
- •Розділ 7
- •7. 1 Основні поняття і визначення
- •7.2 Тиск в свердловині і навколостовбурному просторі
- •Гірський (геостатичний) тиск, Ргс – тиск, обумовлений вагою вищезалягаючих гірських порід
- •Гідростатичний тиск. Тиск в свердловині, що створюється стовпом бурового розчину, називається гідростатичним Ргст, і може бути визначено з виразу
- •Поровий тиск - це тиск, що створюється флюїдом (вода, газ, нафта або їх суміш) на стінки пор гірської породи.
- •Якщо диференціальний тиск менше 0, то такий процес називається бурінням з депресією на пласт.
- •Тиск гідророзриву породи, Ргр– тиск в свердловині (Рс − гідростатичний плюс гідродинамічний, динамічний), при якому відбувається розрив масиву породи і утворення в ній штучних тріщин.
- •− Глина з прошарками пісковиків 0,33-0,4
- •7.3.1 Осипання та обвалювання стінок свердловини
- •Основні причини осипань та обвалювань стінок свердловини:
- •Характерними ознаками осипань і обвалювання порід є:
- •Негативні наслідки від осипань і обвалювання порід наступні:
- •Очевидно, що для попередження нестійкості стінок свердловини, необхідно понизити вплив чинників, що приводять до цього.
- •Ліквідація осипань і обвалювань порід:
- •7.3.2 Ускладнення при бурінні вічномерзлих порід
- •7.3.3 Звуження стовбура свердловини
- •Причини звуження стовбура свердловини:
- •Ознаками звуження стовбура свердловини є:
- •Негативні наслідки від звуження стовбура свердловини:
- •Заходи попередження звуження стовбура свердловини
- •7.3.4 Особливості буріння в сольових відкладеннях
- •Для попередження ускладнень, пов'язаних з пластичною текучістю солей, необхідно:
- •Ліквідація звуження стовбура свердловини
- •7.3.5 Жолобоутворення
- •Характерні ознаки:
- •Наслідки:
- •Заходи щодо попередження жолобоутворення наступні:
- •7.4 Поглинання бурового розчину
- •Під поглинанням розуміються неконтрольований процес відтоку розчину в природні або штучно створені канали у стінках свердловини.
- •Основні ознаки поглинання наступні:
- •По інтенсивності поглинання підрозділяються на:
- •Негативні наслідки від поглинання:
- •7.4. 1 Методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •Геофізичні методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •Гідродинамічні методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •Прямі методи дослідження поглинаючих горизонтів
- •7.4.2 Попередження поглинань
- •7.4.3 Ліквідація поглинань
- •Ліквідація поглинань за допомогою тампонажних сумішей
- •Способи доставки тампонажних сумішей в зону поглинання
- •Технічні засоби, використовувані для підвищення ефективності тампонажних робіт
- •Ліквідація поглинань за допомогою вибуху
- •7.5 Газонафтоводопрояви
- •7.5.1 Причини флюїдопроявів
- •(З часом) на випадок осідання твердої фази розчину
- •Меншою густиною, ніж густина бурового розчину
- •І в'язкої (в, г) рідин при переміщенні колони труб у свердловині
- •7.5.2 Поведінка газу в буровому розчині
- •7.5.3 Основні ознаки гнвп
- •7.5.4 Попередження газонафтоводопроявів
- •7.6 Обладнання устя свердловини
- •7.6.1 Колонні головки
- •7.6.2 Схеми монтажу оп
- •7.6.3 Превентори
- •7.6.3.1 Плашковий превентор
- •9 10 1−Корпус;2−ущільнення кришки;3−гвинт;4−бокова кришка превентора;5−привідний гідроциліндр;
- •6−Поршень; 7,8−маслопроводи; 9−гумове ущільнення плашки;10−корпус плашки;11−шток
- •7.6.3.2 Універсальний превентор
