Открытые фонтаны при бурении скважин

Открытые фонтаны

Ликвидация открытого фонтана.

Открытые фонтаны всегда были и остаются в настоящее время самыми тяжелыми авариями при бурении и ремонте скважин. Как правило, открытые фонтаны сопровождаются многими последствиями. Такими как:
n потеря бурового и другого оборудования
n непроизводственные материалы и трудовые затраты;
n загрязнение окружающей среды ( разливы нефти или минерализованной воды, загазованность и др. ) ;
n перетоки внутри скважины, вызывающие истощение месторождения и загрязнение вышележащих горизонтов;
n случаи человеческих жертв.

Несмотря на совершенствование противовыбросового оборудования и технологию проводки, освоения и ремонта скважин количество открытых фонтанов и убытки от них сокращаются медленно. Чаще всего причиной этого является отсутствие должного контроля за поведением скважины, при которой невозможно определить начало ГНВП и своевременно принять меры по его ликвидации, а так же неграмотные работы по глушению проявления. Каждый открытый фонтан проходит стадии:

· Начала ГНВП , когда в ствол скважины только начинает поступать флюид из пласта.
· Подъем флюида по стволу скважины и выброс, если устье оказалось незагерметизированным.

Аварии на буровой- ликвидация открытых фонтанов

Нормальная ликвидация проявления может быть только в том случае, если его обнаружение и герметизация произошли на первом этапе — начале поступления флюида из пласта т. е. произвести раннее обнаружение начала ГНВП .

ГНВП — это поступление пластового флюида ( газ, нефть, вода, или их смесь ) в ствол скважины, не предусмотренное технологией работ при ее строительстве, освоении и ремонте.

Выброс — кратковременное, интенсивное вытеснение из скважины порции бурового раствора энергией расширяющегося газа.

Открытый фонтан — неуправляемое истечение пластового флюида через устье скважины в результате отсутствия, разрушения, или негерметичности запорного оборудования, или грифонообразования.

Источник

Открытое фонтанирование нефтяных и газовых скважин: причины и меры противодействия

Фонтаны из нефтяных и газовых скважин как крупнейшие аварии, относящиеся к стихийным бедствиям. Возникновение грифонов в процессе бурения, освоения и эксплуатации скважин. Мероприятия по предупреждению возникновения грифонов и межколонных перетоков.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	статья
Язык	русский
Дата добавления	01.12.2014
Размер файла	15,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Открытое фонтанирование нефтяных и газовых скважин: причины и меры противодействия

Список использованной литературы

Фонтаны из нефтяных и газовых скважин являются крупнейшими авариями, и их часто относят к стихийному бедствию, парализующему нормальную работу предприятия, а чаще компании и даже отрасли. Нередко открытое фонтанирование (ОФ) скважин приводит к гибели людей, уничтожению самих скважин, бурового оборудования и бурильного инструмента, пропадает огромное количество продукции, выбрасываемой фонтанирующей струей. Открытые фонтаны представляют большую угрозу не только нефтепромысловым сооружениям, но и населенным пунктам и промышленным комплексам, расположенным в районе аварийного объекта.

В качестве примера можно привести работы по ликвидации горящего нефтегазового открытого фонтана на скважине № 37 Тенгизской площади в Казахстане, которые продолжались около полутора лет (1985-86 годы). Скважина фонтанировала с ежесуточным дебитом нефти более 10 тысяч тонн и газа — 2 миллиона кубометров, в которых объемная доля сероводорода составляла 25 %. Из новейших примеров известен горящий открытый газонефтяной фонтан на скважине № 5320 Капитоновского месторождения ОАО «Южуралнефтегаз», произошедший в феврале 2010 года. Нельзя не вспомнить крупнейшую аварию в Мексиканском заливе, где в результате разрушения скважины в океан до сих пор поступает огромное количество нефти, а самое главное, погибли люди.

Процесс строительства и эксплуатации скважин технологически можно разбить на четыре взаимосвязанных этапа. Первый этап — бурение ствола, включая работы по его проработке, проведению в скважине различных исследований. Второй этап — крепление ствола (в том числе спуск обсадных и эксплуатационных колонн, их цементирование, ОЗЦ и обвязка устья скважины). Третий этап — освоение скважины, включая работы по перфорации колонны, вызову притока флюидов. Наконец, завершающий этап — непосредственная эксплуатация скважины, проведение систематических исследований и различных технологических операций, направленных на интенсификацию добычи нефти и газа, кроме того, проведение ремонтных и восстановительных работ.

