Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Исследовательская работа'
В работе исследовано выражение мыслей, переживаний современной ухтинской поэтессы Светланы Школьник, отражённые в ее творческой деятельности. Объекто...полностью>>
'Документ'
1.1. Некоммерческое партнерство “Межрегиональная Строительная Группа” является некоммерческой организацией, созданной в форме некоммерческого партнер...полностью>>
'Документ'
Родился в 1812 году в Симбирской губернии. Первоначальное образование в науках и языках, французском и немецком, получил в небольшом пансионе, которы...полностью>>
'Документ'
Qloballaşma cəmiyyət həyatının bütün sahələrini, o cümlədən sosial-siyasi aspektini əhatə edən çoxsəpkili prosesdir. O milli sosial-iqtisadi qurumlar...полностью>>

Министерство образования российской федерации государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (1)

Главная > Курс лекций
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Министерство образования российской федерации

государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ НЕФТИ И ГАЗА

В.Г. Абатуров

Бурение в сложных геологических условиях.

Часть 1. Аварии, их предупреждение и ликвидация

Курс лекций

Тюмень 1995

УДК 622.248.54.

Абатуров В.Г. Бурение в сложных геологических условиях. Часть 1. Аварии, их предупреждение и ликвидация: курс лекций. - Тюмень: ТюмГНГУ, 1995.- 60 с.

Представлены классификация и основные виды аварий на строительстве буровых скважин. Рассмотрены мероприятия по эффективному предупреждению аварий. Приведены основные методы ликвидации прихватов бурильных и обсадных колонн, аварий с долотами элементами бурильных колонн, с забойными двигателями, обсадными колоннами, аварий из-за неудачного цементирования и падения в скважину посторонних предметов и прочих аварий.

Предназначен для студентов специальности 0908.

Илл.2. табл.2. библ.15.

Рецензенты: Симонов В.И., к.т.н., с.н.с. ЗапсибБурНИПИ,

Грачев С.И. к.т.н., доцент ТюмГНГУ

ISBN 5-88465-032-9 Абатуров В Г. ,1996

ВВЕДЕНИЕ

В процессе бурения и испытания нефтяных и газовых скважин вследствие явлений горно-геологического характера возникают нарушения технологического процесса, называемые осложнениями. Это поглощения буровых и тампонажных растворов, нефтегазоводопроявления, выбросы пластовых флюидов с буровым раствором, прихваты бурильных и обсадных колонн, осыпи и обвалы горных пород. В проектах на строительство буровых скважин предусматриваются возможности и условия появления осложнений, разрабатываются мероприятия по их предотвращению и ликвидации. Но эти расчеты не всегда основаны на точной информации о горно-геологических условиях бурения. Проходка разведочных скважин нередко проектируется по информационным данным о горных породах и пластовых флюидах, полученным по соседним площадям. Именно этим объясняется возникновение ситуаций, когда основные технологические параметры становятся несовместимыми с условиями бурения.

Определенная часть осложнений переходит в аварии. Аварией считается нарушение непрерывности технологического процесса строительства скважины, требующее для его ликвидации проведения специальных работ, не предусмотренных проектом.

Основной причиной возникновения аварий является нарушение параметров технологии бурения буровой бригадой, несоблюдение инструкций и требований проектных документов.

Изучение аварий, методов их предупреждения и ликвидации является актуальной проблемой для Западной Сибири. Например, в период 1981-85 г.г. при бурении эксплуатационных скважин за год возникало до 260 аварий. Потери проходки от аварий составили 300 тысяч метров, т.е. около 120 нефтяных скважин ежегодно не вступало в строй.

На разведочных скважинах в 1980-1990г.г. ежегодно возникало 110 аварий. Время на их ликвидацию составило 68 тыс. часов в год, а 25 скважин списывалось по техническим причинам.

В данной работе (часть 1) описаны основные виды аварий на бурении разведочных и эксплуатационных скважине Западной Сибири, освещены способы их предупреждения и ликвидации. Работа предназначена для изучений дисциплины "Бурение в сложных геологических условиях" студентами специальности 0908 "Бурение нефтяных и газовых скважин".