- •1−Кришка; 2−ущільнювач; 3−корпус; 4−плунжер;5−ущільнювана манжета;6−внутрішня направляюча втулка
- •7.6.3.3 Обертовий превентор (дивертер)
- •7.6.3.4 Внутрішньо-свердловинні перекриваючі пристрої
- •1− Пружина; 2−диск ущільнення клапана; 3− клапан; 4− корпус;
- •7.6.4 Циркуляційна хрестовина
- •7.7 Маніфольд
- •1 − Зворотний клапан; 2 − дросель з гідроприводом; 3 − датчик тиску; 4 − манометр;
- •5 − Буферний резервуар; 6 − засувка з ручним приводом; 7 − дросель з ручним приводом;
- •8 − Хрестовина; 9 − корінна засувка з гідроприводом
- •Дросель з дистанційним управлінням
- •1 − Труба для відведення газу;2 − відбивач; 3 − кожух верхній;4 − тарілка; 5 − кожух нижній;
- •6 − Днище; 7 − фланець глухий; 8 − кран;9 − труба;10 − фланець
- •7.8 Керування оп
- •7.9 Запобігання газонафтоводопроявам і відкритому фонтануванню свердловин
- •При перфорації, освоєнні і дослідженні свердловин та геофізичних роботах
- •7.9.8 При бурінні, спо, промиванні та інших технологічних процесах з метою запобігання газонафтоводопроявам і відкритому фонтануванню свердловин необхідно враховувати ще й наступне:
- •Свердловини з глибини 3500м з відкритим устям
- •7.10 Дії бурової бригади при проявах
- •7.11 Методи ліквідації проявів
- •7.11.1 Загальні принципи
- •7.11.2 Закриття свердловини
- •7.11.2.1 При бурінні свердловини
- •7.11.3 Спостереження за тиском закритої свердловини
- •Свердловини (випадок припливу газу із пласта з доброю проникністю)
- •7.11.4 Перші розрахунки після виникнення прояву флюїду
- •Вимірювання Рбк1 у разі наявності зворотного клапана в колоні труб
- •Оцінка ризику гідророзриву пласта при закритті свердловини
- •Визначення запасу безпеки Ррепр
- •Основний принцип управління свердловиною
- •Основи створення вибійного тиску Рвиб
- •Основи управління вибійним тиском Рвиб
- •Прийоми управління флюїдопроявом
- •Циркуляція при сталому режимі роботи насосів
- •Зупинка циркуляції
- •Тиск нагнітання насосів
- •7.11.5 Характеристика методів глушіння проявів
- •Метод бурильника
- •А) Відновлення циркуляції
- •Б) Видалення газу з свердловини
- •Тиск в кільцевому просторі Ркп в процесі вимивання газу
- •В) Нагнітання бурового розчину з необхідною густиною
7.6.2 Схеми монтажу оп
Згідно з ГОСТ 13862—90 передбачено 10 типових схем монтажу ОП, з яких 2 схеми призначено для ремонту свердловин з некорозійним середовищем, решта — для буріння у відповідних умовах, у тому числі і в корозійно агресивному середовищі.
Схема 1 (рисунок 7.19) включає плашковий превентор 7, гирлову циркуляційну хрестовину 2, засувку з ручним керуванням 3, манометр 4, регульований дросель 5 з ручним керуванням і відбійник 6.
1—плашковий превентор; 2— циркуляційна хрестовина; 3— засувка з ручним керуванням;
4— манометр; 5—регульований дросель з ручним керуванням; 6—відбійник
Рисунок 7.19 − Типова схема 1 монтажу противикидного обладнання
Схема 2 аналогічна схемі 1, але додатково включає ще один плашковий превентор.
Схема 3 (рисунок 7.20) включає плашковий превентор 1, засувку з гідравлічним керуванням 2, гирлову циркуляційну хрестовину 3, манометр із запірним та розрядним пристроями і розділювачем середовищ 5, кільцевий превентор 4, регульований дросель з ручним керуванням 6, засувку з ручним керуванням 7, відбійник 8, допоміжний пульт 9, станцію гідроприводу з основним пультом керування 10 та зворотний клапан 11.
