Аварии и осложнения при бурении. Виды последствий потери первичного управления скважиной, КР

Удары

Удар – это попадание пластовой жидкости в ствол скважины во время буровых работ. Это происходит потому, что давление, оказываемое столбом бурового раствора , недостаточно велико для преодоления давления, оказываемого жидкостями в пробуренном пласте. Вся суть контроля нефтяных скважин состоит в том, чтобы предотвратить возникновение толчка и, если это произойдет, предотвратить его перерастание в выброс . Неконтролируемый выброс обычно возникает из-за неправильного развертывания оборудования, использования неэффективных методов или недостаточной подготовки буровых бригад. Потеря контроля над нефтяными скважинами может привести к выбросу, который представляет собой одну из самых серьезных угроз, связанных с разведкой нефтяных ресурсов, включая риск для жизни и экологические и экономические последствия.

Причины ударов ногами

Выброс произойдет, когда забойное давление (BHP) скважины упадет ниже пластового давления и пластовая жидкость течет в ствол скважины. Обычно есть причины для ударов, некоторые из которых:

Несоблюдение полного заполнения отверстия во время поездки

Спуск – это полная операция по извлечению бурильной колонны из ствола скважины и ее в ствол скважины. Эта операция обычно выполняется, когда долото (которое является инструментом, используемым для дробления или резки породы во время бурения) затупляется или ломается и больше не бурит породу эффективно. Типичная операция бурения глубоких нефтяных или газовых скважин может потребовать до 8 или более спусков бурильной колонны для замены затупившегося вращающегося долота для одной скважины.

Спуск из скважины означает, что весь объем стали (бурильной колонны) удаляется или был удален из скважины. Это смещение бурильной колонны (стали) оставит объем пространства, который необходимо заменить равным объемом бурового раствора . Если замена не будет произведена, уровень жидкости в стволе скважины упадет, что приведет к потере гидростатического давления (HSP) и забойного давления (BHP). Если это дно снижение давления отверстие опускается ниже пластового давления , удар , безусловно , произойдет.

Мазок во время спотыкания

Свабирование происходит, когда забойное давление снижается из-за эффекта вытягивания бурильной колонны вверх в пробуренной скважине. Во время спуска из скважины пространство, образованное трубой , бурильной (которые удаляются), должно быть заменено чем-то, обычно раствором . Если скорость спуско-подъемных операций больше, чем скорость закачки бурового раствора в пустое пространство (созданное при удалении бурильной колонны), то тампон будет происходить. Если снижение забойного давления , вызванные свабированиями ниже пластовое давления , то удар будет происходить.

Потеря циркуляции обычно возникает, когда гидростатическое давление разрушает открытый пласт. Когда это происходит, происходит потеря циркуляции, и высота столба жидкости уменьшается, что приводит к снижению HSP в стволе скважины . Если не принять меры, чтобы отверстие оставалось заполненным, может произойти удар. Нарушение кровообращения может быть вызвано:

• чрезмерный вес бурового раствора
• чрезмерные потери на трение в кольце
• чрезмерное импульсное давление во время спусков или забивание долота
• чрезмерное давление закрытия.

Недостаточная плотность жидкости

Если плотность бурового раствора или раствора в стволе скважины недостаточна для контроля пластового давления, может произойти выброс. Недостаточная плотность бурового раствора может быть следствием:

• попытка бурения с использованием решения с грузом на депрессии
• чрезмерное разбавление грязи
• проливные дожди в ямах
• оседание барита в карьерах
• обнаружение в лунке таблеток низкой плотности.

Другой причиной выбросов является случайное бурение в проницаемых зонах с аномально высоким . Повышенное пластовое давление может превышать забойное давление, что приводит к выбросу.

Бурение соседней скважины

Бурение соседней скважины является потенциальной проблемой, особенно при морском бурении, когда большое количество наклонно-направленных скважин пробурено с одной и той же платформы . Если буровая скважина проникает в эксплуатационную колонну ранее завершенной скважины, пластовый флюид из завершенной скважины будет попадать в ствол буровой скважины, вызывая толчок. Если это происходит на небольшой глубине, это чрезвычайно опасная ситуация и может легко привести к неконтролируемому выбросу без предупреждения о событии.

