Проектирование конструкции скважины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Геологический раздел

1.1 Совмещенный график давлений

1.2 Принципы проектирования конструкции скважины

1.3 Расчет диаметров долот и обсадных колонн

1.4 Способы бурения

1.5 Плотности бурового раствора по интервалам бурения

2. Цементирование обсадных колонн

2.1 Способы цементирования

2.2 Расчет буферной жидкости и цементного камня

3. Мероприятия по охране окружающей среды и недр

Список использованной литературы



Введение

бурение месторождение нефтяной газовый

Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, сооружаемая без доступа в нее человека и имеющая диаметр во много раз меньше длины.

Скважина создается последовательным разрушением горных пород и извлечением их на поверхность. Начало скважины называется устьем, дно - забоем. Диаметр скважины находится в пределах 59…1000 мм. При обычном бурении разрушается вся масса породы. При бурении с отбором внутреннего столбика породы разрушается только кольцевое пространство у стенок скважины, а керн извлекается в неразрушенном состоянии для изучения геологического строения месторождения.

Целевое назначение скважин может быть различным. Все скважины, бурящиеся в целях региональных исследований, поиска, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений или залежей, подразделяют на следующие категории:

- опорные скважины;

- параметрические скважины;

- структурные скважины;

- поисковые скважины;

- разведочные скважины;

- эксплуатационные скважины;

- специальные скважины.

В процессе бурения скважины возможны различные процессы - интенсивное кавернообразование, осыпи, обвалы, межпластовые перетоки, самопроизвольный излив пластовых флюидов на поверхность, обводнение продуктивных пластов, загрязнение источников водоснабжения и атмосферы, коррозия спущенных в скважину обсадных колонн и т.д.

Для исключения таких явлений кольцевое пространство между стенкой скважины и обсадной колонной заполняется тампонирующим материалом.

Таким образом, в результате бурения ствола, его последующего крепления и разобщения пластов создается устойчивое подземное сооружение определенной конструкции.

Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о числе и размерах (диаметр и длина) обсадных колонн, диаметрах ствола скважины под каждую колонну, интервалах цементирования, а также о способах и интервалах соединения скважины с продуктивным пластом.

Сведения о диаметрах, толщинах стенок и марках сталей обсадных труб по интервалам, о типах обсадных труб, оборудовании низа обсадной колонны входят в понятие конструкции обсадной колонны.

Бурение скважин применяется не только в нефтяной и газовой промышленности. Скважины бурятся также в целях разведки и добычи других полезных ископаемых, водоснабжения населённых пунктов, тушения подземных пожаров, газификации углей, вентиляции шахт, исследования грунтов на месте предполагаемого возведения различных промышленных и гражданских сооружений и т. п.



1. Геологический раздел

Геологический разрез скважины представлен пластами значительной толщины. Верхняя граница пласта называется кровлей, и нижняя - подошвой пласта. Замеры пластового давления и давления гидроразрыва осуществляются в интервалах каждые 100 метров.

Таблица 1

Глубина	Литологические хар-ки	Давление МПа	Осложнения
		Рпл	Ргидр
100	Глина	0,7	2,5
200	Глина	2	5,5
300	Песчаник	3,7	6,5	Осыпи
400	Глина	4,3	7,1
500	Глина	5,5	8,8	Осыпи
600	Известняк	6,7	11	Поглощение
700	Известняк	9,9	14,1
800	Глина	12,1	14,9
900	Глина	13,8	16,8
1000	Глина	14,9	17,9
1100	Глина	17,1	20,6
1200	Глина	18,6	23,7
1300	Глина	21	25,8	Осыпи
1400	Песчаник	22	27,3
1500	Глина	23,4	28,4
1600	Глина	25,9	29,5
1700	Известняк	27,3	31,1	Проявление газа
1800	Известняк	30,1	35,3
1900	Глина	31,1	36,8
2000	Глина	33,4	37	Поглощение
2100	Глина	35,3	39,8
2200	Глина	36,4	41,3
2300	Глина	38,1	43,5
2400	Глина	39	44,6
2500	Песчаник	39,8	45,1	Осыпи
2600	Глина	42,1	47,5	Осыпи
2700	Глина	45,3	49,3
2800	Известняк	46,8	51,5
2900	Известняк	48,9	53,9
3000	Глина	42	56,9
3100	Глина	50	57,9
3200	Глина	53,8	59,1	Проявление газа
3300	Глина	54,8	61,1

(1). (2).

Рпл - берется с таблицы 1, g=9,8 H -- высота.

Ргидр - берется с таблицы

Исходя из формул (1) и (2) мы находим

1.1 Совмещенный график давлений

При проектировании конструкции скважины строится совмещенный график пластового давления, давления гидроразрыва

Результаты расчетов и плотностей бурового раствора

Таблица 2

с100=0,7	с2200=1,68	с100=2,55	с2200=1,92
с200=1,02	с2300=1,69	с200=2,81	с2300=1,93
с300=1,25	с2400=1,69	с300=2,21	с2400=1,9
с400=1,09	с2500=1,62	с400=1,81	с2500=1,84
с500=1,12	с2600=1,65	с500=1,8	с2600=1,86
с600=1,13	с2700=1,71	с600=1,87	с2700=1,86
с700=1,44	с2800=1,70	с700=2,06	с2800=1,88
с800=1,54	с2900=1,72	с800=1,9	с2900=1,9
с900=1,56	с3000=1,42	с900=1,9	с3000=1,94
с1000=1,52	с3100=1,64	с1000=1,83	с3100=1,91
с1100=1,58	с3200=1,71	с1100=1,91	с3200=1,88
с1200=1,58	с3300=1,70	с1200=2,02	с3300=1,89
с1300=1,64		с1300=2,03
с1400=1,60		с1400=1,99
с1500=1,59		с1500=1,93
с1600=1,65		с1600=1,88
с1700=1,63		с1700=1,87
с1800=1,70		с1800=2
с1900=1,67		с1900=1,98
с2000=1,70		с2000=1,89
с2100=1,71		с2100=1,93

