Как называется открытый фонтан у которого нет базы для ликвидации

Классификация фонтанов.

Газовые и нефтяные фонтаны классифицируются по составу фонтанирующего вещества, виду струи фонтана, количества фонтанирующих скважин.

По составу фонтанирующего вещества различают фонтаны нефтяные (содержащие по массе более 50% нефти или конденсата), газонефтяные (10-15% нефти или конденсата) и газовые (более 90% газа).

При горении нефтяных фонтанов нефть и конденсат, как правило, не успевают полностью сгорать в пламени фонтана, растекаются вокруг скважины и образуют значительную зону горения на поверхность земли. В газонефтяных и газовых фонтанах нефть и конденсат сгорают в пламени полностью и скопления их вокруг скважины не образуется. Однако при подаче водяных струй в факел газонефтяного фонтана интенсивность горения уменьшается, при этом возможно выпадание нефти и конденсата из горящего фонтана и создание очага горения на поверхности земли.

По виду струи фонтаны различают компактные, распыленные и комбинированные, рисунки 2, 3, 4.

Компактный фонтан (вертикальный или горизонтальный) обычно образуется, когда буровое и устьевое оборудование не создают препятствий для свободного выхода нефти и газа. Распыленный фонтан возникает при истечении газа или нефти через неплотности фонтанной арматуры и противовыбросового оборудования, а также из устья скважины, заваленного буровым оборудованием. Комбинированный фонтан состоит из распыленной части и компактных струй.

Распыленный и комбинированный фонтаны можно преобразовать в компактный путем растаскивания бурового оборудования и расчистки устья скважины или снятия (отстрела) поврежденных фонтанной арматуры и противовыбросового оборудования.

По количеству одновременно фонтанирующих скважин фонтаны делят на одиночные и групповые. Групповые фонтаны обычно возникают при кустовой разработке месторождения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник

Классификация фонтанов

Содержание

Классификация фонтанов

автор — Фотианов Сергей Дмитриевич

Наиболее известны, распространены и понятны большинству искусственные водяные фонтаны (собственно, для их классификации и писалась эта статья), однако для системности будем строить полную классификацию исходя из первоначального определения.

Фонтаны естественные

— — водяные
— — — артезианские. Вода, содержащаяся в полостях в теле планеты (литосфере), при наличии отверстия в литосфере (щели, разлома, канала, скважины) под давлением вышележащих пластов с силой вырывается наружу (вверх).
— — — литосферные = гейзеры. Вода, содержащаяся в полостях в теле земли (литосфере), нагревается от тепла естественных подземных процессов, от чего создаётся повышенное давление, и при наличии отверстия в литосфере (щели, разлома, канала, скважины) с силой вырывается наружу (вверх).
— — — живые = киты. Кит, живущее в воде млекопитающее, в целях питания всасывает окружающую его воду вместе с содержащимся в ней планктоном внутрь организма, где планктон отфильтровывается, а затем излишки воды силой мышечного сокращения выбрасывается из отверстий в спине вверх.
— — магматические = вулканы. Расплавленная внутренним теплом планеты лава (магма), от давления вышележащих пластов и выделяющихся в процессе горячих газов создает повышенное давление, которое прорывает отверстие в земной коре и с силой вырывается наружу (вверх).
— — звездные = протуберанцы. Огромные потоки горячей плазмы, вырывающиеся от поверхности звезды и устремляющиеся на тысячи и миллионы километров в космическое пространство.
— — обратные = «чёрные дыры». Вся материя (вещество, излучение), находящаяся в поле притяжения ч.д., неотвратимо втягивается в её недра.

Фонтаны искусственные

— — водяные
— — — в водоеме
— — — — естественном — реке, озере, море
— — — — искусственном — бассейне
— — — — — с архитектурными элементами — скульптурами
— — — — — без архитектурных элементов — вся архитектура создаётся исключительно водяными струями
— — — без водоёма — «сухие фонтаны» — струи бьют из-под мостовой, между ними гуляют люди, падающая вода стекает под решётки на мостовой в подземный резервуар

— — — самопитающиеся (безнасосные, «вечные», не требующие специального подвода энергии). Используют естественную энергию и ресурсы окружающей среды, например, подземные воды (Петергоф), «вечные» фонтаны триак, и т.п.
— — — энергопотребляющие (принудительно-насосные). Для подачи воды вверх используется насос с двигателем — электрическим, дизельным, паровым, мускульным и т.д.
— — — — статические. Истечение воды равномерно и постоянно
— — — — — световой. Статические струи подсвечиваются статическим белым светом.
— — — — — цветовой. Статические струи подсвечиваются статическим цветным светом.
— — — — динамические. Истечение воды изменяется во времени. Меняется напор (высота)струй, направление, и даже форма
— — — — — светодинамические. Кроме изменения водной картины во времени, изменяется и подсветка
— — — — — — светомузыкальные. Изменения водной картины и цветной подсветки подчинено одновременно звучащей музыке, по законам композиции которой и аранжируется динамика воды и света. Наряду с синхронизацией используется и полифония. Наиболее технически сложный и художественно совершенный вид фонтанов.
— — — — — — — фонтан-театр. Полноценный светомузыкальный фонтан, на котором показывается спекталь по индивидуальному сценарию, с применением лазеров, видеопроекции на водяные струи, танец людей (+костюмы), пиротехнические эффекты. Высшая форма фонтанного искусства.

— — — поющие. Истечение и падение струй, а также взаимодействие их с окружающей средой вызывает музыкальные звуки, воспринимаемые в комплексе с созерцанием текущей воды. Иногда поющими называют динамические (светодинамические, и даже светомузыкальные) фонтаны, но это неправильно.

— — газовые
— — — с твердыми частицами. Потоком воздуха от компрессора увлекается вверх сыпучее твёрдое вещество (песок, конфетти, снег, и т.п.), образуя видимые струи.
— — — с фазовым переходом (снежные). Потоком охлажденного воздуха от компрессора увлекается мелкораздробленная вода, которая в полёте превращается в снег, лед.
— — — — с подсветкой
— — — — — с цветной подсветкой
— — — с жидкостями
— — — с пламенем

Литература

П.А.Спышнов. Фонтаны. Государственное издательство архитектуры и градостроительства. 1950 г. 170 стр, 4000 экз.

Источник

Классификация фонтанов

По виду выбрасываемой продукции аварийные фонтаны подразделяют на нефтяные, газовые, нефтегазовые, газонефтяные, водяные и газонефтеводяные. Такое подразделение фонтанов носит чисто условный характер, так как оно не содержит в себе каких-либо количественных параметров.

По интенсивности притока продукции различают фонтаны:

· слабые, когда дебит скважины по газу не превышает 0,5 млн. м 3 /сут, а по нефти — 100 м 3 /сут;

· средние, когда дебит скважины по газу доходит до 1 млн. м 3 /сут, а по нефти — до 300 м 3 /сут;

· сильные, когда дебит скважины по газу доходит до 1 млн. м 3 /сут, а по нефти — превышает 300 м 3 /сут.

Аварийные фонтаны делят на неосложненные и осложненные. К первой группе относят фонтаны из скважин, у которых еще «не потеряна база» для ликвидации фонтана — сохранены надежность обсадных колонн, фланцевая часть устьевой арматуры и спущенные в скважину бурильные трубы. Фонтанами второй группы считают фонтаны, действующие через разрушенное устье скважины и сопровождающиеся возникновением пожаров, грифонов и кратеров.

Фазовый состав аварийного фонтана определяет характер работ по его ликвидации, поэтому этот признак выдвигается в число основных. Делается акцент на две категории аварийных фонтанов, различающихся по фазовому составу, — газовые и жидкостные, поскольку работы по ликвидации этих фонтанов принципиально различны. Промежуточные случаи (газонефтяные, нефтегазовые, водонефтяные) существенно не влияют на выбор метода ликвидации фонтанов. К какой категории отнести такие фонтаны, всегда можно решить, оценив основной вид продукции фонтана, определяющий его характер.

По признаку пластового давления аварийные фонтаны делятся на низко — и высоконапорные. Фонтаны первой категории характеризуются пластовым давлением, не превышающим нормальное гидростатическое давление и градиент разрыва пород, слагающих вышележащие пласты. Фонтаны такого типа встречаются все реже, и ликвидация их большого труда не составляет.

Вторая категория — высоконапорные фонтаны являются сейчас преобладающими. Они связаны со вскрытием залежей нефти и газа с аномально высоким пластовым давлением, превышающим и нормальное гидростатическое давление, и градиент разрыва вышележащих пород. В этом случае налицо опасность произвольных утечек нефти и газа, образования грифонов и повышенная опасность работы на устье фонтанирующей скважины.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Открытый фонтан

Открытые фонтаны и выбросы представляют опасность для обслуживающего персонала, приводят к загрязнению окружающей среды и пожарам, тушение которых требует больших трудовых и материальных затрат. Противовыбросовое оборудование должно обладать абсолютной надежностью и высокой степенью готовности. [1]

Открытые фонтаны и осложнения значительно снижают скорость бурения скважин, наносят громадный материальный ущерб, приводят к большим потерям газа и нефти и истощению энергии пласта. [2]

Открытые фонтаны ликвидируют путем отвода газа из продуктивного пласта в наклонные скважины. Этот метод применяют, если наклонная скважина подведена близко к аварийной и на устье последней образован значительный по размеру кратер, заполненный пульпой из пеечано-глинистого материала и воды, выносимой из ствола скважины. При отводе газа в наклонную скважину грязь стекает с кратера в аварийную скважину вследствие снижения в ней давления газа. Часто в скважине снижается высота выбрасываемого потока нефти и появляется возможность подойти к ней, чтобы оборудовать устье. [3]

Открытые фонтаны часто вызываются разрушением или повреждением устьевого оборудования в результате разрушающего действия агрессивных сред и высоких давлений. Выход из строя оборудования при этом наблюдается преимущественно в скважинах, в добываемой продукции которых содержатся сероводород, минерализованная вода и другие агрессивные компоненты. [4]

Открытые фонтаны являются наиболее тяжелой аварией, часто они приобретают характер стихийных бедствий, требуют больших материальных ресурсов и длительных сроков для их ликвидации, существенно осложняют деятельность буровых и газодобывающих предприятий, а также прилегающих к району аварии объектов промышленности, транспорта, сельского хозяйства, населенных пунктов. [5]

Открытые фонтаны прекращаются самопроизвольно через различные промежутки времени после их возникновения в результате: а) разрушения стенки фонтанирующей скважины и образования пробки, за -, трудняющей поступление газа к поверхности; б) сокращения дебита газа за счет общего снижения пластового давления или при образовании значительной воронки депрессии вследствие длительной потери газа из-за снижения пластового давления и подхода контурной или подъема подошвенной воды. [6]

Открытые фонтаны , грифоны, пожары наблюдаются уже с расстояния во много километров, довольно далеко слышен их гул. Для технологов наибольший интерес представляет установление опасности возможных проявлений по малозаметным, часто лишь косвенным признакам, чтобы своевременно, за десятки минут, несколько часов успеть принять меры по исключению проявлений. Чем раньше выявляются эти признаки, тем надежней возможность их предупреждения. [7]

Открытые фонтаны часто сопровождаются пожарами, поскольку возможно самовозгорание от соприкосновения газа или нефти с необесточенными и недостаточно защищенными электроприборами и оборудованием, от удара твердых частиц, несущихся с фонтанной струей, об оборудование, от неосторожности персонала. Важнейшая задача при начавшемся пожаре — сохранение базы, очень важно обеспечить работу насосной группы, так как наличие базы и возможность подачи жидкости на забой позволят управлять скважиной, глушить фонтан, потушить пожар. Если интенсивность фонтана и пожара таковы, что немедленно заглушить фонтан невозможно, принимают меры к быстрому растаскиванию вышки, лебедки, ротора и другого оборудования от устья, поскольку при их наличии погасить пожар не удается: соприкасаясь с нагретыми поверхностями, газ или нефть вновь загораются. [8]