Все указанные работы по сооружению и эксплуатации скважин, пластовое давление в которых больше или равно гидростатическому давлению столба нефти, в случае, если нефть заполнит скважину вместо промывочной жидкости, являются потенциально опасными с точки зрения образования открытых фонтанов, которые, к слову сказать, продолжают возникать, несмотря на возросший профессиональный уровень и дисциплину рабочих и специалистов организаций.

На территории Республики Башкортостан уже более 10 лет официально не зафиксировано открытых газовых и нефтяных фонтанов, поэтому среди некоторых экспертов бытует мнение, что на региональных нефтяных и газовых месторождениях фонтанов уже никогда не будет — давления посажены, месторождения на поздней стадии разработки. Однако такое мнение в корне ошибочно, и есть факты, то подтверждающие: в 1995 году на скважине № 29 Узыбашевской площади НГДУ «Уфанефть» при проведении работ по ремонту скважины произошло фонтанирование. Причина возникновения фонтана: нарушение типового проекта оборудования устья скважины, перед началом геофизических работ скважина не была заполнена жидкостью соответствующей плотности до устья скважины. Год спустя, в 1996-м, на скважине № 154 Тукаевской площади Туймазинской ГПК произошло газонефтеводопроявление, которое перешло затем в открытое фонтанирование скважины (при бурении на глубине 325 метров). Причины возникновения фонтана: недолив скважины при подъеме бурильного инструмента, отсутствие на устье противовыбросового оборудования. В 2008 году произошли осложнения на скважине № 355 Алкинской площади при вскрытии продуктивного горизонта — давление на устье в течение нескольких дней составляло порядка 80 атмосфер. Причина осложнения — несвоевременная остановка влияния ППД, действующего на вскрываемый продуктивный горизонт.

Таким образом, угроза возникновения нефтегазоводопроявлений и открытых фонтанов существует реальная. А следовательно, расслабляться ни в коем случае нельзя.

Неправильный подход к ликвидации газонефтеводопроявлений (ГНВП) на скважине — это несвоевременное глушение, применение промывочной жидкости для глушения недостаточной плотности, негерметичность колонн, устьевого оборудования. Эти и многие другие факторы часто приводят к осложнению проявления и его переходу в выброс промывочной жидкости из скважины (под действием пластового давления), а затем в открытый фонтан.

Одним из самых серьезных осложнений при ликвидации ОФ являются грифоны. Вместе с межколонными перетоками (МП) они могут возникать в процессе бурения, освоения и эксплуатации скважин во время аварийных проявлений и ОФ из вскрытых высоконапорных горизонтов. Грифоны прорываются на земную поверхность по трещинам, высокопроницаемым пластам или по контакту цемент-порода за пределами устья скважин. МП — это переток флюида или фонтанирование им в кольцевом пространстве между эксплуатационной и технической колоннами, промежуточной колонной и кондуктором. Грифоны и межколонные проявления, как правило, взаимосвязаны.

Существует множество примеров открытых фонтанов с грифонообразованием, в том числе из-за некачественного цементирования скважины: открытый фонтан на скважине № 162бП Ван-Еганского месторождения ООО «СП «Ванъеганнефть» — декабрь 2006 года, открытый фонтан на скважине 326 куст 1 Ванкорского месторождения ЗАО «Ванкорнефть» — декабрь 2007 года, горящий открытый фонтан на скважине № 464 Анастасиевско-Троицкой площади ООО «КраснодарнефтегазРемонт» -сентябрь 2008 года.

По причинам возникновения грифонообразования распределяют на следующие группы:

обусловленные некачественным креплением высоконапорных пластов, как основного эксплуатационного, так и вышележащих;

возникающие при ГНВП и ОФ в процессе бурения, особенно при полной герметизации устья скважины;

возникающие вследствие движения флюида через негерметичности резьбовых соединений обсадной колонны или нарушения в колоннах. В этом случае грифоны возникают при строительстве и эксплуатации скважин.

Необходимым условием для перечисленных случаев возникновения грифонов на поверхности является наличие каналов (пласты высокой проницаемости, тектонические трещины, недостаточный контакт между цементным камнем и породой), сообщающих высоконапорный пласт или ствол скважины с поверхностью.

