ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБЩИЙ РАЗДЕЛ 6
1.1 Газонефтеводопроявления 6
1.2 Причины возникновения газонефтеводопроявления 9
1.3 Классификация скважин по степени опасности возникновения газонефтеводопроявления 14
1.4 Основные признаки газонефтеводопроявления 15
2 ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 18
2.1 Технико-технологические требования по предупреждению газонефтеводопроявления 18
2.2 Противовыбросовое оборудование 23
2.3 Схемы обвязки устья скважины 35
2.4 Предупреждение газонефтеводопроявления 37
2.5 Методы ликвидации газонефтеводопроявления 40
3 ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ РАЗДЕЛ 44
3.1 Требования безопасности при проведении работ 44
3.2 Охрана труда на предприятии 50
3.3 Газобезопасность 52
3.4 Охрана недр и окружающей природной среды 66
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 75
Газонефтеводопроявление (далее ГНВП) – это регулируемый при помощи оборудования выброс нефти, газа или воды из продуктивного пласта в скважину, через устье на поверхность при производстве ремонта, освоения или бурения скважины. Открытый фонтан (далее ОФ) – это уже нерегулируемый выброс пластовых флюидов через устье скважины.
Открытые фонтаны всегда были и остаются в настоящее время самыми тяжелыми авариями при бурении и ремонте скважин.
Газонефтеводопроявления (ГНВП) являются одним из наиболее распространенных видов осложнений, возникающих на всех этапах строительства скважин. В некоторых регионах, особенно в разведочном бурении при наличии в разрезе газоносных горизонтов доля ГНВП от общего числа осложнений составляет более 30%. Соответственно, весьма существенными являются и затраты, расходуемые на ликвидацию ГНВП, что отрицательно сказывается на экономических показателях деятельности буровых предприятий.
Особую опасность газонефтеводопроявления, как осложнения технологических процессов строительства и ремонта скважин, представляют из-за возможности их трансформации (перехода) в открытые фонтаны - один из самых тяжелых видов аварий, которые наносят огромный материальный ущерб и создают опасность для жизни людей и окружающей среды, сравнимый с экологическими катастрофами.
Эффективность мероприятий по предупреждению возникновения ГНВП и их развития в открытые фонтаны во многом зависит от уровня знаний и наличия практических навыков персонала, непосредственно участвующего в процессах строительства, ремонта и эксплуатации нефтяных и газовых скважин на предприятиях нефтегазового комплекса.
Характер выполняемых работ (строительство, ремонт или эксплуатация скважин), степень участия в технологических процессах (рабочий, помощник бурильщика, бурильщик, буровой мастер, мастер капитального ремонта, инженер-технолог, супер-вайзер, руководящий состав и т.п.), уровень ответственности (исполнитель или руководитель), наряду с общими знаниями в области предупреждения, обнаружения и ликвидации ГНВП,
предъявляют определенные специфические требования к квалификации работников различных категорий.
В настоящее время актуальной становится проблема возникновения ГНВП из скважины.
Тема дипломной работы: «Управление скважиной при газонефтеводопроявлении»
Цель работы: Исследование возникновения ГНВП, его признаки и мероприятия по предупреждению и ликвидации инцидентов, изучить мероприятия при управлении скважины после выброса в скважину газа, нефти или воды.
Предотвращение ГНВП - одна из серьезнейших проблем, возникающих в процессе бурения, освоения и ремонта скважин. Она существовала всегда, ведь аварии связанные с выбросами на скважинах влекут за собой огромный ущерб и важность ее существенно возросла с внедрением в производство требований промбезопасности при обслуживании и эксплуатации опасных производственных объектов и охраны окружающей природной среды.
В данной дипломной работе мной рассматривался вопрос о предупреждении и ликвидации инцидентов, связанных с флюидопроявлением из скважины.
Для своевременного предупреждения ГНВП необходимо знать признаки его возникновения. Выделяют два вида признаков: признаки позднего обнаружения и признаки раннего обнаружения.
Признаки позднего обнаружения, проявляются в момент выхода флюида на устье скважины.
Признаки раннего обнаружения делятся на прямые и косвенные.
Прямые признаки.
1) Постоянный перелив на устье скважины при отсутствии промывки (определяется визуально).
