнаружении газонефтеводопроявлений буровая вахта обязана загерметизировать устье скважины и действовать в соответствии с Инструкцией по действию буровой вахты при возникновении газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов.

32. После герметизации устья скважины, дальнейшие работы по ликвидации ГНВП проводятся под руководством специалистов предприятия по специальному плану.

33. В буровых бригадах должны быть следующие документы по противофонтанной безопасности:

• Схема обвязки устья скважины противовыбросовым оборудованием и технические условия к ним.

• Инструкция по монтажу и эксплуатации противовыбросового оборудования.

• Инструкция по предупреждению газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов.

• Инструкция по действию буровой вахты при возникновении газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов.

• Журнал учета проведения учебных тревог.

• Ведомость на противовыбросовое оборудование.

• Акт на опрессовку превенторов на ремонтной базе.

• Акт на опрессовку превенторов совместно с обсадной (технической) колонной на устье скважины.

• Акт на опрессовку цементного кольца.

• Акты на опрессовку элементов ПВО (задвижек, угольников, выкидных линий…).

• Акт на опрессовку аварийной бурильной трубы.

• Копия сертификата на масло гидропривода управления ПВО.

• Акты на опрессовку шаровых кранов и аварийных обратных клапанов.

• Паспорта (дубликаты паспортов) на противовыбросовое оборудование.

• Копии сертификата на крепежные детали.

По незатронутым вопросам следует руководствоваться "Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности".