7. Бурение скважин с подводным расположением устья
Подводное расположение устья скважины и, соответственно, противовыбросового оборудования не меняет основных принципов контроля и управления скважиной, применяемых на суше. Однако некоторые отличия существуют, а основная особенность состоит в применении наиболее совершенного и надёжного противовыбросового оборудования. Нормы правил противофонтанной и газовой безопасности в морском бурении соблюдаются более скрупулезно и не формально, а осознанно, поскольку море это не земля – убежать от фонтана некуда.
Наибольшее количество дополнительных проблем связано с наличием подвижной толщи воды, иногда измеряемой километрами, но в большинстве случаев глубина моря для скважин с подводным ПВО (ППВО) находится в пределах 100 – 500 м. В отечест-венной практике имеется опыт бурения морских скважин с подводным устьем на глубинах моря от 60 до 330 м. Кстати, бурение при глубинах моря менее 100 м вызывает дополнительные трудности с позиционированием плавучей буровой установки, и её возможный непроизвольный сход с точки бурения сделает полностью бесполезными самый обученный персонал и самое совершенное оборудование.
На рисунке 7.1. показана типичная компоновка противовыбросового оборудования совместно с системой управления, применяемая для бурения скважин с подводным расположением устья.
Подводное ПВО устья скважины связывается с плавучей буровой установкой водоотделяющей колонной – райзером. Иначе он называется морской стояк. Основная функция райзера – создание отделённого от морской воды канала для циркуляции промывочной жидкости между скважиной и плавучей установкой. Кроме того, с помощью райзера монтируется на устье и поднимается на поверхность ППВО. К секциям райзера крепятся линии глушения и дросселирования. Над верхней секцией стояка расположено телескопическое соединение, служащее для компенсации вертикальных перемещений ПБУ. Телескопический компенсатор имеет проушины крепления канатов системы натяжения райзера. Величина натяжения зависит от глубины моря в точке бурения.
Вертикальные и горизонтальные перемещения плавучей буровой установки, вызванные волнением моря, компенсируются различными системами натяжений, пневмогидрокомпенсаторами и угловыми шаровыми шарнирами. Иногда некоторые из этих устройств являются элементами комплекса ППВО.
Обсадные колонны обвязываются между собой на уровне морского дна с использованием колонной головки, в которую подвесные и герметизирующие узлы каждой из последующих колонн вставляются подобно игрушке - матрёшке.
Стандартная полноразмерная конструкция морских скважин и основные способы её реализации:
направление Ø 30" (762 мм;
кондуктор Ø 20" (508 мм);
первая техническая колонна Ø 133/8" (339,7 мм);
вторая техническая колонна Ø 95/8" (244,5 мм);
эксплуатационная колонна Ø 7" или 6 5/8" (177,8 мм или 168,3 мм).
Направление почти всегда опирается на дно моря через буровую плиту, имеющую большую или меньшую площадь в зависимости от илистости морского дна.
На него сверху наворачивается колонная головка 30", имеющая внутри посадочное место для следующей колонной головки. Верх головки 30" имеет бурт, обеспечивающий соединение с водоотделяющей колонной (райзером) посредством гидравлического посадочного инструмента. В верхней части райзера, непосредственно под роторным столом, устанавливается дивертор на случай встречи приповерхностного газа. В последнее время созданы конструкции и придонных диверторов. Нижняя часть райзера имеет клапанную катушку, которая автоматически заполняет райзер морской водой при его опорожнении с падением гидростатического давления на 200 psi (14 бар).
Рис. 7.1. Типичная компановка ПВО с подводным