18.6. Расчет надежности пво и вероятности возникновения аварий при нефтепроявлении.

Ниже выполнена оценка риска возникновения нефтепроявлений с возможным переходом в открытый (неуправляемый) фонтан. С этой целью выполнен расчет надежности проектных решений строительства скважин путем последовательного и параллельного объединения индивидуальных надежностей всех составляющих его элементов.

Учитывая, что основной целью обеспечения безопасности при строительстве скважины является отсутствие выхода пластового флюида на поверхность, рассмотрим следующие возможные для него пути: трубное (бурильный инструмент), затрубное пространство и цементное кольцо за кондуктором.

Надежность трубного пространства определяется надежностью шарового крана и (или) обратного клапана; надежность затрубного пространства – надежностью превенторов противовыбросового оборудования; надежность цементного кольца за кондуктором – качеством цементного кольца и надежностью сцепления цементного камня с колонной и породой. В расчете надежности объекта (скважины) надежности составляющих следует объединить последовательно, т.к. отказ одного из указанных элементов ведет к отказу всего объекта. В этом случае надежность объекта определяется произведением всех составляющих элементов:

где: Н – надежность;

t – количество элементов надежности;

H_i – надежного i-го элемента.

При обвязке устья с использованием ПВО по схеме ОП5-230/80х35 возможна одновременная работа двух превенторов – одного из плашечных и универсального, но достаточно, чтобы в заданный период времени безотказно работал один из них, при этом надежность определяется параллельным объединением надежностей двух элементов:

Учитывая все составляющие элементы, получим следующее выражение надежности технологии вскрытия нефтенасыщенного продуктивного пласта:

где: H₁ - надежность плашечного превентора;

Н₂ - надежность универсального превентора;

Н₃ - надежность шарового крана или обратного клапана;

Н₄ - надежность цементного кольца за кондуктором.

По статистическим данным прошлых лет и по экспертной оценке специалистов (по опыту строительства эксплуатационных скважин на месторождениях Западной Сибири с идентичными горно-геологическими условиями бурения) надежности рассматриваемых элементов соответствуют 100%, т.е. равны 1. Кроме того, полное выполнение предусмотренных проектом решений и мероприятий по предупреждению нефтегазопроявлений, а также монтаж на устье скважины исправного запорного оборудования (плашечного и универсального превенторов), применение исправного шарового крана и обратного клапана, качественное цементирование кондуктора от забоя до устья обеспечат стопроцентную надежность объекта в целом.

Используя значения показателей надежности Н₁=1, Н₂=1, Н₃=1, Н₄=1, получим Н=1.

Следовательно, при строительстве наклонно-направленных нефтедобывающих и нагнетательных скважин на пласты Ю₁^1-2 Киев-Еганского месторождения по данному рабочему проекту №12 с соблюдением требований "Правил безопасности…" [4], "Инструкции по предупреждению газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов..." [63] и других нормативных документов вероятность наступления события (неуправляемого фонтана) низка, т.е. степень риска стремится к нулю.

Для выполнения количественной оценки риска всех остальных видов аварий, которые могут случиться при строительстве эксплуатационных скважин на Киев-Еганского месторождении по данному рабочему проекту воспользуемся статистическими данными таблицы 18.2. Проектом предусмотрено строительство 42 нефтедобывающих и нагнетательных скважин, средняя глубина которых составляет 3628 м. Примерную вероятность возникновения аварий при строительстве всех проектных скважин можно определить с помощью выражения:

где: Р_ав – вероятность возникновения аварий на всех проектных скважинах;

К_ав – коэффициент аварийности (количество аварий на 1000 м проходки, см. таблицу 18.2);

Н=3628х42=152376 м – планируемая проходимость по проекту.

Расчетные величины вероятностей, приведенные в таблице 18.8 соответствуют степени риска возникновения той или иной аварии при строительстве эксплуатационных скважин на пласты Ю₁^1-2 Киев-Еганского месторождения по данному рабочему проекту №12.

Таблица 18.8