Лекция 1

Изучаемые вопросы

1. Понятие об авариях и осложнениях.

2. Классификация аварий.

3.Распределение аварий по видам в управлениях буровых работ Тюменской области.

4. Извещения об авариях.

5. Мероприятия по ликвидации аварий.

6. Порядок расследования и учета аварий.

7. Отчетность об авариях. Показатели, характеризующие изменение аварийности.

1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ АВАРИЙНОСТИ БУРОВЫХ РАБОТ

1.1. Понятие об авариях и осложнениях

Авария - это непредвиденное нарушение непрерывности технологического процесса бурения или испытания скважин, требующее для его ликвидации проведения специальных работ, не предусмотренных проектом. Характерными видами аварий бывают поломки бурильных или обсадных колонн с оставлением в стволе скважины отдельных элементов, потеря подвижности колонн труб, смятие или нарушение обсадных колонн и др. Аварии возникают при работе в осложненных условиях. Если осложнение не ликвидируется, оно может быть причиной аварии.

Осложнением является нарушение нормального состояния скважины, в результате которого дальнейшее углубление затрудняется или должно быть временно прекращено во избежание аварии. Осложнения как нарушения непрерывности технологического процесса строительства скважины вызываются явлениями горно-геологического характера. Это поглощения буровых и тампонажных растворов, нефтегазоводопроявления, выбросы и открытые фонтаны нефти, газа или воды, осыпи и обвалы горных пород в ствол скважины и др.

1.2. Классификация аварий

В соответствии с инструкцией по классификации, расследованию и учету аварий при бурении скважин на нефть и газ [1,2] все аварии подразделяются на следующие виды:

- аварии с элементами бурильной колонны;

- прихваты бурильных и обсадных колони;

- аварии с долотами;

- аварии с обсадными колоннами и элементами их оснастки;

- аварии из-за неудачного цементирования;

- аварии с забойными двигателями;

- падение в скважину посторонних предметов:

- прочие аварии.

1.2.1. Виды аварий

1.2.1.1. Аварии с элементами бурильной колонны. Это разрушение труб вследствие воздействия переменных нагрузок и оставление в скважине части бурильной колонны, в том числе:

- сломы и срывы по резьбе,

- поломки по сварному шву,

- сломы по телу трубы,

- падения части бурильной колонны из-за развинчивания по резьбе, или из-за поломок спускоподъемного оборудования.

1.2.1.2. Прихваты бурильных и обсадных колонн. Непредвиденную потерю подвижности колонны труб при приложении к ней максимально допустимых нагрузок называют прихватом. Причины прихватов следующие:

- прилипание труб к стенке скважины под действием перепада давления,

- заклинивание в местах сужений ствола при спускоподъемных операциях (СПО) и в желобах,

- осыпание и обвалы горных пород, оседание шлама при нарушениях режима промывки, заклинивание колонны посторонними предметами.

- образование сальника на бурильной колонне.

1.2.1.3. Аварии с долотами. Это оставление в скважине долот, бурильных головок или их элементов и частей.

1.2.1.4. Аварии с обсадными колоннами включают следующие разновидности:

- разъединение по резьбовым соединениям,

- смятие или разрыв по телу трубы,

- обрыв по сварному шву,

- падение колонны или ее части.

- повреждение обсадной колонны при разбуривании цементного стакана, стоп - кольца, обратного клапана, разделительных пробок.

1.2.1.5. Аварии из-за неудачного цементирования подразделяются следующим образом.

- прихват бурильной колонны, на которой спускалась секция обсадной колонны или хвостовик, затвердевшим цементным раствором.

- оголение башмака обсадной колонны или недоподъем цементного раствора, если требуются дополнительные работы по устранению нарушений.

1.2.1.6. Аварии с забойными двигателями. Это оставление на забое гидравлических двигателей, электробуров или их узлов.

1.2.1.7. Падение в скважину посторонних предметов, например, ключей, кувалд и других ручных инструментов, вкладышей ротора, роторных клиньев, сухарей челюстодержателей автоматического бурового ключа.

