Контроль давлений и ликвидация проявлений

Если для предупреждения проявления принятых мер оказалось недостаточно и оно все же началось, необходимо уточнить пластовое давление, местонахождение проявляющего пласта, наличие тектонически нарушенных зон, давление гидроразрыва вскрытых пластов, характер изоляции и параметры поглощающих пластов.

На малоизученных разведочных площадях пластовое давление после начала проявления может быть оценено по давлению на устье при закачке в спущенную колонну свежего раствора с очень небольшим расходом, когда гидравлическими потерями можно пренебречь:

,

где давление столба неразгазированного раствора в бурильной колонне;

перепад давления, необходимый для открытия обратного клапана.

При медленно развивающихся проявлениях можно, очевидно, делать приближенные оценки о вероятных значениях пластового давления по плотности бурового раствора. Нижний предел давления проявляющего пласта может быть оценен более надежно по плотности БР, в процессе непрерывной циркуляции которого началось проявление.

Та же оценка при отсутствии циркуляции будет менее точной. Верхний предел может быть оценен по сумме давлений на стояке и гидростатического в трубах при прокачке (при наличии обратного клапана) или без прокачки (при отсутствии обратного клапана).

Местонахождение и мощность проявляющего горизонта геологи часто устанавливают по аналогии с соседними скважинами и по геологическим и геофизическим данным, а также буровики изучают с помощью испытателей пластов и установки пакеров.

Анализ состава и свойств поступающих из пласта флюидов проводится известными методами изучения состава и свойств буровых растворов, газового и хроматографического анализов. При возникших пожарах по цвету пламени выделяют: чисто газовый фонтан – светло-желтое пламя, нефтяной – черный дым и оранжевый цвет пламени, газонефтяной – оранжевый цвет пламени, временами черный дым.

Количество поступающего флюида относительно легко оценить по пластовому давлению, давлению на устье, высоте и сечению фонтанирующего столба, размеру штуцеров и сечению регулировочных вентилей, объему заполняемых емкостей, земляных амбаров, обвалованной площади вокруг буровой. При выбивании газа из-под уровня жидкости учитывается размер образующейся воронки.

Особой четкости требует ликвидация проявления большой мощности, особенно газового, при потере базы. При потере базы первоочередная задача – создание базы. Возможно воздействие на призабойную зону скважины через соседние, ранее пробуренные, или эксплуатационные скважины путем усиления отбора жидкости из пласта. Или возможно через специально пробуренные наклонные скважины, которые соединяют с призабойной зоной фонтанирующей скважины посредством гидроразрыва и через которые затем глушат фонтан нагнетанием воды или утяжеленного раствора. После этого восстанавливается база и продолжается бурение.

Если восстанавливать базу уже нецелесообразно, то фонтанирующая скважина ликвидируется путем заливки тампонажным раствором. Иногда бурением наклонной скважины и последующим гидроразрывом (также взрывом) удается попасть непосредственно в ствол фонтанирующей скважины. В этом случае и в случае соединения забоев скважин по проявляющему пласту часто необходимо закачивать гораздо больше жидкости, чем есть в запасе. Поэтому сначала с помощью буровых насосов и насосов цементировочных агрегатов подают воду при расходе, достаточном для прекращения поступления флюида из пласта, а затем закачивают утяжеленный раствор для окончательной задавки фонтана.

Вода смешивается сначала с большим количеством газа, и противодавление на проявляющий пласт создается преимущественно трением высокоскоростного потока водогазовой смеси о стенки скважины и колонну труб. Однако как только противодавление на пласт станет больше, чем давление, возникающее при движении по стволу чистого газа, немедленно начнет снижаться поступление газа из пласта. Причем чем больше скорость подачи воды, тем скорее и значительнее снизится поступление газа, меньшим будет общий расход воды на глушение.

Для расчета подачи насосов и требуемого количества воды составлены номограммы с учетом диаметров скважин, давления и дебита газового пласта, его глубины.

Открытые фонтаны часто сопровождаются пожарами, поскольку возможно самовозгорание газа или нефти от их соприкосновения 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, заглушить 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 удасться: соприкасаясь с нагретыми поверхностями, газ или нефть вновь загораются.

Тушение фонтана большей частью осуществляется отрывом пламени от вновь поступающего газа или нефти с помощью мощных струй отходящих газов реактивных двигателей, воды или взрыва. При особо мощных фонтанах (много миллионов кубических метров газа в сутки) приходится прибегать к бурению наклонных стволов к забою проявляющей скважины. Расход и число скважин куста определяют с учетом возможного гашения пожаров имеющимися в районе средствами пожаротушения.

Ликвидация ГНВП проводится:

· уравновешиванием пластового давления;

· ступенчатой задавкой.

В первом случае поступление флюида из пласта предотвращается его вымывом и заполнением скважины буровым раствором с необходимой плотностью. Этот метод применяется в случае, если:

· пластовое давление невелико;

· гидроразрыв пластов ниже башмака последней спущенной колонны обсадных труб маловероятен;

· разрушение ПВО и обсадной колонны под действием давления, которое может возникнуть на устье скважины, невозможно.

На практике, в зависимости от конкретных условий (наличие утяжелителя), используются два варианта этого метода:

1. Непрерывная задавка скважины.

2. Двухстадийная задавка.

При непрерывной задавке после герметизации устья сразу же в скважину закачивается раствор с постепенным увеличением его плотности до требуемой.

При двухстадийной задавке после герметизации устья начинается промывка скважины имеющимся раствором до выравнивания его параметров. Далее промывка прекращается, устье герметизируется, раствор утяжеляется, а затем закачивается в скважину.

В любом случае основные этапы работ следующие:

1) при закрытом превенторе фиксируется давление на стояке и на устье скважины;

2) включается насос, и при помощи регулируемого штуцера на выкидной линии ПВО (линия дросселирования) давление на устье поддерживается постоянным и равным давлению при закрытом превенторе.

Ступенчатая задавка применятся тогда, когда при загерметизированном устье давление в скважине может превысить допустимое (гидроразрыв, разрушение ПВО, обсадной колонны). В этом случае скважина запускается в работу по выкидным линиям превентора. Одновременно производится задавка утяжеленного БР с допустимым противодавлением на устье до тех пор, пока давление на забое скважины не станет равным пластовому.

Ликвидация открытых фонтанов. Поступление небольшого количества флюида в скважину первоначально не представляет препятствия для проведения основных операций бурения, а их предотвращение и ликвидация, по существу, являются нормальным технологическим процессом. Однако впоследствии проявления могут перейти в фонтаны, осложняемые разрушением оборудования, обсадных колонн, взрывами, пожарами и грифонами. Их ликвидация продолжается от нескольких часов до нескольких лет.

В случае возникновения открытого фонтана буровая бригада обязана:

1) прекратить работу в загазованной зоне и вывести людей;

2) заглушить двигатели внутреннего сгорания;

3) отключить ЛЭП, оказавшиеся в загазованной зоне;

4) загасить все топки;

5) исключить применение открытого огня, не применять инструмент, дающий при ударе искру;

6) предотвратить разлив нефти;

7) прекратить всякое движение в опасной зоне;

8) сообщить о случившемся руководству предприятия;

9) вызвать подразделения военизированной службы по ликвидации фонтанов, пожарную службу и скорую медицинскую помощь.

Ликвидация открытых фонтанов производится разными методами:

- посредством герметизации устья скважины.

- комплексом подземных изоляционных работ.

- подземным ядерным взрывом.