Совмещенные графики относительных плотностей бурового раствора представлены в Приложение А и из этого приложения выбираю конструкцию скважины

1.2 Принципы проектирования конструкции скважины

Все обсадные колонны по своему назначению разделяются следующим образом:

Направление -- первая колонна труб или одна труба, предназначенная для закрепления приустьевой части скважин от размыва буровым раствором и обрушения, а также для обеспечения циркуляции жидкости. Направление, как правило, одно. Однако могут быть случаи крепления скважин двумя направлениями, когда верхняя часть разреза представлена лессовыми почвами, насыпным песком или имеет другие специфические особенности. Обычно направление спускают в заблаговременно подготовленную шахту или скважину и бетонируют на всю длину. Иногда направления забивают в породу, как сваю.

Кондуктор -- колонна обсадных труб, предназначенная для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колонн.

Промежуточная обсадная колонна служит для разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до намеченных глубин.

Промежуточные обсадные колонны бывают следующих видов:

сплошные -- перекрывающие весь ствол скважины от забоя до ее устья независимо от крепления предыдущего интервала;

хвостовики -- для крепления только необсаженного интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны на некоторую величину;

летучки -- специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для перекрытия интервала осложнений и не имеющие связи с предыдущими или последующими обсадными колоннами.

Секционный спуск обсадных колонн и крепление скважин хвостовиками являются, во-первых, практическим решением проблемы спуска тяжелых обсадных колонн и, во-вторых, решением задачи по упрощению конструкции скважин, уменьшению диаметра обсадных труб, а также зазоров между колоннами и стенками скважины, сокращению расхода металла и тампонирующих материалов, увеличению скорости бурения и снижению стоимости буровых работ.

Для тяжелых условий бурения (искривление ствола, большое количество долблений) и конструкции скважины предусматриваются специальные виды промежуточных обсадных колонн -- поворотные или сменные.

Эксплуатационная колонна -- последняя колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от остальных пород и извлечения из скважины нефти или газа или, наоборот, для нагнетания в пласты жидкости или газа. Иногда в качестве эксплуатационной колонны может быть использована (частично или полностью) последняя промежуточная колонна.

Основные параметры конструкций скважины -- количество и диаметр обсадных колонн, глубина их спуска, диаметр долот, которые необходимы для бурения под каждую обсадную колонну, а также высота подъема и качество тампонажного раствора за ними, обеспечение полноты вытеснения бурового раствора.

1.3 Расчет диаметров долот и обсадных колонн

Расчет ведем снизу вверх для всей конструкции скважины. Диаметр последней спускаемой в скважину колонны зависит от дебита скважины.

Дебимт сквамжины -- объем продукции, добываемой из скважины за единицу времени (секунду, сутки, час и др.).

Дебит скважины составляет 250 м³ / сут.

D_{экспл.колон} =168 мм.

Поэтому расчет начинаем с определения диаметра долота для бурения последнего интервала:

где - диаметр муфты обсадных труб последней колонны (в нашем случае эксплуатационной);

- величина зазора между стенкой скважины и муфтой.

В таблице 3 приведены необходимые для расчета справочные данные.

Таблица 3. Диаметры труб и их муфт

Наружный диаметр труб, d, мм	Диаметр муфт, , мм	, мм	Наружный диаметр труб, d, мм	Диаметр муфт, ,мм	, мм
114,3	133,0	5 - 15	298,5	323,9	15-30
127,0	146,0	5 - 15	323,9	351,0	20-40
139,7	159,0	10-20	339,7	365,1	20-40
146,0	166,0	10-20	351,0	376,0	20-40
168,3	187,7	10-20	377,0	402,0	25-50
177,8	198,0	10-20	406,4	431,8	25-50
193,7	215,9	10-25	426,0	451,0	25-50
219,1	244,5	10-25	473,1	508,0	25-50
244,5	269,9	10-25	508,0	533,4	25-50
273,1	298,5	15-30



D_экспл =168 мм, муфта - 188 мм, зазор 25 мм.

D_долота=(188+2Ч25)=238 мм

D_долота =244 мм

Долото для эксплуатационной колонны С-ГНУ трехшарошечное

Полученный по формуле диаметр округляется до ближайшего большего диаметра долота. 151,0; 165,1; 190,5; 215,9; 244,0; 269,9; 295,3; 320,0; 349,2; 393,7; 444,5; 490,0 мм.

Далее следует расчет диаметра технической колонны:

,

D_тех =244,5 мм, муфта - 270 мм, зазор - 25 мм.

D_долота=(270+2Ч25)=320 мм

Долото С-ГВ

Далее следует расчет диаметра кондуктор колонны:

_,

D_конд= 323 мм, муфта - 351 мм, зазор - 25 мм.

D_долота=(351+2Ч25)=401 мм,

D_долота=490 мм.

Долото ЗЛ(Г) - 490 мм

Направление бурю долотом примерно 540 мм.

Получившиеся значения свожу таблицу 4.

Таблица 4

Обсадные колонны	D колонны	Глубина спуска	Dдолота	Интервал цементирования	Способ бурения
Направление		30 м	540 мм	До устья	Ротор
Кондуктор	323 мм	600 м	490 мм	До устья	Ротор
Техническая	244,5 мм	1100 м	320 мм	До устья	Ротор
Эксплуатационная	168 мм	3300 м	244 мм	До устья	Ротор

Вскрытие продуктивного пласта осуществляется открытым стволом.

При вскрытии продуктивного пласта ротором на интервале 3300-3330 используется полимерно--карбонатный раствор, что позволяет уменьшить вредное воздействие влияния бурового раствора на нефтеностный горизонт.