Потеря контроля во время испытания буровой штанги

Испытание бурильной колонны выполняется путем установки пакера над исследуемым пластом и обеспечения движения пласта. В ходе испытания ствол скважины или обсадная колонна под пакером и, по меньшей мере, часть бурильной трубы или насосно-компрессорной трубы заполняются пластовым флюидом. По завершении испытания эту жидкость необходимо удалить с помощью надлежащих методов управления скважиной, чтобы вернуть скважину в безопасное состояние. Несоблюдение правильных процедур глушения скважины может привести к выбросу.

Неправильное заполнение в поездках

Неправильное заполнение при спуске происходит, когда объем бурового раствора для поддержания скважины в полном объеме при спуске (полная операция по извлечению из ствола скважины и ее обратно в ствол скважины) меньше рассчитанного или меньше, чем запись в . Это состояние обычно вызвано попаданием пластовой жидкости в ствол скважины из-за свабирования бурильной колонны, и, если в ближайшее время не будут приняты меры, скважина перейдет в состояние выброса.

При контроле нефтяных скважин удар должен быть обнаружен незамедлительно, и если он обнаружен, необходимо немедленно предпринять надлежащие меры по предотвращению выброса, чтобы избежать выброса. Существуют различные контрольные признаки, которые сигнализируют бдительной бригаде о том, что вот-вот начнется удар. Зная эти признаки, вы сможете держать нефтяную скважину под контролем и избежать выброса:

Внезапное увеличение скорости бурения

Внезапное увеличение скорости проходки (перерыв в бурении) обычно вызвано изменением типа пробуриваемого пласта. Однако это также может сигнализировать об увеличении порового давления пласта, что может указывать на возможный выброс.

Увеличение расхода в затрубном пространстве

Если скорость, с которой работают насосы, остается постоянной, то поток из затрубного пространства должен быть постоянным. Если поток в кольцевом пространстве увеличивается без соответствующего изменения скорости закачки, дополнительный поток вызывается подачей пластового флюида в ствол скважины или расширением газа. Это укажет на надвигающийся удар.

Прирост объема ямы

Если есть необъяснимое увеличение объема поверхностного бурового раствора в карьере (большой резервуар, содержащий буровой раствор на буровой установке), это может означать надвигающийся удар. Это связано с тем, что по мере того, как пластовый флюид поступает в ствол скважины, он заставляет больше бурового раствора вытекать из кольцевого пространства, чем закачивается вниз по бурильной колонне , поэтому объем флюида в яме (ах) увеличивается.

Изменение скорости / давления насоса

Снижение давления насоса или увеличение скорости насоса может произойти в результате снижения гидростатического давления в кольцевом пространстве, когда пластовые флюиды входят в ствол скважины. По мере того как более легкий пластовый флюид течет в ствол скважины, гидростатическое давление, оказываемое кольцевым столбом флюида, уменьшается, и буровой раствор в бурильной трубе стремится к U-образной трубе в кольцевое пространство. Когда это произойдет, давление в насосе упадет, а скорость насоса увеличится. Признаки более низкого давления насоса и увеличения скорости насоса также могут указывать на наличие отверстия в бурильной колонне, обычно называемого размывом. До тех пор, пока не будет подтверждено, произошел ли размыв или выброс скважины, следует предполагать выброс.

Kicks

Ixtoc I выброс нефтянойскважины

Kick – это запись пластовый флюид в ствол скважины во время буровых работ. Это происходит из-за того, что давление, оказываемое колонкой бурового раствора, используется велико, чтобы преодолеть давление, оказываемое жидкостями в пробуренном пласте. Чтобы предотвратить возникновение этой цели, предотвращает возникновение этой идеи в выброс. Неконтролируемый выброс обычно происходит из-за неправильного развертывания оборудования, использования неэффективных методов или недостаточной подготовки буровых бригад. Потеря над нефтяной скважиной может привести к выбросу, представляет собой одну из самых серьезных угроз, включая риск людей и экологические и экономические последствия.