Открытые фонтаны возникают в следующих случаях: 1) при неисправном противовыбросовом оборудовании или его отсутствии; 2) при некачественном монтаже противовыбросового оборудования и манифольда; 3) если давление на устье при закрытии превенторов превышает прочность обсадной колонны; 4) при несвоевременном закрытии противовыбросового оборудования, когда часто выходят из строя резиновые элементы превенторов; 5) при некачественном цементировании обсадных колонн, на которых установлено противовыбросовое оборудование, что приводит к прорыву газа за ними при герметизации устья во время выбросов. [9]

Открытые фонтаны могут быть ликвидированы механическим и гидравлическим способом. Первый способ заключается в закрытии потока механическими средствами. [11]

Открытый фонтан ликвидируют по специально разработанному плану. [12]

Открытые фонтаны являются наиболее тяжелой аварией — часто приобретают характер стихийных бедствий, требуют для ликвидации больших материальных ресурсов и длительных сроков, существенно осложняют деятельность буровых и нефтегазодобывающих предприятий, а также прилегающих к району аварии объектов промышленности, транспорта, сельского хозяйства, населенных пунктов. [13]

Открытые фонтаны возникают в следующих случаях: 1) при неисправном противовыбросовом оборудовании или его отсутствии; 2) при некачественном монтаже противовыбросового оборудования и манифольда; 3) в случае, если давление на устье при закрытии превенторов превышает прочность обсадной колонны; 4) при несвоевременном закрытии противовыбросового оборудования, когда часто выходят из строя резиновые элементы превенторов; 5) при некачественном цементировании обсадных колонн, на которых установлено противовыбросовое оборудование, что приводит к прорыву газа за ними при герметизации устья во время выбросов. [14]

Открытые фонтаны и осложнения значительно снижают скорость бурения скважин, наносят громадный материальный ущерб, приводят к большим потерян газа и нефти и истощению энергии пласта. [15]

Источник

Технологические и методологические основы предупреждения и ликвидации газовых фонтанов при эксплуатации и ремонте скважин

Изучением вопросов и проблем предотвращения и ликвидации аварийного фонтанирования нефтяных и газовых скважин, восстановления их продуктивности занимались многие ведущие ученые как у нас в стране, так и за рубежом. Среди них: Х.А. Асфандияров, А.Д. Амиров, А.А. Ахметов, Ю.М. Басарыгин, Ю.Е. Батурин, А.И. Булатов, О.А. Блохин, В.И. Вяхирев, А.П. Гасанов, Г.М. Гульянц, А.В. Григорьев, Ю.В. Зайцев, Г.П. Зозуля, В.И. Игревский, А.Г. Калинин, К.А. Карапетов, И.И. Клещенко, Ю.П. Коротаев, Ю.С. Кузнецов, А.К. Куксов, А.В. Кустышев, Ю.Е. Ленкевич, Ю.Д. Логанов, В.Д. Малеванский, К.И. Мангушев, Р.И. Медведский, М.А. Мыслюк, А.Ф. Озоренко, А.С. Повзик, В.Р. Радковский, Д.В. Рымчук, В.И. Рябченко, Н.А. Сидоров, В.В. Соболевский, В.М. Симонов, Р.М. Тагиев, Р.А. Тенн, В.Д. Шевцов, В.Г. Ясов, A.S. Visram, I. Goins, E.P. Daneberger, P. Holand, V.M.P. Hughes, A. Podio, P. Skaple, P. Sheffild, W.W. Wylie и многие другие.

Одними из самых распространенных осложнений при строительстве и эксплуатации газовых скважин являются газопроявления, которые могут привести к возникновению открытого фонтана и его возгоранию – пожару.

Проникновение газа в раствор существенно изменяет его технологические свойства: увеличивает условную вязкость, изменяет статическое напряжение сдвига (СНС), снижает плотность и др. При низких значениях вязкости наблюдается «вскипание» выходящего бурового раствора на устье скважины. Во время остановок без промывки раствор насыщается газом и начинается перелив раствора через устье скважины, увеличивается объем раствора в емкостях циркуляционной системы. При резком снижении противодавления на пласт (слом обратного клапана, подъем труб с «сифоном») в скважину начинает интенсивно поступать пластовый флюид, и газопроявления приобретают характер неуправляемых выбросов.