1.4 Способы бурения

По характеру разрушения породы, применяемые способы бурения делятся на:

1) Механические - разрушение горной породы осуществляется механическим воздействием породоразрушающего инструмента на породу забоя.

Достоинства механического бурения: возможность отбора керна, для составления геологических разрезов; хорошие условия для вскрытия и изучения нефтегазоносных и водоносных горизонтов; возможность бурения в заданном направлении.

Недостатки: износ породоразрушающего инструмента, приводящий к необходимости его замены; минимальный коэффициент использования энергии на больших глубинах, если двигатель расположен на поверхности земли, это побудило на создание забойных двигателей, расположенных непосредственно над породоразрушающим инструментом - турбобур, электробур).

2) Гидродинамическое бурение - разрушение горное породы осуществляется высоконапорной струей жидкости путем разрушения или растворения породы забоя.

3) Термическое бурение. Разрушение горной породы происходит путем высокотемпературного теплового воздействия на породу ( температура около 2300?С создается при сгорании струи керосина в струе кислорода, выходящих из сопел огнеструйной горелки, опускаемой в скважину на трубах.

4) Термомеханическое - производится путем ослабления прочности пород местным нагревом с последующим разрушением их обычным инструментом вращательного бурения.

5) Электротермическое бурение применяют в условиях Антарктиды для расплавления льда электронагревателями.

6) Взрывное бурение осуществляется путем разрушения пород под действием направленного взрыва. Разработал А.П. Островский.

7) Электрофизический способ бурения скважин объединяет группу методов, использующих электрический ток для прямого разрушения горных пород.

1.5 Плотности бурового раствора по интервалам бурения

Бурение скважин проводят в различных горно-геологических условиях и для эффективного их сооружения применяют разнообразные по составу и свойствам буровые растворы. Для контроля их свойств измеряют целый ряд их параметров, которые определяют соответствие этих свойств условиям бурения скважин.

К таким параметрам относятся:

- плотность - масса единицы объема и зависит от содержания и состава твердой фазы. Повышение плотности отрицательно сказывается на механической скорости бурения и в то же время она способствует созданию давления на стенки скважины, предотвращению их обрушения и притоков в скважину воды, нефти и флюидов. Уменьшение плотности необходимо для устранения поглощения промывочных жидкостей, что возможно при введении в промывочную жидкость воздуха с целью получения аэрированного раствора;

- условная вязкость - повышенная вязкость раствора способствует увеличению выхода керна и выноса частиц шлама и усилению связности рыхлых пород, но в то же время это приводит к снижению механической скорости бурения, увеличению гидравлических сопротивлений, ухудшению очистки раствора от шлама в циркуляционной системе;

- статическое напряжение сдвига характеризует прочность структуры глинистого раствора, образующейся за определенное время его пребывания в покое;

- водоотдача и толщина фильтрационной корки являются наиболее важными характеристиками промывочных жидкостей. Водоотдача - это способность раствора отдавать воду под избыточным давлением через пористую перегородку;

- содержание песка в растворе определяют с помощью металлического отстойника ОМ-2;

- стабильность раствора;

реологические параметры характеризуются пластической и эффективной вязкостью, а также динамическим напряжением сдвига.

Кондуктор 0-600 метров

Р_заб=qgh,

q - плотность бурового раствора ,

g - 9,8

H- высота

Р_заб=Р_пл+10%

Р_заб=6,7Ч1,1=7,37



г/см²

Техническая колонна с 600-1100 метров

Р_заб=qgh,

q - плотность бурового раствора,

g - 9,8

H - высота

Р_заб=Р_пл+5%

Р_заб=17,1Ч1,05=17,95

г/см²

Эксплуатационная колонна

Р_заб=qgh,

q - плотность бурового раствора,

g - 9,8

H - высота

Р_заб=Р_пл+10%



Р_заб=54,8Ч1,05=57,54

г/см²

Результаты расчетов требуемых плотностей бурового раствора для бурения различных интервалов

Интервал	Плотность	Название раствора
0-600 м	1,25 г/см2	Хлоркальцивый
600-1100 м	1,60 г/см2	Хлоркаливый
1100-3300	1,70 г/см2	Известковый

Расчет количества глинопорошка

Qp - плотность буравого раствора г/см²

В -- влажность глинопорошка

тонн на 1м²

Рассчитываем объем эксплуатационной колонны

П-3,14; D_{колонны} H-высота

V=43,3+102=145,3;

Две емкости по 17 м³ и желоб 10м³

V=(145,3+34+10)Ч2,1=396,9

Осевая нагрузка

Кондуктор 600 м -- 5-10 тонн

Техническая до 1100 м -- 3-8 тонн

Эксплуатационная до 3300 м -- 7-10 тонн

Данные по осевой нагрузке взяты из «Справочника буровика».



2. Цементирование обсадных колонн

Задачи цементирования:

Исключить возможность перетоков жидкости из одного пласта в другой.

Обеспечить длительную изоляцию продуктивных пластов от водоносных.

Укрепить неустойчивые, склонные к обвалам и осыпям породы.

Предохранять обсадную колонну от коррозии.

Создать долговечный прочный и герметичный канал для транспортировки жидкости от эксплуатационных пластов к дневной поверхности.

2.1 Способы цементирования

Сплошное цементирование с 2-мя пробками: тампонажный раствор подаётся на цементир-ую головку поверх нижней разделительной пробки и проталкивают её до башмака. Закачивают продавочную жидкость поверх верхней пробки. Под действием перепада давления диафрагма нижней пробки разрушается, и цементный р-р попадает в заколонное пространство. Когда верхняя разделительная пробка садится на нижнюю, давление на устье резко возрастает. Это служит сигналом СТОП для закачки продавочной жидкости. Т.о., зацементированная скважина оставляется в покое до застывания цементного раствора.

