Легко ли добыть нефть. КРС: шарик и превентор - победители фонтанов-2⁠⁠

1 часть: Легко ли добыть нефть. КРС: шарик и превентор - победители фонтанов-1

Хочу сразу сказать, что мои статьи носят характер научпопа и дают обобщённое и краткое представление о теории и практике работы нефтяной промышленности, поэтому многие останется за рамками статьи, думаю коллеги отнесутся с пониманием, а тем, кто не связан с нефтяной промышленностью эти статьи будут понятны и интересны. При том я стараюсь упрощать материал и использовать терминологию по минимуму.

В первой части я остановился на причинах возникновения ГНВП и написал, что с любым проявлением легко справиться при появлении первых признаков, но если упустить этот момент, то потом зачастую бывает поздно и дело может закончится нерегулируемым выбросом пластового флюида – открытым фонтаном, который кроме экологического загрязнения наносит многомиллионный ущерб и крайне опасен, т. к. может загореться и это неизбежно приведет к человеческим жертвам.

Поэтому самое главное правило контроля скважины во время ГНВП – обратить внимание на появление первичных признаков и при их появлении немедленно загерметизировать устье, а уже потом проводить работы по борьбе с ними.

Давайте разберем, какие признаки ГНВП бывают. Они бывают прямые и косвенные. Начнем с прямых:

1. Выделение на устье газа, перелив жидкости из скважины

2. Повышение скорости выходящего потока жидкости и увеличение объема. Это хорошо видно при промывке скважины, бурении и пр. Если мы закачиваем в скважину, предположим, один кубический метр, а на выходе получаем полтора, то скважина начала работать

3. Повышение газосодержания промывочной жидкости

Косвенные признаки:

1. Увеличение механической проходки (бурения) скважины

2. Изменение параметров технологической жидкости. Т. е. если мы бурим (промываем, райбируем, фрезеруем и тд.) и это сопровождается циркуляцией жидкости, то нужно измерять плотность и вязкость жидкости. Если ее плотность и вязкость снижается, то это практически сто процентов, что в нее поступает скважинный флюид

3. Изменение давления на насосах

После появления прямых признаков ГНВП необходимо сразу герметизировать устье, а при косвенных надо усилить контроль. Но это в теории. А на практике может быть бригада дуболомов, которых набрали по объявлению, они просто не могут до последнего обращать внимания, пока скважина не начнет плеваться. Или все видят прекрасно, что начались проявления, но по команде сверху (стране нужна нефть, нужны скважинооперации, потому что за это дает денюжки заказчик), да и сами рабочие торопятся и работают до последнего( да как-нибудь спустим, осталось ерунда, а потом отдыхать), пока не начнется выброс.

Для герметизации устья при ГНВП используется противовыбросовое оборудование (ПВО). Оно эффективно при появлении первых признаков ГНВП, выбросе, но если начался открытый фонтан, то использовать его бесполезно. Более того, нередко его расстреливают из пушки или танка, чтобы можно было его снять и сбить пламя.

Комплект противовыбросового оборудования сам по себе невелик, по крайней мере в КРС. В его входят превентор и специальная запорная компоновка, комплект герметизирующего оборудования (КГОМ), состоящий из основания (катушки) и нескольких типов вставок, манифольдных линий и блока дросселирования. При этом основа основ ПВО – это превентор и запорная компоновка, часто используют и КГОМ, а вот манифольд (система трубопроводов высокого давления) и блок дросселирования используют далеко не всегда.

Практически любому ремонту скважины предшествует ее глушение, потом монтируют подъемник, с помощью которого и производят ремонт, а потом монтируют ПВО и только после этого приступают к ремонту.

При этом ПВО ставят не наобум, а по строго определенной схеме монтажа (обвязки устья) ПВО, которые были еще разработаны в советские времена: http://www.gosthelp.ru/text/GOST1386290Oborudovaniepr.html

Эти схемы утверждаются противофонтанной службой региона. Единственно, что непонятно для меня, почему для скважин одной категории в разных регионах схемы обвязки разные. Например, в Оренбуржье у нас монтаж ПВО превращался в мучение, мы тянули по схеме №1 выкидную трубу длинной сто метров, ставили блок дросселирования, отбойные щиты, делали дистанционные тяги к превентору, а на северных месторождениях нет ни выкидных линий, ни дистанционных тяг, ни отбойных щитов (только при ПВР). Думаю, что все упирается в банальную экономию времени и средств

Превентор – это специальное устройство, предназначенное для герметизации устья во время ремонта скважин, а также других скважинных работ. Превенторы бывают двух типов – плашечные и универсальные (гидравлические, кольцевые) В КРС используют плашечные, а в бурении - оба варианта

Превенторы под буровой установкой. Сверху - гидравлический (кольцевой), снизу - плашечный

В бурении ставят сразу два превентора, на самом верху всегда находится универсальный или кольцевой превентор, он имеет округлую форму и состоит из стального корпуса, в полости которого находится мощное кольцевое упругое резиновое уплотнение. Под уплотнением находится гидравлический поршень, который гидравлическим давлением поднимается наверх, сжимая уплотнитель, который, в свою очередь, обхватывает буровую трубу, создавая изоляцию. Отличительная черта этого типа превентора заключается в том, что благодаря эластичности уплотнителя превентор может быть закрыт на трубах различного диаметра или замках.

Еще одной отличительной чертой кольцевого превентора является то, что он позволяет протаскивание трубы через закрытый превентор (до износа уплотнителя можно протащить до 2500 метров труб), что немаловажно при попадании в пласты с высоким давлением, а также он позволяет проворачивать буровую колонну.

Превентор универсальный в разрезе, виден бронзовый уплотнительный поршень

Принцип работы гидравлического превентора, видео дурацкое, но другого не нашел

В КРС чаще всего используются превентор ППШР-2фТ (Превентор плашечно-шиберный двухфланцевый) и ПП-2-ФТ (превентор плашечный сдвоенный)

Превентор ППШР-2фТ

Превентор ПП-2-ФТ

А так он выглядит в реальности. Ну никакой романтики

Принцип работы превентора достаточно прост. Превентор имеет осевой канал для прохода НКТ. Внутри корпуса располагается плашечный затвор, состоящий из двух плашек. Трубные плашки герметизируют трубы НКТ по наружному диаметру, а шиберная пластина или глухие плашки перекрывает стволовой проход превентора при отсутствии в скважине труб НКТ.

Винты приводов имеют снаружи квадратные торцы для установки штурвалов или дистанционного управления и две проточки для визуального контроля положения плашек и шиберной пластины. Плашки превентора передвигаются по полозьям в корпусе независимо друг от друга, при вращении соответствующего штурвала механизма привода.

Максимальное смещение при герметизации трубы, от центра допускается 3 – 5 мм. При вращении штурвала по часовой стрелке винт привода плашки выкручивает толкатель, который придает плашке поступательное движение к центру. Вторая плашка приводится в движение вращением второго штурвала, расположенного с другой стороны превентора на том же уровне.

Существует еще третий тип плашек - труборезные. Название говорит само за себя. Но они применяются только в бурении

Общий принцип работы превентора

Глухие плашки монтируются в превенторе ПП-2-ФТ, а в превенторе ППШР-2фТ вместо глухих плашек шибер

Плашки трубные

Плашки глухие

Плашки срезающие

На сегодня все, осталась третья, заключительная часть