Схема 4 аналогічна схемі 3, але замість кільцевого превентора встановлюється другий плашковий превентор.
У схемі 5 до двох плашкових додається один кільцевий превентор, в усьому іншому схема аналогічна схемі 3.
Схема 6 відрізняється від схеми 5 заміною регульованого дроселя з ручним керуванням на регульований дросель із гідравлічним керуванням та включенням відповідно пульта керування гідроприводного дроселя.
1—плашковий превентор; 2—засувка з гідравлічним керуванням; 3— гирлова циркуляційна хрестовина; 4— кільцевий превентор;5—манометр; 6—дросель регульований з ручним керуванням; 7—засувка з ручним керуванням; 8— відбійна камера;9— допоміжний пульт; 10— станція гідроприводу з основним пультом керування; 11—зворотний клапан
Рисунок 7.20 − Типова схема 3 монтажу противикидного обладнання
Схема 7 (рисунок 7.21) включає два плашкових превентори 7, засувку з гідравлічним керуванням 5, гирлову циркуляційну хрестовину 4, манометр 9, кільцевий превентор 6, регульований дросель з ручним керуванням 10, засувку з ручним керуванням 8, відбійник 11, допоміжний пульт 1, станцію керування 2, зворотний клапан 3, регульований дросель з гідравлічним керуванням 12 і пульт керування гідроприводним дроселем 13.
1—допоміжний пульт;2−станція керування гідроприводом; 3—зворотний клапан; 4— гирлова циркуляційна хрестовина;5—засувка з гідравлічним керуванням; 6— кільцевий превентор; 7—плашковий превентор; 8— засувка з ручним керуванням; 9—манометр; 10— регульований дросель з ручним керуванням; 11—відбійна камера;12— регульований дросель з гідравлічним керуванням; 13— пульт керування гідроприводним дроселем
Рисунок 7.21 − Типова схема 7 монтажу противикидного обладнання
Схема 8 аналогічна схемі 6, але до хрестовини 3 додані дві засувки з ручним приводом, встановлені поруч із засувками з гідравлічним керуванням.
Схема 9 аналогічна схемі 7, але в обв'язку нижньої хрестовини 4 до засувок з гідравлічним керуванням 5 включені дві засувки з ручним керуванням.
Схема 10 (рисунок 7.22) включає три плашкових превентори 6, засувку з гідравлічним керуванням 7, гирлову циркуляційну хрестовину 4, манометр 8, кільцевий превентор 5, дросель регульований з ручним керуванням 9, засувку з ручним керуванням 10, відбійник 11, допоміжний пульт 1, станцію гідроприводу 2, зворотний клапан 3, регульований дросель з гідравлічним керуванням 13 та пульт керування гідроприводним дроселем 12.
1—допоміжний пульт; 2— станція гідроприводу; 3— зворотний клапан; 4— гирлова циркуляційна хрестовина;
5— кільцевий превентор; 6— плашковий превентор; 7— засувка з гідравлічним керуванням; 8— манометр;
9— дросель регульований з ручним керуванням; 10— засувка з ручним керуванням; 11—відбійна камера;
12— пульт керування гідро приводним дроселем; 13— регульований дросель з гідравлічним керуванням
Рисунок 7.22 − Типова схема 10 монтажу противикидного обладнання
► Вибір типової схеми ОП здійснюється залежно від конкретних гірничо-геологічних характеристик розрізу та з врахуванням можливості для виконання наступних технологічних операцій:
• герметизації гирла свердловини при спущених бурильних трубах і без них;
• вимивання флюїду зі свердловини за прийнятою технологією;
• підвіски колони бурильних труб на плашках превентера після його закриття;
• зрізання бурильної колони;
• контролю за станом свердловини під час глушіння;
• розходжування бурильної колони для запобігання її прихопленню;
• спуску або підйому частини чи всієї бурильної колони при герметично закритому гирлі.