Манжетное цементирование применяют в местор-ях с низким пластовым давлением. На обсадной колонне в нижней части устанавливают манжету, в интервале крепления которой обсадную колонну перфорируют. СТОП-кольцо устанавливают ниже отверстий перфорации. Цементирование проводят обычным технологическим приёмом, однако цементный раствор выходит не из-под башмака обсадной колонны, а из отверстий в интервале установки корзины. Наличие манжеты не позволяет цементному раствору опускаться ниже места её установки. Давление на пласт в нижней части скважины остаётся прежним. Зацементированным остаётся участок скважины выше манжеты.

Двухступенчатое цементир-е. Его применяют, когда по геолого-техническим причинам цементный раствор не может быть поднят на требуемую высоту в одну ступень. Такой сповоб цементирования целесообразно использовать:

- при наличии зон поглащения нижележащих пласта

- при наличии резкоразличающихся температур в зоне подъёма цементного раствора, вызывающих быстрое его схватывание в нижней части.

- в случае невозможности одновременного вызова на буровую большого количества цементировочной техники.

При 2-х ступенчатом цементировании колонну цементируют 2-е стадии. Сначала нижнюю часть потом верхнюю.

Ступенчатое цементирование с разрывом во времени применяют, если при одноступенчатом цементировании неизбежно поглощение р-ра, и если вскрыт пласт с аномально высоким пластовым давлением. Основной недостаток этого способа--большой разрыв во времени. Если установить в нижнем участке обсадной колонны после цементировочной муфты пакер, то можно сразу же цементировать оба участка заколонного пространства.

2.2 Расчет буферной жидкости и цементного камня

Q_буф - должна быть меньше Q_{бур раст} на 200:250 кг/м²

Кондуктор Q_буф=1,06 г/см²

Техническая Q_буф=1,38 г/см²

Эксплуатационная Q_буф=1,44 г/см²

Высоту буферной жидкости рассчитывается из графика.

Под кондуктор

м³

Объем цементного камня

V = 162 - 49=113м³

Продавка

Под техническую



V = 57 -- 23=33,3 м³

V = 43 -- 35=8 м³

V = 8 +33,3=41,8 м³

Продавка

Эксплуатационная



V = 148 -- 48=100 м³

V = 43 -- 24=19 м³

V = 100 + 19=119 м³

Продовочная жидкость

Стакан

Плотность цементного раствора

Под кондуктор

=



Vц.р -- объем цементного камня

Qц.р -- плотность цементного камня

m - В/Ц

К -- коэффициент ковернозности

Vводы=1,1Ч1Ч87,01=95,7

Марка цемента берется из «Справочника буровика»

ОЦГ

Для технической колонны

41,8Ч1,6Ч0,5Ч1,1=36,7 тонн

Vводы=1,1Ч1Ч36,7=40,37

Марка цемента берется из «Справочника буровика»

ОШЦ

эксплуатационной колонны

119Ч1,7Ч0,5Ч1,1=111,2 тонн

Vводы=1,1Ч1Ч111,2=122,3

Марка цемента берется из «Справочника буровика»

ПЦТ



3. Мероприятия по охране окружающей среды и недр

С целью предотвращения загрязнения водоемов, пресных подпочвенных вод буровым раствором, нефтью, химическими реактивами, перетоков и открытых выбросов необходимо соблюдение требований действующих законодательств о земле, воде, лесах, недрах.

Охрану окружающей среды намечается обеспечить при соблюдении следующих мероприятий:

1. С целью охраны животного мира ставится ограждение шламового и водяного амбаров. При бурении скважины используется высококачественный глинистый раствор, обработанный химическими реагентами, позволяющими исключить применение нефти для обработки раствора. Очистка бурового раствора от шлама производится с использованием трёх ступенчатой системы очистки.

2. Сыпучие материалы и химические реагенты должны храниться в закрытых помещениях, возвышающихся над уровнем земли, с гидроизолированным настилом и снабжённых навесом.

3. Дозировку химреагентов производится только в специально оборудованных местах, исключающих попадание их в почву и водные объекты.

4. Нефтегазоводопроявления предупреждаются путём установки противовыбросового оборудования и применения буровых растворов с параметрами, удовлетворяющими требованиям проводки скважин в конкретных геологических условиях.

5. Крепление ствола скважины производится в соответствии с действующими руководящими документами, при этом обеспечивается надёжная изоляция нефтеносных, газоносных и водоносных горизонтов друг от друга и герметичность обсадных колонн.

6. В процессе бурения производится постоянный контроль за герметичностью циркуляционной системы буровой установки, обвязки ёмкостей для хранения ГСМ.

7. Сбор бытовых отходов производится в мусоросборники (металлические контейнеры - 3 шт.), которые устанавливаются рядом с кухней-столовой и вывозятся по мере их наполнения. Жидкие отходы от кухни-столовой, вагон-душевой и туалета накапливаются в выгребных ямах, которые после окончания строительства скважин куста засыпаются грунтом.

8. Перетаскивание бурового оборудования при монтаже и демонтаже производить на специальных тележках по трассам шириной не более 15 м. В случае нарушения почвенного слоя трассы перетаскивания произвести их планировку;

9. С целью нанесения минимума ущерба прилегающим сельскохозяйственным угодьям использовать подъездные пути, только согласно утвержденной схемы;

10. Перед началом монтажа буровой установки необходимо снять почвенный слой глубиной до 20 см на всей площади строительства, перевезти его на расстояние 75 м, уложить в виде вала для хранения до окончания работ;

11. Произвести планировку территории строительства буровой с уклоном, направленным в сторожу, противоположную береговой линии водоема, оврага;

12. С целью недопущения порчи и загрязнения прилегающей территории сельскохозяйственных угодий производить обваловку земельного отвода;

13. Все буровое оборудование, шламовые амбары, ГСМ и дополнительное оборудование располагать только на территории земельного отвода;

14. Котлованы для сброса шлама и воды цементировать слоем 10-15 см;