Открытые фонтаны наносят большой экономический и экологический ущерб окружающей природной среде, принимая иногда характер стихийных бедствий. На разных расстояниях от фонтанирующей скважины могут возникнуть грифоны, появиться скопления газа в понижениях местности, что реально угрожает взрывами и пожарами.

Под открытым фонтаном понимается неуправляемый выброс пластовых флюидов, который нельзя немедленно прекратить.

Под газопроявлениями понимается неконтролируемое поступление газа, нефти и воды на поверхность через негерметичные резьбовые соединения и дефекты, возникающие в результате нарушения герметичности стволов скважин при бурении и эксплуатации.

Практика показывает, что частота возникновения аварий, газопроявлений и открытых фонтанов составляет в среднем 0,12 случая на 100 скважин. Например, на месторождениях, расположенных в штате Техас, число выбросов при разведочном бурении составляет порядка 244, при эксплуатационном бурении 180, при заканчивании скважин 64, при капитальном ремонте скважин 197, при эксплуатации скважин 85. На месторождениях, расположенных на американском континентальном шельфе, число выбросов меньше и составляет соответственно 45, 49, 25, 23 и 12. Это объясняется меньшим количеством скважин и применением более надежных конструкций скважин и внутрискважинного и устьевого оборудования.

Анализ информации показывает, что выбросы, как правило, приурочены к интервалам после спуска направления (первый пик выбросов) и при вхождении в зону аномально высокого пластового давления (АВПД) (второй пик выбросов). Кроме того, частота выбросов возрастает с увеличением глубины скважины. Так, по утверждению американских исследователей W.W. Wylie и A.S. Visram, частота выбросов зависит от продолжительности работы в открытом стволе, от протяженности открытого ствола, от количества спуско-подъемных операций. Как правило, наиболее опасным видом работ является разведочное бурение вследствие недостатка или полного отсутствия достоверной геологической информации. Здесь частота выбросов в три раза выше, чем при эксплуатационном бурении. В то же время, по утверждению исследователя P. Holand, значительное количество выбросов связано с КРС, а частота выброса в процессе заканчивания скважин наибольшая в период ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ).

За рубежом наибольшее распространение получили методы ликвидации открытых нефтяных и газовых фонтанов с предварительным тушением пламени и последующей ликвидацией фонтанирующей скважины как объекта добычи.

Например, в Иране при ликвидации открытых фонтанов на скважинах с большим дебитом нефти (более 5600 т/сут) и большим содержанием попутного нефтяного газа используется технология тушения открытого фонтана созданием водяной завесы с последующим срезанием фонтанной арматуры при помощи струйной пушки.

В Кувейте применяется традиционная технология тушения пожаров методом подачи водяных струй из гидромониторов или с помощью взрывов. На некоторых скважинах для тушения пламени применялась венгерская реактивная установка «Большой веер», состоящая из двух реактивных двигателей.

Находят применение и другие методы ликвидации фонтана. Например, в штате Техас при ликвидации открытого фонтана на скв. 1-11 Кэй глубиной 4880 м и при начальном дебите 2500 тыс. м3/сут использовалась технология проводки наклонной ликвидационной скважины, которая пересекла ствол фонтанирующей скважины на глубине 4870 м (по вертикали).

В России и странах СНГ при тушении пожаров в процессе ликвидации открытых фонтанов чаще всего применяются лафетные стволы (гидромониторы), автомобили газоводяного тушения АГВТ-100 и АГВТ-150, пневматические порошковые пламеподавители ППП-200.

Лафетные стволы применяются при тушении газовых, газоконденсатных и нефтяных фонтанов небольшой мощности. При тушении более мощных фонтанов (средней мощности), когда используется значительное количество лафетных стволов, подачу водяных струй осуществляют в два яруса.

Автомобили газоводяного тушения АГВТ-100 и АГВТ-150 применяются для тушения пожаров всех видов фонтанов, но чаще для тушения мощных фонтанов. Газоводяные струи, создаваемые этими установками, представляют собой смесь выкидных газов турбореактивного двигателя и распыленной воды. Обладая высокой теплоемкостью, газоводяные струи могут применяться для охлаждения устьевого оборудования, металлоконструкций и прилегающей к скважине территории.