2) При бурении и промывке – увеличение объёма жидкости, выходящей на устье скважины, повышение уровня в приёмных емкостях (визуально и с помощью приборов).
3) Нарушение равенства объёмов поднятого инструмента и доливаемой жидкости. Уменьшение объёма доливаемой жидкости указывает на возникновение проявления, увеличение объёма – на то, что вскрыт поглощающий горизонт. Допускаемая разница в объёмах – 0,5 м3.
4) При спуске инструмента – увеличение объёма вытесняемой жидкости, непрекращающийся перелив при навинчивании очередной трубы.
Косвенные признаки.
1) Увеличение механической скорости во время бурения.
2) Уменьшение давления на манометре при промывках.
3) Увеличение веса инструмента по индикатору веса.
4) Увеличение крутящего момента на роторе.
Признаки позднего обнаружения.
Проявляются в момент выхода флюида на устье скважины. К ним относят:
1) Выброс газа, нефти или воды.
2) Кипение раствора на устье.
3) Запах газа или нефти.
4) Визуальное наблюдение флюида.
5) Снижение или резкое повышение плотности раствора.
8) Увеличение содержания газа по показаниям газокаротажной партии.
9) Резкое повышение температуры раствора.
Обнаружение ГНВП на ранних стадиях позволяет с большой вероятностью предотвратить развитие осложнений и, соответственно, простоев в работе, а также значительных финансовых потерь. Поэтому, я думаю, необходимо обеспечить эффективный контроль внешних датчиков давления, плотности и объёма рабочей жидкости.
Как показала практика, при надлежащем уровне организации работ подавляющее большинство газонефтеводопроявлений может быть ликвидировано силами бригады. Однако известны случаи, когда в момент угрозы открытого фонтанирования даже опытный персонал производил беспорядочные действия.
Поэтому, я считаю, практика в ликвидации имитируемых проявлений и навыки по герметизации устья способствуют выработке уверенности в действиях при возникновении аварийной ситуации.
В случае появления признаков газонефтеводопроявления бригада должна действовать в соответствии с «Планом практических действий бригад освоения, испытания и ремонта скважин при возникновении газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов».
Проведение учебно-тренировочных занятий по сигналу «Выброс» должно являться основной формой практического обучения рабочих бригад текущего и капитального ремонта скважин.
При ликвидации ГНВП необходимо правильно подобрать метод, при котором проявление будет ликвидировано более эффективно.
Основными методами ликвидации ГНВП являются:
1) Способ «непрерывного глушения скважины».
В этом способе обеспечивается минимальное время нахождения устьевого оборудования под давлением, а при достаточно интенсивном утяжелении раствора — и наиболее низкие давления в колонне при глушении.
Вследствие этого, способ «непрерывного глушения» считается наиболее безопасным, но в то же время и наиболее сложным для обучения из-за необходимости построения графиков давления в бурильных трубах.
2) Способ «ожидания и утяжеления».
Этот способ весьма опасен, так как всплывающий по затрубному пространству газ создает на устье скважины избыточное давление, что может привести к разрыву колонны или гидроразрыву пластов.
Помимо этого, скважина на какой-то период остается без циркуляции, что повышает вероятность прихвата инструмента.
3) Способ «двухстадийного глушения скважины» (метод бурильщика).
Данный способ относительно безопасен, не требует построения графиков давления и нуждается в минимуме расчетов. Однако при его применении создаются наибольшие давления в колонне.
4) Способ «двухстадийного, растянутого глушения»
Этот способ используется весьма редко, так как обладает недостатками всех трех предыдущих способов.
5) Способ ступенчатого глушения скважины.
Данный способ применяется при глушении скважин в тех случаях, когда при закрытии скважины после выявления факта наличия проявлений или уже непосредственно в процессе глушения скважины давление в колонне (“перед дросселем”) станет превышать заранее определенное, максимально допустимое для самой колонны или гидроразрыва пород самого опасного участка ниже башмака колонны.
Для уменьшения риска аварий, связанных с выбросом, необходимо использовать современное оборудование и прогрессивные технологии, принимать только продуманные решения. Ответственность за это должны нести все - персонал буровой бригады, освоения и ремонта, руководители и специалисты подрядчика и заказчика.