15. Запасной глинистый раствор и химические реагенты хранить только в закрытых емкостях на специальной площадке;

16. Категорически запрещается слив использованного бурового раствора, химических реагентов, промышленных сточных вод в открытые водные бассейны;

17. Для сохранения запасов поверхностных вод внедрить оборотное водоснабжение при бурении скважин по замкнутому циклу скважина-отстойник;

18. Буровые сточные воды по водоотводным канавам собираются в котлованах-ловушках, вырытых на площадке буровой. Дно и стенки котлована покрываются уплотненным недренирующим грунтом. Котлован разделяется земляным валом на две половины. В первой отстаиваются взвешенные частицы и примеси нефти. Отстоявшуюся нефть собирают специальными скребками и сжигают в местах, согласованных с Госпожнадзором. Отстоявшийся раствор по трубе поступает во вторую половину котлована, где происходит дальнейшее осаждение взвешенных частиц и испарение части жидкости;

Процесс бурения скважины будет проводиться в строгом соответствии с "Инструкциями Госгортехнадзора РФ по ведению буровых работ и предупреждению нефтегазопроявлений".

Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности - пб 08-624-033.5.2.

Территория производственных объектов бурения скважин и добычи нефти и газа (в том числе привышечные сооружения, установки для сбора, хранения, транспортирования нефти и газа и др.), а также производственные помещения и оборудование должны постоянно содержаться в чистоте и порядке.

Не допускается замазученность производственной территории, помещений и оборудования, загрязнение легковоспламеняющимися и горючими жидкостями (ЛВЖ и ГЖ), мусором и отходами производства.

Сгораемые отходы производства, мусор, сухая трава должны убираться и уничтожаться в безопасных в пожарном отношении местах. В местах разлива ЛВЖ и ГЖ пропитанный ими грунт должен быть тщательно промыт, убран и засыпан сухим песком или грунтом.

Хранение нефти и других ЛВЖ и ГЖ в открытых ямах и амбарах на территории предприятий не допускается.

Вокруг взрывопожароопасных объектов и сооружений, расположенных на территории нефтедобывающего предприятия, периодически должна скашиваться трава в зоне радиусом не менее 5 м.

Запрещается складирование (хранение) сгораемых материалов в указанной зоне.

Перед взрывоопасными объектами должны быть вывешены таблички с указанием местонахождения средств пожаротушения, которое обязаны знать все работающие.

Закрытие переездов и участков дорог (с целью ремонта их или по другим причинам) и устройство объездного пути допускаются с разрешения руководителя предприятия по согласованию с пожарной охраной предприятия с указанием места, характера и срока работ.

При раскопках дорог следует оставлять проезды шириной не менее 3,5 м, а также устраивать мостки через траншеи.

В случае невозможности оставления проезда должен быть устроен объезд шириной 3,5 м для движения пожарных машин.

Дорожные знаки, применяемые в этих случаях, должны соответствовать ГОСТ 10807-78.

Курение на предприятиях допускается в специально отведенных (по согласованию с пожарной охраной предприятия) местах, оборудованных урнами для окурков и емкостями с водой. В этих местах должны быть вывешены надписи «Место для курения».

Во взрывоопасных помещениях телефонный аппарат и сигнальное устройство к нему должны быть во взрывозащищенном исполнении, соответствующем категории и группе взрывоопасной смеси, которая может образоваться в данном помещении.

У каждого телефонного аппарата должна быть вывешена специальная табличка с указанием номера телефона пожарной части для вызова ее при возникновении пожара.

Запрещаются на территории предприятия разведение костров, выжигание травы, нефти.

Въезд на территорию взрывопожароопасных предприятий и установок (резервуарные парки и др.) допускается только по специальному пропуску. Автотранспорт, тракторы и другие агрегаты должны быть оборудованы глушителями с искрогасителями, а также средствами пожаротушения.

Запрещается прокладывать трубопроводы для транспортирования взрывопожароопасных веществ через бытовые, подсобные и административно-хозяйственные помещения, распределительные устройства, электропомещения, помещения КИП и вентиляционные камеры.

Запрещается применять для освещения скважин, насосных, нефтеналивных причалов, пунктов сбора и подготовки нефти, парков товарных резервуаров и других взрывопожароопасных производственных объектов и складских сооружений факелы, спички, свечи, керосиновые фонари, костры и другие источники открытого огня.

На каждом предприятии должен быть составлен перечень производственных цехов, отдельных помещений, установок и складов с определением категории производств по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности.

При этом следует руководствоваться Временными указаниями по классификации основных производств (отдельных помещений) и сооружений нефтяной промышленности по их пожаровзрывоопасности (ВСН 8-73).

Запрещается выполнять производственные операции на оборудовании, установках и станках с неисправностями, что может привести к загораниям и пожарам, а также при отключении КИП, по которым определяются заданные режимы температуры, давления, концентрации горючих газов, паров и другие технологические параметры.

Поверхность элементов оборудования и трубопроводов, имеющих при эксплуатации температуру выше 318К (45°С), должна иметь ограждения или несгораемую теплоизоляцию на участках возможного соприкосновения с ними обслуживающего персонала.

Запрещаются ремонтные работы на оборудовании, находящемся под давлением, набивка и подтягивание сальников на работающих насосах и компрессорах, а также уплотнение фланцев на аппаратах и трубопроводах без снятия давления и отключения участка трубопровода или агрегата (насоса, компрессора) от других аппаратов и трубопроводов с помощью задвижек или заглушек в системе.

За герметичностью оборудования (особенно фланцевых соединений и сальников) необходим строгий контроль. В случае обнаружения пропусков следует принимать меры по их устранению.

Отогревать замерзшую аппаратуру, арматуру, трубопроводы, задвижки, промывочный раствор разрешается только паром или горячей водой. Использование для этих целей паяльных ламп и других способов с применением открытого огня запрещается.