Пневматические порошковые пламеподавители ППП-200 применяются при тушении пожара фонтанов большой мощности. Тушение пожара осуществляется за счет воздействия на горящий факел распыленного порошка, выброс которого осуществляется за счет энергии сжатого воздуха. В зоне горения фонтана в течение короткого времени (1…2 с) импульсно создается огнетушащая концентрация порошка путем направленного залпового выброса установкой.

Помимо тушения пожара с помощью вышеупомянутых средств нередко применяются технологии, основанные на тушении пожара с вертолета водой или жидким азотом. Иногда для тушения пожара применяются металлические колпаки или железобетонные плиты, надвигаемые на устье фонтанирующей скважины. Однако практика показала, что этот метод не всегда дает положительные результаты.

Реже применяются методы засыпки скважины большим количеством земли путем взрыва или с помощью бульдозеров, а также сбрасыванием бомб с самолетов. Все эти методы, как показала практика, недостаточно эффективны даже при тушении слабых фонтанов, хотя они широко практиковались на месторождениях Азербайджана и Северного Кавказа. Например, при ликвидации открытых фонтанов в этих регионах обычно применяются взрывчатые вещества, такие как аммоний.

В условиях Крайнего Севера при низких отрицательных температурах окружающего воздуха и сильных ветрах проходит апробация новых методов ликвидации открытых фонтанов в пламени пожара, то есть без его предварительного тушения. Необходимость применения такого метода объясняется тем, что после тушения пламени фонтана через некоторое время может происходить воспламенение «разлитых» возле устья углеводородов. В этом случае может пострадать аварийная бригада, выполняющая работы по монтажу устьевого оборудования. Примером являются фонтаны на ряде скважин севера Тюменской области и Красноярского края (№ № Р-703, Р-715 Уренгойского месторождения, № 42 Северо-Уренгойской площади, № 11 Соленинской площади и др.).

Для наведения на устье фонтанирующих скважин запорной арматуры применяются различные натаскиватели: канатные, гидравлические, шарнирные. Общим для них является возможность управляемого наведения запорной арматуры в пламени фонтана с постоянным орошением устья горящей скважины и наводимого оборудования.

Наибольшее распространение в условиях Крайнего Севера получил канатный натаскиватель, с помощью которого наводимое на устье фонтанирующей скважины запорное оборудование устанавливается краном КП-25. Оснастка крана КП-25 отличается сравнительной простотой монтажа и компактностью, что дает возможность использовать его в самых неблагоприятных природно-климатических условиях Крайнего Севера. В качестве тяговых механизмов используются тракторы, тягачи, ручные и гидроприводные лебедки, подъемники. При этом на наводимое запорное оборудование устанавливается патрубок для вывода фонтанирующей струи выше талевой системы крана.

В последнее время в связи с развитием колтюбинговых технологий при капитальном ремонте скважин начаты работы по апробации технологий ликвидации газопроявлений и открытых фонтанов с использованием непрерывной гибкой трубы колтюбинговой установки (скважина № 207 Ямбургского месторождения, скважина № 450 Федоровского месторождения).

Второй раздел посвящен совершенствованию методологического подхода к классификации работ по ликвидации открытых газовых фонтанов.

По действующей классификации открытые газовые фонтаны подразделяются по мощности на:

— небольшие с дебитом менее 0,5 млн м3/сут газа и менее 100 т нефти;

— средние с дебитом 0,5…1,0 млн м3/сут газа и 100…300 т нефти;

— мощные с дебитом 1,0…10,0 млн м3/сут газа и 300…1000 т нефти;

— большой мощности с дебитом более 10 млн м3/сут газа и более 1000 т нефти.