1.2.1.8. Прочие аварии включают:

- аварии при проведении геофизических исследований скважин, например, прихваты и оставление в скважине каротажного кабеля, приборов, грузов, шаблонов, торпед и других устройств,

- аварии 1 и 2 категорий. К 1 категории относят открытые нефтяные и газовые фонтаны, а к 2 - падение или поломки буровых вышек, морских крупноблочных оснований во время строительства скважин или передвижении буровых установок, падения механизмов талевой системы, взрывы и пожары на буровых установках и других объектах, обслуживающих строительство скважин.

1.3. Распределение аварий по видам в управлениях буровых работ Тюменской области

При строительстве эксплуатационных скважин в Тюменской области за период с 1976 по 1985 г.г. аварии распределились следующим образом (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Распределение аварий по видам

N

пп

Виды аварий

Количество

аварий

Процентное соотношение, %

1976 - 80г.г.

1981 - 85 г.г.

1.

Прихват бурильных и обсадных колонн

184/35,1

286/45

2.

Аварии с обсадными колоннами

160/30,5

167/26,3

3.

Аварии с элементами бурильной колонны

78/14,9

57/9,0

4.

Прочие аварии

54/10,3

48/7,6

5.

Аварии с забойными двигателями

33/6,3

35/5,5

6.

Аварии с долотами

13/2.5

17/2.7

7.

Аварии из-за неудачного цементирования

-

13/2,0

8.

Падение в скважину посторонних предметов

2/0,4

12/1,9

Всего аварий

524

635

Анализ распределения аварий по видам показывает, что наиболее часто возникают прихваты бурильных и обсадных колони (35 - 45% общего числа аварий). По нашей оценке, главной причиной роста этого вида аварий является недостаточная профессиональная подготовленность значительной части буровых мастеров, технологов и бурильщиков. Следует напомнить, что за период с 1976 г. до 1985 г. объемы бурения эксплуатационных скважин увеличились в 5 раз, главным образом за счет организации новых буровых бригад и привлечения на работу в Тюменскую область буровых бригад из других регионов страны, не имеющих опыта работы на месторождениях Западной Сибири. Много допускается аварий с обсадными колоннами (30,5 - 26,3 %), с элементами бурильных колонн (14,9 - 9 %) и прочих аварий (10,3 - 7,6 %).

1.4. Извещения об авариях

В соответствии с действующими федеральными нормативными актами, и правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности и инструкцией Государственного горного технического надзора (Госгортехнадзор) [1,3] в случае аварии руководитель буровой организации обязан телеграфом или по телефону известить соответствующие организации.

При возникновении аварий 1 и 2 категорий (подраздел 2.1.8.), а также любых видов аварий, сопровождающихся человеческими жертвами, извещаются следующие организации:

- объединение,

- районная горнотехническая инспекция Госгортехнадзора,

- местная прокуратора.

- местные отдел Министерства внутренних дел.

В случае возникновения аварий (подразделы 2.1.1. - 2.1.8. исключая аварии 1 и 2 категории) без человеческих жертв извещается только объединение как вышестоящая ведомственная организация.

1.5. Мероприятия по ликвидации аварий

1.5.1. Возникновение аварии в буровой скважине является чрезвычайным событием, поэтому при обнаружении первых признаков опасной ситуации бурильщик обязан немедленно принять меры по предотвращению аварии и приступить к первоочередным работам по ее ликвидации, если предотвратить аварию не удалось. Бурильщик должен известить об аварийной ситуации бурового мастера или руководителей МТС, УБР, НГРЭ, не прекращая выполнение срочных работ и не оставляя своего рабочего места.

Первоочередные работы по ликвидации аварий, выполняемые бурильщиком и буровой вахтой, состоят из простых операций, выполнение которых не может привести к осложнению аварии. Например, при возникновении прихвата бурильной колонны из-за прилипания последней к стенке скважины под действием перепада давления или из-за ее заклинки при спуске, а также при прихвате колонны обвалившимися породами, бурильщик обязан выполнять расхаживание колонны с нагрузками, не превышающими 80% от предела текучести материала труб, и отбивку инструмента ротором. Число оборотов колонны также регламентируется. При обрыве бурильной колонны необходимо немедленно приступить к ловильным работам, не допуская возникновения прихвата аварийной части колонны, что может значительно осложнить ликвидацию обрыва.