На буровых глубокого и структурно-поискового бурения в зимнее время должны быть предусмотрены парокотельные установки, водомаслогрейки и электрокотлы.

Производственные сооружения и здания (скважины, насосные, компрессорные, сепарационные установки, резервуары и др.), а также разрывы между ними должны быть выполнены согласно требованиям соответствующих СНиП и «Инструкции по строительному проектированию предприятий, зданий и сооружений нефтяной и газовой промышленности».

В местах прохода валов трансмиссии и трубопроводов через стену, отделяющую помещение с опасными в отношении взрыва и пожара выделениями от прочих помещений, должны предусматриваться сальники или другие устройства, исключающие возможность распространения этих выделений.

Промасленный либо пропитанный бензином, керосином и иными ГЖ обтирочный материал следует складывать в специальные металлические ящики с плотно закрывающимися крышками. По окончании рабочего дня (или перед сдачей смены) ящики необходимо выносить в безопасное в пожарном отношении место. Содержимое ящиков в случае невозможности дальнейшего его использования по указанию начальника объекта, цеха и по согласованию с пожарной охраной предприятия нужно закапывать в землю или сжигать в определенном для этих целей месте.

Проходы, выходы, коридоры, тамбуры, стационарные пожарные лестницы и несгораемые ограждения на крышах зданий, лестничные клетки, чердачные помещения должны постоянно содержаться в исправном состоянии и ничем не загромождаться.

Чердачные помещения должны быть заперты, а слуховые окна - закрыты. Запрещается устраивать в лестничных клетках всевозможные кладовки, прокладывать промышленные газопроводы, трубопроводы с ЛВЖ и ГЖ, устраивать выходы из шахт грузовых подъемников, а также устанавливать оборудование, препятствующее передвижению людей.

Все двери эвакуационных выходов должны свободно открываться в направлении выхода из здания.

На случай возникновения пожара должна быть обеспечена возможность безопасной эвакуации людей, находящихся в производственном здании.

Запрещается применение и хранение взрывчатых веществ, баллонов с газом под давлением, целлулоида, кинопленки, пластмасс, полимерных и других материалов, имеющих повышенную пожарную опасность, в подвальных помещениях и цокольных этажах производственных и административных зданий.

Число эвакуационных выходов из каждого производственного здания и помещения, а также их конструктивное и планировочное решение должны соответствовать требованиям строительных норм и правил.

Деревянные конструкции производственных объектов должны быть обработаны огнезащитным составом. Эту обработку следует периодически повторять.

Проемы в противопожарных стенах и перекрытиях должны быть оборудованы защитными устройствами против распространения огня и продуктов горения (противопожарные двери, водяные завесы, заслонки, шиберы, противодымные устройства).

При пересечении противопожарных преград различными коммуникациями зазоры между ними и конструкциями преград (на всю их толщину) должны быть наглухо заделаны негорючим материалом.

Запрещается перепланировка производственных и служебных помещений, если нет соответствующего проекта, согласованного с местными органами надзора (в том числе с пожарной охраной) и утвержденного администрацией. При этом нельзя снижать пределы огнестойкости строительных конструкций и допускать ухудшение условий эвакуации людей.

В производственных зданиях степени огнестойкости 1, 2, 3 нельзя устраивать антресоли, перегородки, бытовки, кладовки из горючих материалов.

В цехах и лабораториях, где применяют ЛВЖ, ГЖ и газы, следует предусматривать централизованное транспортирование и раздачу их на рабочие места. Во всех других случаях для переноски ЛВЖ и ГЖ нужно использовать безопасную тару специальной конструкции.

Для цеховых кладовых должны быть установлены нормы максимально допустимого количества одновременного хранения ЛВЖ и ГЖ, красок, лаков и растворителей.

На рабочих местах можно хранить только такое количество материалов (в готовом к применению виде), которое не превышает сменную потребность. При этом емкости должны быть герметично закрыты.

Требования к объектовым складам красок, лаков и растворителей должны приниматься в соответствии с разделом СНиП II-106-79 «Склады нефти и нефтепродуктов. Нормы проектирования».

Взрывопожароопасные объекты в соответствии с ГОСТ12.04.026-76 «Цвета сигнальные и знаки безопасности» должны быть оборудованы соответствующими знаками пожарной безопасности.

Производственные помещения и их оборудование надо периодически очищать от пыли и других горючих отходов. Сроки чистки устанавливаются технологическими регламентами или объектовыми (цеховыми) инструкциями. В местах интенсивного выделения отходов в виде пыли должны быть определены показатели их пожарной опасности.

Спецодежду работающих необходимо своевременно стирать и ремонтировать. Администрацией предприятия для каждого цеха (производственной операции) должен быть установлен четкий порядок замены промасленной спецодежды чистой (периодичность стирки, обезжиривания, ремонта и т.п.).

Требования безопастности

Проходка ствола

В процессе проходки ствола скважины должны постоянно контролироваться следующие параметры:

- вес на крюке с регистрацией на диаграмме;

- плотность, структурно-механические и реологические свойства бурового раствора с регистрацией в журнале;

- расход бурового раствора на входе и выходе из скважины;

- давление в манифольде буровых насосов с регистрацией на диаграмме или в журнале;

- уровень раствора в приемных емкостях в процессе углубления, при промывках скважины и проведении спус-коподъемных операций;

- крутящий момент на роторе при роторном способе бурения.

Показатели веса на крюке, давления в манифольде буровых насосов, величина крутящего момента на роторе, расход бурового раствора на входе и выходе из скважины должны находиться в поле зрения бурильщика.

Спускоподъемные операции

Ведение спускоподъемных операций должно осуществляться с использованием механизмов для свин-чивания-развинчивания труб и специальных приспособлений.

Между бурильщиком и верховым рабочим должна быть обеспечена надежная связь, в том числе путем установления четкого порядка обмена сигналами между верховым рабочим и бурильщиком.