По состоянию устья скважины подразделяются на фонтаны с доступным или с недоступным устьем; по составу пластового флюида на газовые, газонефтяные, нефтяные, газоводяные или газоводонефтяные; по состоянию фонтанирующей струи – на горящие или негорящие фонтаны; по характеру и режиму действия фонтана – на непрерывного или пульсирующего действия; по конфигурации фонтанной струи – на компактный вертикальный (4,5 млн м3/сут) или горизонтальный (3,5 млн м3/сут), распыленный и комбинированный (2,0 млн м3/сут).

Методы ликвидации открытых газовых фонтанов подразделяются на методы, осуществляемые путем:

— герметизации устья скважины с последующим ее задавливанием жидкостью глушения;

— создания искусственного пакера в стволе скважины;

— закачивания жидкости глушения в ствол скважины;

— отвода газа в наклонные скважины;

— интенсивного отбора газа из призабойной зоны пласта фонтанирующей скважины через наклонные скважины;

— заводнения газового пласта,

а также с помощью подземных взрывов и самопроизвольным прекращением открытого фонтана.

В данной работе методы ликвидации открытых газовых фонтанов предложено классифицировать на две большие группы (рисунок 1): ликвидация газопроявлений и ликвидация фонтанов. По схеме, приведенной на рисунке 1, группа ликвидации газопроявлений подразделяется на предупреждение и на ликвидацию газопроявлений, а группа ликвидации фонтанов – на ликвидацию фонтанов без возгорания и ликвидацию фонтанов с возгоранием. В подгруппе ликвидации фонтанов с возгоранием следует выделить ликвидацию фонтанов с предварительным тушением пожара и проведение работ без тушения пожара, в которой необходимо разделить работы по наведению запорной арматуры в пламени фонтана и по наведению запорной арматуры с отрывом пламени от устья.

Наиболее освоен метод ликвидации открытых фонтанов герметизацией устья скважины с последующим задавливанием жидкостью. Он основан на создании превышения забойного давления в фонтанирующей скважине над пластовым путем закачивания в нее жидкости после герметизации устья. Применяется метод в том случае, когда в скважину спущена и надежно зацементирована обсадная колонна и устье доступное.

Метод ликвидации открытых фонтанов и перетоков газа путем установки искусственного пакера в стволе основан на создании в фонтанирующей скважине условий для превышения забойного давления над пластовым давлением за счет закачивания в нее жидкости. Формирование «искусственного» пакера в кольцевом пространстве между обсадной колонной и бурильными или насосно-компрессорными трубами (НКТ) осуществляется ниже места повреждения колонны за счет давления газа при глушении скважины. Для ликвидации фонтана указанным методом используют спущенные в скважину бурильные трубы, а при их отсутствии устье скважины оборудуют приспособлением для спуска под давлением насосно-компрессорных или бурильных труб, на которых спускают пакерную решетку. Затем через лубрикатор вводят алюминиевые шары, которые при прокачивании промывочной жидкости через трубы восходящим потоком флюида доставляются в расчетную зону и «группируются» в наиболее «стесненном» сечении.

Рисунок 1 – Предлагаемая классификация методов ликвидации открытых газовых фонтанов

После формирования каркаса пакера из шаров различных диаметров для окончательного перекрытия потока флюида в трубы вводятся различные инертные закупоривающие материалы (алюминиевая стружка и другие). Намыв инертных закупоривающих материалов продолжается до момента, когда переток через создаваемый пакер флюида и закачиваемой жидкости снижается до минимума и смесь начинает поступать на забой скважины. В результате приток флюида из пласта прекращается, а скважина «задавливается» последовательным закачиванием воды и промывочной жидкости необходимой плотности.

Метод ликвидации открытых фонтанов путем закачивания жидкости в ствол аварийной скважины на расчетном режиме применяется в тех случаях, когда устье скважины не может быть перекрыто по различным причинам (разрушение или недостаточная прочность крепи скважины, когда есть опасность возникновения грифонов при герметизации). Ликвидация фонтанов осуществляется подачей жидкости глушения в поток фонтанирующего газа как через спущенные для этой цели трубы, так и через специально пробуренные наклонно направленные скважины. Наклонные скважины могут соединяться с аварийной скважиной через трещину гидроразрыва, которую целенаправленно формируют в непроницаемом пропластке. Темп закачивания и необходимое при этом количество задавочной жидкости являются расчетными параметрами для правильного выбора наземного насосного оборудования, объема жидкости и проектирования конструкции наклонных скважин.