1.5.2. В случае если проведение первоочередных работ не дало эффекта, ликвидация аварии проводится по плану, утвержденному главным инженером организации. В плане работ по ликвидации аварии указываются и определяются следующие основные разделы:

- последовательность конкретных мер с указанием сроков исполнения и ответственных исполнителей по каждому подразделу мероприятий;

- назначается ответственный за выполнение плана работы. Обычно это начальник РИТС или старший мастер по сложным буровым работам или буровой мастер или ведущий специалист предприятия;

- определяется необходимая помощь для безусловного выполнения плана со стороны отделов и цехов организации.

1.5.3. Общее руководство и ответственность за выполнение мер по ликвидации аварии остаются за главным инженером. Все распоряжения по плану аварийных работ, включая необходимые изменения и дополнения, согласуются с главным инженером и передаются ответственному за выполнение плана в письменном виде. В случае нахождения буровой в отдаленном районе и при необходимости срочного выполнения работ приказом по объединению разрешается передача распоряжений по аварии по рации или телефону с обязательной регистрацией радиограмм или телефонограмм в соответствующем журнале. Инструкция [1] требует обязательного последующего письменного утверждения распоряжения.

1.5.4. Ход ликвидации аварии, включая перечень выполненных работ в последовательности, ловильный инструмент и параметры режима работы им, фиксируются буровым мастером в буровом журнале и суточном рапорте.

1.5.5. В случае, если авария не ликвидирована в течение 10 суток, план ее ликвидации утверждается главным инженером объединения.

1.5.6. При ликвидации аварии в срок не более 1 суток составляется "Акт о ликвидации аварии в бурении" [1] с рассылкой организациям, указанным в разделе 1.4.

1.6. Порядок расследования и учета аварий

Порядок расследования и порядок учета аварий регламентируются инструкцией по классификации, расследованию и учету аварий [1].

1.6.1. Расследование обстоятельств возникновения аварии проводится постоянно действующей комиссией, назначаемой приказом руководителя буровой организации. Состав комиссии включает ведущих специалистов предприятия. Для расследования сложных аварий в комиссию могут быть включены в качестве экспертов представители региональных научно-исследовательских и проектных институтов, заводов-изготовителей бурового оборудования и инструментов и других организаций.

Цель работа комиссии:

1.6.1.1. Определить организационные и технические причины аварии.

1.6.1.2. Выявить конкретных виновников.

1.6.1.3. Предложить комплекс мер по предупреждению аварий подобного вида в будущем.

1.6.2. Комиссия проводит расследование в течение 3-х суток с момента возникновения аварии с составлением и подписанием акта установленной формы.

1.6.3. Главный инженер после изучения материалов работы комиссии обязан:

1.6.3.1. Рассмотреть и утвердить в течение 3-х суток "Акт об аварии".

1.6.3.2. Дать заключение о рекомендуемых комиссией предложениях о разработке мероприятий по недопущению подобных аварий в дальнейшем.

1.6.3.3. Принять решение о мерах наказания конкретных виновников данной аварии.

1.6.3.4. Предъявить рекламацию заводу-изготовителю в случае, если комиссия сделала вывод о том, что авария является следствием заводского брака в буровых инструментах и оборудовании.

1.6.4. Буровая организация обязана регистрировать все аварии в журнале учета аварий в течение 24-х часов с момента их возникновения. В управлениях буровых работ бывшего Главтюменнефтегаза соответствующим приказом в практику учета введено правило регистрировать аварию в случае, если она не ликвидирована за 48 часов, Если за указанный срок авария ликвидируется, то это время относят к осложнениям.