Типову схему конкретизують на кожній свердловині з урахуванням рельєфу місцевості, рози вітрів, наявності доріг, ліній електропередач, типу бурового і допоміжного обладнання та інших споруд і комунікацій.
Тип противикидного обладнання та схеми його обв’язки вказуються в проектній документації на будівництво свердловини і вибираються на підставі типових схем, узгоджених зі спеціалізованою аварійно-рятувальною службою та Держнаглядохоронпраці України.
Усі схеми противикидної обв'язки гирла свердловини у верхній частині повинні включати фланцеву котушку (рисунок 7.23) та рознімні воронку і жолоб для полегшення робіт з ліквідації відкритих фонтанів.
Рисунок
7.23 − Фланцева котушка
При цьому слід керуватися наступними вимогами:
• при розкритті свердловиною вивченого розрізу, представленого нафтовими і водяними (в т.ч., з розчиненим газом) пластами з тиском, що дорівнює або вище гідростатичного, після спуску кондуктора або технічної колони на гирлі встановлюються два превентори. Тип превенторів і розмір плашок повинні бути передбачені технічним проектом;
• три превентори, у тому числі один універсальний, встановлюються на свердловині при розкритті газових, нафтових і водяних горизонтів з аномально високим тиском;
• чотири превентори, у тому числі один превентор зі зрізними плашками і один універсальний, встановлюються на гирлі у випадках:
а) розкриття пластів з аномально високим тиском та об'ємним вмістом сірководню більше 6%;
б) на всіх морських свердловинах.
Відхилення від вимог цих Правил стосовно обв'язки противикидним обладнанням гирла свердловин, що буряться, допускаються за узгодженням зі спеціалізованою аварійно-рятувальною службою та органом Держнаглядохоронпраці України за умови надання підприємством вичерпного обґрунтування.
Умовне позначення ОП за ГОСТ 13862—90 включає:
• ОП− обладнання противикидне, шифр та позначення нормативно-технічного документа на поставку;
• перша цифра 1,...10 − позначення типової схеми монтажу;
• С− наявність в превенторному блоці превентора з перерізуючими плашками;
• друга цифра − умовний прохід ОП, мм;
• третя цифра − умовний прохід маніфольда, мм;
• четверта цифра − робочий тиск, МПа;
• позначення корозійно-стійкого виконання:
К1 — середовище з об'ємним вмістом С02 до 6%;
К2 — із вмістом СО2 і Н2S до 6%;
КЗ — із вмістом СО2 і Н2S до 25% .
Приклад. Розглянемо деякі приклади умовного позначення ОП.
1. Обладнання ОП5-230/80 35-А розшифровується таким чином: О − обладнання; П− противикидне; 5− змонтоване за типовою схемою 5 (ГОСТ 13862—90); 230− діаметр прохідного отвору в мм; 80− умовний діаметр прохідного отвору маніфольда в мм; 35− робочий тиск в МПа; А− модернізоване.
2. Обладнання ОП6-280/80 35 ГОСТ 13862-90.
О− обладнання; П− противикидне; 6 — змонтоване за типовою схемою 6 (ГОСТ 13862—90); 280− діаметр прохідного отвору в мм; 80− умовний діаметр прохідного отвору маніфольда в мм; 35− робочий тиск в МПа.
3. Обладнання ОП10С-350/80 70К2 ГОСТ 13862-90.
О− обладнання; П− противикидне; 10 — змонтоване за типовою схемою 10 (ГОСТ 13862—90); 350− діаметр прохідного отвору в мм; 80− умовний діаметр прохідного отвору маніфольда в мм; 70− робочий тиск в МПа.
С− у стовбурній збірці є превентор з перерізуючими плашками.
К2 — обладнання для свердловинного середовища з об'ємним вмістом СО2 і Н2S до 6%.