Выброс, когда забойное давление (BHP) скважины упадет ниже пластового давления и пластовая жидкость течет в ствол скважины. Обычно есть причины выброса, некоторые из следующих:

• Невозможность сохранить заполнение скважины во время спуска
• Свабирование при спуске
• Нарушение циркуляции
• Недостаточная плотность жидкости
• Аномальное давление
• Бурение в соседнюю скважину
• Потеря контроля во время испытаний буровой штанги
• Неправильное заполнение при спусках

Невозможность поддерживать заполнение ствола во время спуско-подъема

Спуск – это полная операция по удалению бурильной колонны из ствола скважины и спуск его обратно в ствол. Эта операция обычно используется, когда используется инструмент, используемым для дробления или резки породы во время бурения. Типичная операция бурения глубоких нефтяных или газовых скважин может потребовать до 8 или спусков бурильной колонны для замены затупившегося вращающегося долота для одной скважины.

Выход из скважины означает, что весь объем стали (бурильной колонны) удаляется или был удален из скважины. Это смещение бурильной колонны (стали) оставит пространство, которое необходимо заменить равным объемом бурового раствора. Если замена не будет произведена, уровень жидкости в стволе скважины упадет, что приведет к потере гидростатического давления (HSP) и забойного давления (BHP). Если это снижение забойного давления опустится ниже пластового давления, обязательно выброс выброса.

Свабирование при спуске

Свабирование происходит, когда забойное давление снижается из-за эффекта вытягивания бурильной колонны вверх в пробуренной скважине. Во время спуска из ствола пространства, образованное бурильной трубой, утяжеленной бурильной трубой или НКТ (которые снимаются), необходимо заменить чем-то, обычно буровым раствор. Если скорость спуско-подъема больше, чем скорость закачки бурового раствора в пустое пространство (созданное при удалении бурильной колонны), то тампон будет происходить. Если снижение забойного давления, вызванное свабингом, ниже пластового давления, произойдет выброс.

Потеря циркуляции

Потеря циркуляции обычно возникает, когда гидростатическое давление разрушает открытый пласт. Когда это происходит, происходит потеря циркуляции, и высота столба жидкости уменьшается, что приводит к более низкому HSP в стволе скважины. Чтобы отверстие оставалось полным, может произойти удар. Нарушение циркуляции может быть вызвано:

• чрезмерным весом бурового раствора
• чрезмерными потерями на трение в кольцевом пространстве
• чрезмерным скачком давления во время спусков или «забуриванием» долота
• ным отключением- в давлениях.

Если плотность бурового раствора или раствор в стволе скважины недостаточна для удержания пластового давления под контролем, может произойти выброс. Недостаточная плотность бурового раствора может быть следующего:

• попытка бурения с использованием раствора с депрессией
• чрезмерное разбавление бурового раствора
• проливные дожди в карьерах
• оседание барита в карьерах
• с образованием в скважине пилюль с низкой плотностью.

Аномальное давление

Другой причиной является случайное бурение в аномальным давлением проницаемые зоны. Повышенное пластовое давление может быть больше забойного давления, что приводит к выбросу.

Бурение соседней скважины является потенциальной проблемой, особенно в морском бурении, где большое количество наклонно направленных скважин пробурено из одной и той же платформа. Если буровая скважина проходит через эксплуатационную колонну ранее завершенной скважины, пластовый флюид из завершенной скважины будет попадать в ствол буровой скважины, вызывая толчок. Это опасная ситуация на глубине, может легко привести к неконтролируемому выбросу без предупреждения о событии.

Испытание буровой штанги выполняется путем установки пакера над исследуемым пластом и обеспечением движения пласта. В ходе испытаний ствол скважины или обсадная труба под пакером и по меньшей мере, часть бурильной трубы или насосно-компрессорной трубы заполняются пластовым флюидом. По завершении испытания эту жидкость необходимо удалить с помощью надлежащих методов управления скважиной, чтобы вернуть скважину в безопасное состояние. Несоблюдение правильных процедур для глушения скважины может привести к выбросу.

Неправильное заполнение при спусках

Неправильное заполнение при спуске происходит, когда объем бурового раствора, необходимый для поддержания скважины в полном объеме, Спуск (полная операция по извлечению бурильной колонны из ствола скважины и спуску ее обратно в ствол скважины) меньше рассчитанного или меньше записи в путевом листе. Это состояние обычно вызвано попаданием пласт-флюида в ствол скважины из-за свабирования бурильной колонны, и, если в ближайшее время не будут приняты меры, скважина перейдет в состояние выброса.