Чтобы предупредить возникновение грифонов и межколонных перетоков и ГНВП, необходимо, во-первых, при проектировании конструкций скважин предусматривать спуск кондуктора с учетом перекрытия пластов, которые обусловливают образование грифонов, с подъемом цемента до устья. Перед спуском обсадной колонны прорабатывать скважину со скоростью не более 35-45 м/ч, при этом качество промывочной жидкости перед цементированием должно соответствовать требованиям Геолого-технического наряда (ГТН). Эксплуатационную колонну нужно спускать с применением спайдеров, что обеспечит необходимое крепление муфт в резьбовом соединении. Нельзя снижать скорость прокачки цементного раствора в кольцевом пространстве ниже 1,5-1,8 м/с. Кроме того, нельзя приваривать нестандартные муфты. При оборудовании устьев скважин необходимо применять стандартные колонные головки. Наконец, осваивать скважину при наличии на устье соответствующего противовыбросового оборудования.

В борьбе с действующими грифонами, возникшими при проводке скважин, осуществляют форсированный отбор жидкости и газа из рядом расположенных скважин, приостанавливая при этом законтурное заводнение. При отсутствии доступа к устью фонтанирующей скважины для ликвидации открытых фонтанов (грифонов) бурят наклонно-направленные скважины.

Более того, для предупреждения возникновения ГНВП и перехода их в открытые фонтаны нужно регулярно проводить учебно-тренировочные занятия согласно ПЛА (план ликвидации аварий), совместные учения по отработке действий при возникновении открытого фонтанирования скважины, своевременно пересматривать нормативные документы по противофонтанной безопасности и схемы обвязки устья скважин ПВО.

скважина фонтан грифон бурение

Список использованной литературы

Управление Ростехнадзора по Калужской области (http://kalugatechnadzor.ru/)

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Изучение технологических процессов бурения нефтяных и газовых скважин на примере НГДУ «Альметьевнефть». Геолого-физическая характеристика объектов, разработка нефтяных месторождений. Методы увеличения производительности скважин. Техника безопасности.

отчет по практике [2,0 M], добавлен 20.03.2012

Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Закономерности разрушения горных пород. Буровые долота. Бурильная колонна, ее элементы. Промывка скважины. Турбинные и винтовые забойные двигатели. Особенности бурения скважин при равновесии «скважина-пласт».

презентация [1,5 M], добавлен 18.10.2016

Исследование основных способов бурения нефтяных и газовых скважин: роторного, гидравлическими забойными двигателями и бурения электробурами. Характеристика причин и последствий искривления вертикальных скважин, естественного искривления оси скважин.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 15.09.2011

Солянокислотные обработки призабойных зон скважин. Предварительная обработка горячей водой или нефтью нефтяных скважин. Кислотные обработки терригенных коллекторов. Компрессорный способ освоения фонтанных, полуфонтанных и механизированных скважин.

лекция [803,1 K], добавлен 29.08.2015

Описание содержания и структуры курсовой работы по бурению нефтяных и газовых скважин. Рекомендации и справочные данные для разработки конструкции скважины, выбора режима бурения, расхода промывочной жидкости. Разработка режима цементирования скважины.

методичка [35,5 K], добавлен 02.12.2010

Источник

Тема 1. Основные понятия о ГНВП и фонтанах.

Открытые фонтаны всегда были и остаются в настоящее время самыми тяжелыми авариями при бурении и ремонте скважин. Как правило, открытые фонтаны сопровождаются многими последствиями.

n потеря бурового и другого оборудования

n непроизводственные материалы и трудовые затраты;

n загрязнение окружающей среды (разливы нефти или минерализованной воды, загазованность и др. ) ;

n перетоки внутри скважины, вызывающие истощение месторождения и загрязнение вышележащих горизонтов;

n случаи человеческих жертв.

Несмотря на совершенствование противовыбросового оборудования и технологию проводки, освоения и ремонта скважин количество открытых фонтанов и убытки от них сокращаются медленно. Чаще всего причиной этого является отсутствие должного контроля за поведением скважины, при которой невозможно определить начало ГНБП и своевременно принять меры по его ликвидации, а так же неграмотные работы по глушению проявления. Каждый открытый фонтан проходит стадии:

· Начала ГНВП, когда в ствол скважины только начинает поступать флюид из пласта.

· Подъем флюида по стволу скважины и выброс, если устье оказалось незагерметизированным.

Нормальная ликвидация проявления может быть только в том случае, если его обнаружение и герметизация произошли на первом этапе — начале поступления флюида из пласта т.е. произвести раннее обнаружение начала ГНВП.