Крепить и раскреплять резьбовые соединения бурильных труб и других элементов компоновки бурильной колонны вращением ротора запрещается.

При спуске бурильной колонны запрещается включать клиновой захват до полной остановки колонны.

Подводить машинные и автоматические ключи к колонне бурильных (обсадных) труб разрешается только после посадки их на клинья или элеватор.

Скорости спускоподъемных операций с учетом допустимого колебания гидродинамического давления и продолжительность промежуточных промывок регламентируются проектом. При отклонении реологических свойств бурового раствора и компоновок бурильной колонны от проектных необходимо внести коррективы в регламент по скорости спускоподъемных операций с учетом допустимых колебаний гидродинамического давления.

При подъеме бурильной колонны наружная поверхность труб должна очищаться от бурового раствора с помощью специальных приспособлений (обтираторов).

При появлении посадок во время спуска бурильной колонны следует произвести промывку и проработку ствола скважины в интервалах посадок.

На устье необходимо устанавливать устройство, предупреждающее падение посторонних предметов в скважину при отсутствии в ней колонны труб и при спускоподъемных операциях.

Свечи бурильных и утяжеленных бурильных труб, устанавливаемые в вышке, должны страховаться от выпадения из-за пальца.

Запрещается проводить спускоподъемные операции при:

- отсутствии или неисправности ограничителя подъема талевого блока, ограничителя допускаемой нагрузки на крюке;

- неисправности спускоподъемного оборудования и инструмента;

- неполном составе вахты для работ на конкретной установке;

- скорости ветра более 20 м/с;

- потери видимости более 20 м при тумане и снегопаде.

Буровая бригада ежесменно должна проводить профилактический осмотр подъемного оборудования (лебедки, талевого блока, крюка, крюкоблока, вертлюга, штропов, талевого каната и устройств для его крепления, элеваторов, спайдеров, предохранительных устройств, блокировок и др.) с записью в журнале.

При спускоподъемных операциях запрещается:

- находиться в радиусе (зоне) действия автоматических и машинных ключей, рабочих и страховых канатов;

- открывать и закрывать элеватор до полной остановки талевого блока;

- подавать бурильные свечи с подсвечника и устанавливать их без использования специальных приспособлений;

- пользоваться перевернутым элеватором.

Режимы подъема ненагруженного элеватора, а также снятие с ротора колонны бурильных и обсадных труб должны исключать возможность раскачивания талевой системы.

При применении пневмораскрепителя необходимо, чтобы натяжной канат и ключ располагались в одной горизонтальной плоскости. Канат должен надежно крепиться к штоку пневмораскрепителя. Работа пневмораскрепителя без направляющего поворотного ролика запрещается.

В процессе бурения и после окончания долбления ведущую трубу следует поднимать из скважины на пониженной скорости буровой лебедки.

Запрещается поднимать или опускать талевый блок при выдвинутых стрелах механизма подачи труб.

Буровые растворы

Тип и свойства бурового раствора должны соответствовать рабочему проекту и в комплексе с технологическими мероприятиями, регламентирующими процесс проходки ствола, обеспечивать безаварийные условия бурения с высокими технико-экономическими показателями и минимальным ущербом окружающей среде.

Плотность бурового раствора при вскрытии га-зонефтеводосодержащих отложений должна определяться для горизонта с максимальным градиентом пластового давления в интервале совместимых условий бурения.

Проектные решения по выбору плотности бурового раствора должны предусматривать создание столбом раствора гидростатического давления на забой скважины и вскрытие продуктивного горизонта, превышающего проектные пластовые давления на величину не менее:

10% - для скважин глубиной до 1200 м (интервалов от 0 до 1200 м);

5% - для интервалов от 1200 м до проектной глубины.

В необходимых случаях проектом может устанавливаться большая плотность раствора, но при этом противодавление на горизонты не должно превышать пластовые давления на 15 кгс/см2 (1,5 МПа) для скважин глубиной до 1200 м и 25-30 кгс/см2 (2,5-3,0 МПа) для более глубоких скважин.

Максимально допустимая репрессия (с учетом гидродинамических потерь) должна исключать возможность гидроразрыва или поглощения бурового раствора на любой глубине интервала совместимых условий бурения.

В интервалах, сложенных глинами, аргиллитами, глинистыми сланцами, солями, склонными к потере устойчивости и текучести, плотность, фильтрация, химсостав бурового раствора устанавливаются исходя из необходимости обеспечения устойчивости стенок скважины. При этом репрессия не должна превышать пределов, установленных для всего интервала совместимых условий бурения. Допускается депрессия на стенки скважины в пределах 10-15% эффективных скелетных напряжений (разница между горным и поровым давлением пород).

По совместному решению проектировщика, заказчика и подрядчика допускаются отклонения от требований настоящих Правил в следующих случаях:

- при поглощениях бурового раствора в процессе бурения (с выходом или без выхода циркуляции). Углубление скважины в таких условиях должно осуществляться по плану с комплексом мероприятий по недопущению газонефтепроявлений. План должен быть согласован с территориальным органом Госгортехнадзора России и противофонтанной службой;

- при проектировании и строительстве скважин со вскрытием продуктивных пластов с забойными давлениями, приближающимися к пластовому (на равновесии) или ниже пластового (на депрессии).

Не допускается отклонение плотности бурового раствора (освобожденного от газа), находящегося в циркуляции, более чем на 0,02 г/см3 от установленной проектом величины (кроме случаев ликвидации газонефтеводопроявлений).

Обработка бурового раствора производится в соответствии с проектом, разработанной рецептурой, при этом необходимо руководствоваться требованиями настоящих Правил, инструкциями по безопасной работе с химическими реагентами и (в необходимых случаях) пользоваться защитными средствами.