Предупреждающие знаки о выбросе

Прорыв на буровой установке Deepwater Horizon, 21 апреля 2010 г.

При контроле нефтяных скважин должен быть обнаружен незамедлительно, при его обнаружении должны быть предприняты соответствующие меры по предотвращению выброса, чтобы избежать выброса. Существуют различные контрольные признаки, которые сигнализируют бдительной бригаде о начале удара. Знание этих признаков позволяет избежать выброса:

Внезапное увеличение скорости проходки (перерыв в бурении) обычно вызвано изменением по типу пробуриваемого пласта. Однако это также может сигнализировать об увеличении порового давления пласта, что может указывать на возможный выброс.

Увеличение скорости потока в кольцевом пространстве

Если скорость, с которой работают насосы, остается постоянной, тогда поток из кольцевого пространства должен быть постоянным. Если поток в кольцевом визуализируется без соответствующих изменений скорости закачки, дополнительный поток вызывается подачей пластового флюида (жидкостей) в ствол скважины или расширением газа. Это укажет на надвигающийся удар.

Увеличение объема карьера

Если есть необъяснимое увеличение объема поверхностного бурового раствора в карьере (большой резервуар, обеспечива буровой раствор на буровой установке), это может означать надвигающийся удар. Это связано с тем, что по мере того, как пластовый флюид поступает в ствол скважины, он заставляет вытекать из кольцевого пространства больше бурового раствора, чем закачивается вниз по бурильной колонне, таким образом, объем жидкости в яме (ах) увеличивается.

Снижение давления насоса или увеличение скорости насоса может произойти в результате уменьшения гидростатического давления в кольцевом пространстве как пластовые флюиды поступают в ствол скважины. По мере того как более легкий пластовый флюид течет в ствол скважины, гидростатическое давление, оказываемое кольцевым столбом флюида, уменьшается, и буровой раствор в бурильной трубе стремится к U-образной трубе в кольцевое пространство. Когда это произойдет, давление насоса упадет, а скорость насоса увеличится. Симптомы более низкого давления насоса и увеличения скорости насоса также могут указывать на наличие отверстий в бурильной колонне, которое обычно называют размывом. До тех пор, пока не будет подтверждено, произошел размыв или выброс скважины, предполагать выброс.

Процедуры глушения

Основные процедуры глушения скважины, используемые при контроле нефтяных скважин, перечислены ниже:

• Ожидание и вес
• Метод бурильщика
• Циркуляция и вес
• Одновременный Метод
• Обратная циркуляция
• Процедура динамического уничтожения
• Bullheading
• Волюметрический метод
• Смазка и стравливание

Процедуры закрытия

Использование процедуры остановки одной из мер контроля нефтяных скважин для уменьшения выбросов выброса. Процедуры закрытия – это особые процедуры закрытия скважины в выброса. При обнаружении любого положительного признака выброса, такого как внезапное увеличение или повышение уровня карьера, скважину следует немедленно закрыть. Если закрытие скважины не будет выполнено в кратчайшие сроки, вероятно, произойдет выброс.

Процедуры остановки обычно выполняются и выполняются для каждой операции на буровой, такой как бурение, спуско-подъемные работы, каротаж, спуск трубопровода, выполнение испытаний бурильной колонны и т. Д. Основная цель процедуры остановки состоит в том, чтобы минимизировать объем выброса, попадающий в ствол скважины при возникновении выброса, независимо от того, какая фаза работы буровой установки происходит. Однако процедура закрытия – это процедура, специфичная для компании, и политика компании будет определять, как скважина должна быть закрыта.

Обычно это две процедуры отключения: мягкое или жесткое. Из этих двух методов жесткая остановка является самым быстрым методом закрытия скважины; Следовательно, это минимизирует объем допустимого выброса в ствол скважины.

Категории управления нефтяными скважинами

В основном существует три типа управления нефтяными скважинами: первичное управление нефтяными скважинами, вторичное управление нефтяными скважинами и третичное управление нефтяными скважинами. Эти типы предложения ниже.