Метод ликвидации открытых фонтанов путем отвода газа в наклонные скважины применяется в случае, когда имеются специально пробуренные наклонные скважины, при наличии большого кратера на устье фонтанирующей скважины, заполненного жидкой пульпой, или при условии создания надежного гидравлического канала между стволами фонтанирующей и наклонных скважин выше газового пласта. Метод основан на заполнении ствола фонтанирующей скважины кратерной пульпой при выпуске газа из наклонных скважин. При этом газ выпускается в атмосферу через наклонные скважины при минимально возможном противодавлении на устье.

Метод ликвидации открытых фонтанов путем интенсивного отбора газа из призабойной зоны пласта фонтанирующей скважины (через наклонные скважины) основан на уменьшении забойного давления фонтанирующей скважины путем увеличения отбора газа из ПЗП скважины. Создание глубокой воронки депрессии обеспечивает снижение забойных давлений до величин, при которых жидкость из кратера проникает в ствол и глушит фонтан. При реализации этого метода необходимо пробурить вокруг фонтанирующей скважины достаточное количество наклонных скважин с расположением их забоев в продуктивном горизонте.

Метод ликвидации открытых фонтанов путем заводнения газового пласта основан на снижении притока газа к забою фонтанирующей скважины в результате увеличения гидравлических сопротивлений в продуктивном горизонте при введении в него жидкости. При подаче воды в пласт по кольцу, в центре которого находится фонтанирующая с определенным расходом скважина, выброс газа может резко сократиться вплоть до полного прекращения работы фонтана. Этому способствует увеличение забойного давления за счет целевого попадания в ствол скважины воды, нагнетаемой в пласт. Закачивание большого количества воды в продуктивный горизонт приводит к заводнению отдельных участков и оттеснению газа от забоя фонтанирующей скважины. При осуществлении этого метода необходимо сооружение наклонных скважин для подачи воды в продуктивный пласт.

Метод ликвидации открытых фонтанов с помощью подземных направленных взрывов основан на создании сдвиговых деформаций пород горного массива, которые приводят к их уплотнению и разрушению аварийного ствола на значительном интервале, измеряемом десятками и сотнями метров. Из-за смещения пород горного массива образуется экран, препятствующий выходу потока газа на поверхность. Метод имеет ряд преимуществ: высокая эффективность выполняемых операций, независимость технологии от дебита, пластового давления и скорости истечения природного или нефтяного газа через устье скважины, перекрытие ствола аварийной скважины на большой глубине и недопущение повторного фонтанирования в будущем. Для осуществления метода достаточно пробурить одну наклонную скважину.

Методы ликвидации фонтанов с предварительным тушением пожара в настоящее время достаточно освоены.

Методы ликвидации фонтанов без предварительного тушения до настоящего времени пока недостаточно освоены. Технологии ликвидации находятся на стадии апробации и поиска новых технических решений.

Таким образом, под стратегией ликвидации открытых газовых фонтанов автором понимается направление работ по оптимальному выбору способа ликвидации открытого фонтана и тушения пожара, а под тактикой – конкретная технология и ее эффективное применение.

На основании анализа типов фонтанов целесообразно выделять основные методы ликвидации открытых фонтанов: герметизацией устья скважины с последующим задавливанием жидкостью, созданием в стволе скважины искусственного пакера, закачиванием жидкости в ствол аварийной скважины, отводом газа в наклонно направленные скважины, интенсивным отбором газа из призабойной зоны фонтанирующей скважины через наклонно направленные скважины, заводнением газового пласта, с помощью подземных направленных взрывов.

Затем на основании анализа геолого-промысловой информации и условий возникновения и развития открытого фонтана и исходя из того, что каждый фонтан индивидуален, тактически выбирается наиболее подходящая для данных условий известная технология или разрабатывается новая. В то же время следует учитывать, что технология ликвидации фонтана, хорошо зарекомендовавшая себя на одной скважине, может оказаться непригодной на другой.

Источник