Повышение плотности бурового раствора, находящегося в скважине, путем закачивания отдельных порций утяжеленного раствора запрещается (кроме случаев ликвидации газонефтеводопроявлений).

При применении буровых растворов на углеводородной основе (известково-битумных, инвертно-эмульсионных и др.) должны быть приняты меры по предупреждению загрязнения рабочих мест и загазованности воздушной среды. Для контроля загазованности должны проводиться замеры воздушной среды у ротора, в блоке приготовления раствора, у вибросит и в насосном помещении, а при появлении загазованности - приниматься меры по ее устранению.

При концентрации паров углеводородов свыше 300 мг/м3 работы должны быть приостановлены, люди выведены из опасной зоны.

Температура самовоспламеняющихся паров раствора на углеводородной основе должна на 50 °С превышать максимально ожидаемую температуру раствора на устье скважины.

Очистка бурового раствора от выбуренной породы и газа, дезактивация шлама при его утилизации должны осуществляться комплексом средств, предусмотренных рабочим проектом на строительство скважины.

Крепление ствола скважины

Тампонажные материалы, используемые при строительстве скважин, должны иметь соответствующие сертификаты качества. Свойства тампонажных материалов (в том числе цементно-бентонитовых смесей) и формируемого из них цементного камня должны соответствовать требованиям стандартов. Порядок хранения и сроки использования тампонажных материалов устанавливаются заводом-изготовителем.

Монтаж и эксплуатация противовыбросового оборудования

На кондуктор, промежуточные колонны, ниже которых при бурении возможно вскрытие газонефтеводо-проявляющих отложений, а также на эксплуатационную колонну при проведении в ней работ, связанных со вскрытием продуктивного горизонта, и других работ со вскрытым продуктивным пластом устанавливается иротивовы-бросовое оборудование. Обсадные колонны должны быть обвязаны между собой колонными головками. Рабочее давление колонной головки должно быть не менее давления опрессовки обсадной колонны на герметичность, рассчитываемого на каждом этапе бурения скважины из условий полной замены в скважине бурового раствора пластовым флюидом или газожидкостной смесью и герметизации устья скважины при ликвидации открытого фонтана.

Эксплуатация противовыбросового оборудования осуществляется в соответствии с техническими условиями изготовителей.

Превенторная установка, манифольд (линии дросселирования и глушения), система гидроуправления превенторами, пульт управления дросселем, сепаратор (трапно-факельная установка) выбираются в зависимости от конкретных горно-геологических условий с учетом возможности выполнения следующих технологических операций:

- герметизации устья скважины при спущенной бурильной колонне и без нее;

- вымыва пластового флюида, поступившего в скважину, на поверхность;

- подвески колонны бурильных труб на плашках превентора после его закрытия;

- срезания бурильной колонны;

- контроля за состоянием скважины во время глушения;

- расхаживания бурильной колонны для предотвращения ее прихвата;

- спуска или подъема части или всей бурильной колонны при загерметизированном устье скважины.

Выбор типа противовыбросового оборудования и колонной, головки осуществляется проектной организацией. Схема установки и обвязки противовыбросового оборудования, блоков глушения и дросселирования разрабатывается буровой организацией на основе установленных требований и согласовывается с органами Госгортехнадзора России, противофонтанной службой и заказчиком. При этом следует руководствоваться следующими положениями:

- при вскрытии скважиной изученного разреза, представленного нефтяными и водяными (с растворенным газом) пластами с нормальным давлением, после спуска кондуктора или промежуточной колонны на устье устанавливается превенторная установка, обеспечивающая герметизацию скважины при спущенной колонне и без нее (два превентора - с трубными и глухими плашками, универсальный превентор);

- три или четыре превентора, в том числе один универсальный, устанавливаются на скважине при вскрытии газовых, нефтяных и водяных горизонтов с аномально высоким давлением. Необходимость установки превентора со срезающими плашками при ожидаемом избыточном давлении на устье скважины ниже 350 кгс/см2 (35 МПа) и объемном содержании сероводорода до 6% определяется организацией по согласованию с территориальными органами Госгортехнадзора России исходя из характеристики пласта (состав флюида, пористость, проницаемость, дебит и др.);

- четыре превентора, в том числе один превентор со срезающими плашками и один универсальный, устанавливаются на устье в случаях:

а) вскрытия пластов с аномально высоким давлением и объемным содержанием сероводорода более 6%, а также с наличием сероводорода до 6% и избыточным давлением на устье более 350 кгс/см2 (35 МПа);

б) использования технологии спуска и подъема труб при избыточном давлении герметизированного устья;

в) на всех морских скважинах.

Все отступления в обвязке устья бурящихся скважин противовыбросовым оборудованием 6 т требований настоящих Правил допускаются по специальному разрешению территориальных органов Госгортехнадзора России при представлении организацией исчерпывающего обоснования, согласованного с противофонтанной службой.

Линии сбросов на факелы от блоков глушения и дросселирования должны надежно закрепляться на специальных опорах и направляться в сторону от производственных и бытовых сооружений с уклоном от устья скважины.

Длина линий должна быть:

- для нефтяных скважин с газовым фактором менее 200 м\т - не менее 30 м;

- для нефтяных скважин с газовым фактором более 200 м3/т газовых и разведочных скважин -- не менее 100 м.

На вновь разведуемых площадях длина линий устанавливается проектом с учетом нормативов отвода земель и охранных зон, но не должна быть менее 50 м.

Линии и установленные на них задвижки должны иметь внутренний диаметр, одинаковый с внутренним диаметром отводов крестовины; после блока задвижек допускается увеличение их диаметра не более чем на 30 мм.

Расстояние от концов выкидного манифольда до всех коммуникации и сооружений, не относящихся к объектам буровой установки, должно быть не менее 100 м для всех категорий скважин.

Для скважин, сооружаемых с насыпного основания и ограниченных площадок, длина линий от блоков глушения и дроссел...