Первичный контроль нефтяной скважины

Первичный контроль нефтяной скважины – это, который поддерживает гидростатическое давление в стволе скважины, превышающее давление флюидов в пробуриваемом пласте, но меньшее, чем давление разрыва пласта. В нем используется утяжелитель бурового раствора для создания давления, достаточного для предотвращения притока пластового флюида в ствол скважины. Если гидростатическое давление меньше пластового давления, пластовые флюиды попадут в ствол скважины. Если гидростатическое давление текучей среды в стволе скважины превышает давление разрыва пласта, то текучая среда в скважине может быть потеряна в пласте. В крайнем случае потери циркуляции пластовое давление может быть гидростатическое давление, позволяя пластовым флюидам проникать в скважину.

Вторичный контроль нефтяной скважины

Вторичный контроль нефтяной скважины произведен после того, как первичный контроль нефтяной скважины не смог предотвратить попадание пластовых флюидов в ствол скважины. В этом процессе используется «превентор», противовыбросовый превентор, предотвращение утечку скважинных флюидов из скважины. Испытание на повышение давления, рассчитывается и накачивается масса глушителя внутри скважины, чтобы глушить и направлять его наружу, используется плашки и штуцер противовыбросового превентора закрытыми.

Третичное (или сдвиговое) управление нефтяной скважиной

Третичное управление нефтяной скважиной предоставлением третью линию защиты, где пласт не может контролироваться первичным или вторичным управлением скважиной (гидростатическим и оборудованием). Это происходит при подземных выбросах. Ниже приведены примеры третичного контроля скважины:

• Пробурить разгрузочную скважину, чтобы ударить по соседней скважине, которая течет, и заглушить скважину тяжелым буровым раствором
• Быстрая закачка тяжелого бурового раствора для контроля скважины с эквивалентной плотностью циркуляции
• Закачка барита или тяжелых утяжелителей для закупоривания ствола скважины с остановкой потока
• Закачка цемента для закупоривания ствола скважины

Важность контроля нефтяных скважин

Также современный бурильщик Аргентина.

Контроль нефтяных скважин – один из наиболее важных промышленных буровых работ. Неправильное обращение с выбросами при управлении нефтяными скважинами может привести к выбросам с очень серьезными последствиями, включая потерю ценных бумаг, а также жизни полевого персонала. Несмотря на то, что стоимость выброса (в результате ненадлежащего контроля нефтяной скважины) может легко достичь нескольких миллионов долларов США, денежные потери не так серьезны, как другие возможные убытки: непоправимый ущерб окружающей среде, отходы ценных ресурсов, испорченного оборудования и, самое главное, безопасности и жизни персонала на буровой.

Для предотвращения последствий выброса первостепенное внимание необходимо уделить контролю нефтяных скважин. Вот почему процедуры контроля нефтяной скважины должны быть внедрены до начала ненормальной ситуации, обнаруженной в стволе скважины, а в идеале – при размещении новой буровой установки. Другими словами, это включает время выбора нового места, все бурение, завершение, капитальный ремонт, демпфирование и любые другие операции, связанные с бурением, которые должны быть выполнены с учетом надлежащего контроля нефтяных скважин. Этот тип подготовки включает в себя широкое обучение персонала, выполнение строгих инструкций контроля и программное обеспечение, максимально увеличивающее вероятность хорошего восстановления гидростатического над скважиной после притока пластовой жидкости.

Использование процедур остановки является одной из мер контроля нефтяных скважин для сокращения выбросов и предотвращения . Процедуры закрытия – это особые процедуры закрытия скважины в случае выброса. При обнаружении любого положительного признака выброса, такого как внезапное увеличение потока или повышение уровня карьера, скважину следует немедленно закрыть. Если закрытие скважины не будет выполнено в кратчайшие сроки, вероятно, произойдет выброс.

Процедуры остановки обычно разрабатываются и практикуются для каждой деятельности буровой установки, такой как бурение, спуско-подъемные работы, каротаж, спуск труб, выполнение испытания бурильной колонны и т. Д. Основная цель конкретной процедуры остановки состоит в том, чтобы минимизировать объем выброса, попадающий в ствол скважины при возникновении выброса, независимо от того, какая фаза работы буровой установки происходит. Однако процедура закрытия – это процедура, специфичная для компании, и политика компании будет определять, как скважина должна быть закрыта.

