1. Загальні поняття про аварії в бурінні

1.1. Визначення та класифікація аварій

• Під аварією в бурінні розуміють порушення технологічного процесу спорудження свердловини, для усунення якого треба виконувати спеціальні роботи.

Розрізняють такі види аварій:

- з породоруйнівним інструментом (буровими долотами, бурильними головками, розширювачами);

- з елементами колони бурильних труб;

- з вибійними двигунами;

- прихвати бурильних та обсадних колон;

- під час кріплення свердловини (під час спуску обсадних колон та цементуванні);

- падіння у свердловину сторонніх предметів;

- відкриті фонтани;

- інші види аварій.

За ступеню тяжкості наслідків для виробництва аварії діляться на дві групи:

- прості;

- складні.

До складних відносяться аварії, ліквідація яких триває більше 3-5 діб, а також свердловини, що викликали закриття, або істотна зміна її глибини, просторового положення і конструкції.

Єдиного критерію для розмежування аварій на прості і складні не існує.

► У нафтогазовидобувній, нафтогазопереробній промисловості і геолого-розвідувальних роботах є наступний розподіл аварій згідно категорії:

• аварії I категорії:

- відкриті нафтові і газові фонтани; вибухи і пожежі резервуарних парків, компресорних і насосних станцій, підземних сховищ газу, що привели до руйнування або знищення об'єкту;

- вибухи і пожежі на нафтогазопереробних заводах, що викликали зупинку підприємства, цехи або відновні роботи;

- аварії II категорії:

- падіння або руйнування веж, морських основ в процесі експлуатації, будівництва або перетягування;

- падіння елементів талевої системи (кронблока, талевого блоку, гака);

- вибухи і пожежі на бурових об'єктах, групових нафтогазозбірних пунктах, компресорних і насосних станціях, що привели до виходу з ладу устаткування, необхідності капітального ремонту його і зупинки об'єкту;

- вибухи, пожежі і загоряння на нафтопереробних заводах, що викликали припинення роботи установки (ділянки), які вимагають заміни або капітального ремонту окремих споруд, машин, агрегатів, апаратів, судин, трубопроводів і товарних резервуарів.

Залежно від вини виконавця робіт, визначаючої порядок і розмір оплати праці за час проведення ліквідаційних робіт, аварії підрозділяються на дві групи:

- аварії, що відбулися з вини виконавця трудового процесу, тобто виниклі з суб'єктивних причин (самовпевненість або недбалість).

- аварії, що виникли з об'єктивних причин.

Для ліквідації більшості аварій проводять ловильні роботи (розглянемо нижче).

1.2. Причини, які сприяють виникненню аварій

Практика показує, що до 95% всіх аварій виникає з вини виконавців в результаті порушення технології буріння, умов експлуатації устаткування і інструменту і близько 3-5% аварій виникає через заводський брак використовуваного інструменту.

Невелика частина аварій виникає через низьку якість технічних проектів.

• Всі причини, що впливають на виникнення аварій при бурінні свердловин, можна розділити на три основні групи:

• технічні;

• технологічні;

• організаційні.

Технічні причини аварій:

- низька якість матеріалу (механічна міцність, твердість, морозостійкість, корозостійкість, пружність і т.д.), з якого виготовлені бурові установки, технологічний, допоміжний і спеціальний інструмент, технічні засоби для геофізичних досліджень в свердловинах і інші пристрої або їх окремі агрегати, вузли, деталі;

- застосування неприпустимо зношених технічних засобів з прихованими конструктивними недоліками або виготовлених (відремонтованих) з порушенням технічної документації;

- утомленість металу, виникаюча в процесі експлуатації під дією різних навантажень, змінних по значенню і напряму.

Технологічні причини аварій:

- неправильний вибір і порушення раціональних параметрів режиму буріння.

- недотримання раціональної послідовності правил кріплення свердловини (цементування);

- неправильний вибір типу промивного агента, застосування якого не забезпечує виконання гідродинамічних, гідростатичних і інших функцій;

- необґрунтований вибір рецептур промивних рідин, тампонажних сумішей і цементних розчинів;

- використовування важких сумішей і цементних розчинів;

- використовування матеріалів і реагентів для приготування промивної рідини низької якості;

- недооблік геологічних і гідрогеологічних умов, ступеня мінералізації підземних вод;

- незадовільна підготовка свердловини до гідрогеологічних і геофізичним досліджень (неякісне опрацьовування стовбура на всьому незакріпленому інтервалі долотом номінального діаметру з метою ліквідації уступів, різких переходів від одного діаметру до іншого, місць звуження і пробок);

- незабезпечення однорідності розчину по всьому стовбуру свердловини і ін.

Організаційні причини аварій:

- низька трудова дисципліна і кваліфікація бригади бурових установок і бурових майстрів, що виражаються в невиконанні або неналежному виконанні своїх обов'язків;

- нерегулярне проведення планово-запобіжного ремонту;

- невиконання профілактичних заходів щодо попередження аварій, простоїв і тривалих зупинок бурових;

- незадовільне матеріально-технічне забезпечення; невідповідність режиму змінності вахт природному біологічному ритму життєдіяльності людини і ін.

Слід відзначити, що на виникнення аварій мають вплив також геологічні причини:

- порушення цілісності стінок свердловин;

- недостатнє вивчення геологічних умов для проведення бурових робіт,

- сейсмічні особливості району;

- обставини, не залежні від виконавців трудового процесу.

Кожна з перерахованих причин може обумовлювати виникнення одного або декількох видів аварій. Поєднання їх, що зустрічається найчастіше, викликає складні (комбіновані) аварії.

► Окрім основних (прямих) причин виникнення аварій, існують ще й непрямі чинники, до яких відносяться:

- спосіб буріння; глибина і конструкція свердловин;

- оснащення бурових установок контрольно-вимірювальними і реєструючими приладами;

- ступінь автоматизації і механізації спуско-підйомних операцій;

- швидкість буріння свердловин;

- тип породоруйнівного інструменту, бурильних і обсадних труб і елементів їх з'єднань;

- компоновка низу бурильної колони;

- інтенсивність просторової зміни осі свердловини і ін.