ГНВП- это поступление пластового флюида ( газ, нефть, вода, или их смесь ) в ствол скважины, не предусмотренное технологией работ при ее строительстве, освоении , ремонте и эксплуатации.

Выброс — кратковременное, интенсивное вытеснение из скважины порции бурового раствора энергией расширяющегося газа.

Открытый фонтан — неуправляемое истечение пластового флюида через устье скважины в результате отсутствия, разрушения, или негерметичности запорного оборудования, или грифонообразования.

Тема 1.1 Основные понятия о давлениях в скважине.

Давление, P – Мпа; кгс/см.2.

Гидростатическое давление, Pr — Мпа; кгс/см.кв.. . Гидростатическим давлением принято называть давление, определеяемое весом столба раствора выше рассматриваемого сечения, приходящегося на единицу площади.

где r — плотность флюида, г/см3;

H — глубина скважины, м.

В наклонных скважинах глубина скважины H определяется как вертикальная составляющая длины ствола.

Гидравлические потери (сопротивление) Pr.c, Мпа; кгс/см.2. Гидравлические потери определяются как давление, которое необъодимо создать, чтобы прокачать данный флюид с данной скоростью через данную систему. Гидравлические потери возникают только при прокачивании флюидов и суммируются со всеми другими давлениями, действующими в интересующей нас точке.

Значение гидравлических потерь определяется по существующим методикам.

Избыточное давление, Pиз- кгс/см.2.Избыточное давление (противодавление) есть давление, действующее на закрытую или открытую (в динамике) систему, определяемое иными, чем гидростатическое давление, источниками. В нашем случае избыточным давлением в закрытой при ГНВП скважине будет давление в бурильных трубах Pиз.т. и колонне Pиз.к. Избыточным давлением в динамических условиях будут гидравлические потери в дросселе +Pr.c.

Избыточное давление добавляется к давлению, действующему в рассматриваемой точке в статических и динамических условиях. Это положение является основополагающим в понимании методики глушения скважины.

Избыточное давление в бурильных трубах. Pиз.т. — кгс/см.2 Pиз.т. — это давление на стоянке при закрытой скважине без циркуляции. Pиз.т. равно разнице между пластовым давлением Pпл и гидростатическим давлением столба бурового раствора в бурильных трубах.

Избыточное давление в обсадной колонне, Pиз.к.

Пластовое давление, P пл — кгс/см.2. Пластовое давление есть давление флюида в рассматриваемом пласте. Пластовое давление равно гидростатическому давлению столба бурового раствора в бурильных трубах плюс Риз.т. при закрытой скважине. Нормальным пластовым давлением считается давление равное гидростатическому давлению столба воды на глубине залегания пласта. Пластовое давление выше давления столба воды называется аномально высоким пластовым давлением. Пластовое давление ниже давления столба воды называется аномально низким пластовым давлением.

Забойное давление, Рзаб — кгс/см.2 Забойное давление есть общее давление на забое скважины (или под долотом) в любых условиях. Рзаб=Рr+Pr.ск+Риз.

Рзаб. в зависимости от условий может быть равно пластовому давлению, больше или меньше его:

— в нормальных условиях бурения Рзаб>Рпл;

— приГНВП , когда скважина закрыта , Рзаб=Рпл.

Основным условием начала ГНВП является превышение пластового давления вскрытого горизонта над забойным давлением.

Забойное давление в скважине во всех случаях зависит от величины гидростатического давления бурового раствора заполняющего скважину и дополнительных репрессий вызванных проводимыми на скважине работами ( или простоями ).

ЕТПБ требуют, чтобы гидростатическое давление ( Р г ) превышало пластовое ( Р пл ) в следующих размерах :

для скважин с глубиной до 1200м Р=10% Р пл, но не более 1,5 МПа

для скважин с глубиной более 1200м Р=5% Р пл, но не более 3,0 Мпа

При известном пластовом давлении горизонта необходимая плотность промывочной жидкости, на которой должен вскрываться этот горизонт определяют:

Определение забойных давлений ( Рзаб )

· Забойное давление при механическом бурении и промывке

Ргск — гидравлическое сопротивление кольцевого пространства.

Ориентировочно, для неглубоких скважин оно составляет :

Ргс — полное гидравлическое сопротивление без учета перепада давления на турбобуре.

При промывке скважины после спуска труб или длительных простоях без промывки забойное давление может снижаться за счет подъема по стволу газированных пачек бурового раствора и резкого увеличения их объема к устью.

Источник