Обычно это два типа процедур остановки: мягкое или жесткое. Из этих двух методов жесткая остановка является самым быстрым методом закрытия скважины; следовательно, это сведет к минимуму объем допускаемого выброса в ствол скважины.

Организации по созданию культуры контроля скважин

Эффективная культура контроля скважин может быть создана внутри компании, требуя обучения контролю скважины всех рабочих буровой установки, путем оценки компетентности в области контроля скважин на буровой площадке и путем поддержки квалифицированного персонала в проведении безопасных методов контроля скважин в процессе бурения. Такая культура также требует, чтобы персонал, занимающийся контролем нефтяных скважин, придерживался правильных процедур в нужное время. Ясно изложенные политики и процедуры, достоверное обучение, гарантия компетентности и поддержка со стороны руководства могут минимизировать и смягчить инциденты, связанные с контролем скважины. Культура эффективного управления скважиной основана на технически компетентном персонале, который также обучен и имеет навыки управления ресурсами бригады (дисциплина, учитывающая человеческий фактор), которая включает осведомленность о ситуации, принятие решений (решение проблем), общение, командную работу и лидерство. Программы обучения разработаны и аккредитованы такими организациями, как Международная ассоциация буровых подрядчиков (IADC) и Международный форум по контролю за скважиной (IWCF).

IADC со штаб-квартирой в Хьюстоне, штат Техас, является некоммерческой отраслевой ассоциацией, которая аккредитует обучение управлению скважиной в рамках программы WellSharp, которая направлена ​​на предоставление необходимых знаний и практических навыков, критически важных для успешного управления скважиной. Это обучение включает в себя мероприятия по бурению и обслуживанию скважин, а также уровни курсов, применимые ко всем, кто участвует в поддержке или проведении буровых работ – от вспомогательного персонала офиса до рабочих и бурильщиков и до наиболее опытного руководящего персонала. Обучение, такое как включенное в программу WellSharp, и курсы, предлагаемые IWCF, способствуют повышению компетентности персонала, но истинную компетентность можно оценить только на рабочем месте во время работы. Поэтому IADC также аккредитует отраслевые программы подтверждения компетентности, чтобы помочь обеспечить качество и последовательность процесса подтверждения компетентности для буровых работ. IADC имеет региональные офисы по всему миру и аккредитует компании по всему миру. IWCF – это неправительственная организация со штаб-квартирой в Европе, основной целью которой является разработка и администрирование программ сертификации контроля скважин для персонала, занятого в бурении нефтяных скважин, а также при капитальном ремонте и ремонте

Контроль нефтяных скважин – один из важнейших аспектов буровых работ. Неправильное устранение ударов при контроле нефтяных скважин может привести к выбросам с очень серьезными последствиями, включая потерю ценных ресурсов, а также жизни полевого персонала. Несмотря на то, что стоимость выброса (в результате ненадлежащего / отсутствия контроля нефтяной скважины) может легко достичь нескольких миллионов долларов США, денежные потери не так серьезны, как другие возможные убытки: непоправимый ущерб окружающей среде, отходы ценных ресурсов, испорченного оборудования и, самое главное, безопасности и жизни персонала буровой установки.

Чтобы предотвратить последствия выброса, самое пристальное внимание следует уделить контролю нефтяных скважин. Вот почему процедуры контроля нефтяной скважины должны быть на месте до начала ненормальной ситуации, обнаруженной в стволе скважины, и в идеале, когда будет размещена новая буровая установка. Другими словами, это включает время выбора нового местоположения, все бурение, заканчивание , капитальный ремонт , демпфирование и любые другие операции, связанные с бурением, которые должны выполняться с учетом надлежащего контроля нефтяной скважины. Этот тип подготовки включает в себя широкое обучение персонала, разработку строгих правил эксплуатации и разработку программ бурения, что увеличивает вероятность успешного восстановления гидростатического контроля над скважиной после значительного притока пластовой жидкости.