Регистрация и учет, ведение и хранение документации, включая журнал учета аварий, акты об авариях, акты о ликвидации аварий, составление и хранение отчетов производятся одним из инженерно-технических работников, назначенным приказом руководителя УБР (НГРЭ). Контроль за ведением документации осуществляется главным инженером.

Во время ликвидации аварии в скважине может возникнуть новая авария. Она должна бить зарегистрирована, но в отчетах не учитывается отдельно, а суммируется со временем ликвидации первой аварии. Например, после обрыва бурильной колонны оставленную в скважине часть колонны прихватило. После установки нефтяной ванны прихваченная аварийная часть колонны была поднята. Авария регистрируется как "авария с элементами бурильной колонны", а время на освобождение колонны от прихвата суммируется с ловильными работами.

1.7. Отчетность об авариях. Показатели, характеризующие изменение аварийности.

1.7.1. В отчете по авариям за год указываются сведения, раздельно на бурении эксплуатационных и разведочных скважин:

- проходка (тысяч метров);

- количество законченных бурением скважин;

- общее календарное время (часы);

- количество аварий;

- время ликвидации аварий (тысяч часов);

- убытки от аварий (млн. рублей);

- потери проходки от аварий (тысяч метров);

- число списанных по техническим причинам скважин.

1.7.2. Для характеристики изменения аварийности по буровой организации, объединению используются следующие показатели:

1.7.2.1. Коэффициент частоты (аварийности) - число аварий в рассматриваемом отрезке времени, приходящихся на 1000 метров проходки.

1.7.2.2. Коэффициент тяжести. Это потери времени в часах на одну аварию.

1.7.2.3. Анализ отчетов буровых предприятий Тюменской области за 1976-1990 г.г. позволил установить уровень показателей аварийности:

1.7.2.4. На бурении эксплуатационных скважин коэффициент частоты колеблется около значения 0,022. а коэффициент тяжести равен 210 часам.

В экспедициях концерна "Тюменьгеология" на бурении разведочных скважин коэффициент частоты равен 0,077, то есть в 3,5 раза больше, чем на эксплуатационном бурении. Коэффициент тяжести в среднем равен 630 часам и в 3 раза превышает соответствующий показатель эксплуатационного бурения.

В целом по концерну "Тюменьгеология" на ликвидацию аварий в течение года затрачивается 88 тысяч часов. Общие потери проходки от аварий за год равны 67,3 тысячам метров, т.е. примерно 22 разведочные скважины глубиной 3000 м не были построены.

Лекция 2

Изучаемые вопросы

1. Ущерб на буровых работах от прихватов труб.

2. Разновидности прихватов.

3. Условия их возникновения.

4. Признаки прихватов.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Министерство образования и науки российской федерации государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «санкт-петербургский государственный университет сервиса и экономики»

    Документ
    Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики" (далее - Университет), действующее на основании лицензии А № 282590 от 30 июня 2008г.
  2. Российской Федерации Государственного образовательного учреждения Высшего профессионального образования Тюменский государственный университет Институт математики и компьютерных наук Кафедра информационной безопасности курсовая

    Курсовая
    Защита информации в XXI веке - слагаемые успеха любой организации. С развитием компьютеров и их широким распространением, а также с развитием всемирной сети интернет.
  3. Министерство образования российской федерации государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (4)

    Методические указания
    Поле 7 – на рефератах, контрольных и лабораторных работах указывается: группа, подпись, расшифровка подписи (И.О. Фамилия) студента, выполнившего работу.
  4. Министерство образования и науки российской федерации государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования мордовский государственный педагогический институт имени м. Е. Евсевьева

    Документ
    Конференция проводится за счет средств ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы в рамках реализации проекта по проблеме «Синтез индольных и пирролохинолиновых структур» (гос.
  5. Министерство образования и науки российской федерации государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

    Документ
    10-01 ОС Цыбулевская Наталья Александровна Менеджмент 09-0 М, 10-01 М Кищина Ольга Викторовна 3 Банковское дело 09-0 БД, 10-01 БД 1 Рыкалина Ольга Анатольевна 10-01 БД Гилевич Елизавета Семеновна .

Другие похожие документы..