Успех предупреждения и ликвидация аварий на скважинах зависит, прежде всего, от правильной и четко организованной работы производственного персонала организации, а также своевременных и четких действий оперативных групп военизированных отрядов, прибывших на аварийный объект.
Рекомендации по совершенствованию предупреждения НГВП на предприятии:
1) Практическая подготовка. Чтобы суметь своевременно предупредить аварии и принять наиболее эффективное решение для ее ликвидации, персонал организации должен в совершенстве знать особенности каждой возможной аварии и иметь практическую подготовку. Рекомендую проводить учебно-тренировочные занятия при спускоподъемных операциях персоналу в средствах индивидуальной защиты органов дыхания ежесменно. Ответственным назначить мастера бригады КРС.
2) Учебные тревоги. Подготовка людей непосредственно на производственных объектах при помощи тренировок (учебных тревог) также, по моему мнению, имеет большое значение. Поэтому практика в ликвидации имитируемых проявлений и навыки по закрытию превентора способствуют выработке уверенности в действиях при аварийной ситуации.
3) Теоретическая подготовка. Рекомендую проводить теоретическую подготовку персонала по курсу «Контроль скважины при НГВП» не реже, чем раз в год в специализированных учебных центрах. Кроме этого, рекомендую не реже, чем раз в полгода, организовывать аналогичную подготовку в виде экзаменационных испытаний внутри предприятия. Ответственным назначить инженера по ОТ И ПБ.
1. Аширьян М.О. Технология разобщения пластов в осложненных условиях. - М.: Недра, 1989. - 228 с.: ил.
2. Басарыгин Ю.М., Будников В.Ф., Булатов А.И Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации: Справ. пособие: В 6 т. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001.- Т. 3.- 399 с.
3. Башлык С.М., Загибайло Г.Т., Коваленко А.В. Основы гидравлики и промывочные жидкости: Учебник для техникумов. - М.: Недра, 1993. - 240 с.
4. Блохин О.А., Иоганесян К.В., Рымчук Д.В. Предупреждение возникновения и безопасная ликвидация открытых газовых фонтанов : Учеб. пособие для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве.-М.: Недра, 1991.- 142с.: ил.
5. Борисенко Л.В. Промывочные жидкости и промывка скважин: Методические указания к лабораторным работам. - М.: МИНГ им. И.М. Губкина, 1981. - 87 с.
6. Булатов А.И., Макаренко П.П., Проселков Ю.М. Буровые промывочные и тампонажные растворы: Учебное пособие. - М.: Недра, 1999. - 424 с.
7. Булатов А.И., Макаренко П.П., Проселков Ю.М. Справочник по промывке скважин. - М.: Недра, 1984. - 317 .с
8. Гоинс У.К., Шеффилд Р. Предотвращение выбросов.- М.: Недра, 1987. -326 с.
9. Гульянц Г.М. Справочное руководство по противовыбросовому оборудованию. - М.: Недра, 1983. - 112 с.
10. Жан Бом, Дидье Бриган, Беонар Лопес Предупреждение и ликвидация газонефтеводопроявлений.
11. Куксов А.К., Бабаян Э.В., Шевцов В.Д. Предупреждение и ликвидация газонефтеводопроявлений при бурении.- М: Недра, 1992.-251 с: ил.
12. Логанов Ю.Д., Соболевский В.В., Симонов В.М. Открытые фонтаны и борьба с ними: Справочник.- М.: Недра, 1981,- 189 с: ил.
13. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-2003). Серия 08. Выпуск 4/ Колл. авт.- М: Госгортехнадзор России, 2003.- 206 с.
14. РД 08-254-98 «Инструкция по предупреждению газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов при строительстве и ремонте скважин в нефтяной и газовай промышленности», утвержден Федеральным горным и промышленным надзором России, от 22.06.1995 г.
15. РД-03-496-02 «Методические рекомендации по оценке ущерба от аварии на опасных производственных объектах», утвержден Федеральным горным и промышленным надзором России, от 29.10.2002 г.
16. Шевцов В.Д. Предупреждение газопроявлений и выбросов при бурении глубоких скважин.- М: Недра, 1988.- 200 с. : ил.
17. Шевцов В.Д. Регулирование давления в бурящихся скважинах.-М.: Недра, 1984, 191 с.