Устройство скважины газовой: 2.2.2 Конструкция газовых скважин

alexxlab | 26.03.1993 | 0 | Разное

Содержание

Конструкция газовой скважины

Устройство относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к конструкции самозадавливающихся газовых скважин для эксплуатации на завершающей стадии разработки газовых месторождений, в частности к эксплуатации, так называемых, самозадавливающихся газовых скважин, то есть скважин, в которых скорости газового потока недостаточны для выноса жидкости с забоя.

Технический результат от создания полезной модели заключается в устранении причин самозадавливания газовой скважины и в ликвидации износа эксплуатационной колонны.

Конструкция самозадавливающейся газовой скважины включает кондуктор, эксплуатационную, основную и центральную лифтовые колонны, подвешенные соответственно в колонной головке, переводной катушке трубной головки и переводнике нижней крестовины, коренную и надкоренную задвижки, верхнюю крестовину, при этом верхняя и нижняя крестовины соединены между собой посредством трубопроводов, объединяющиеся в единый трубопровод, на трубопроводе от верхней крестовины и на общем трубопроводе размещены расходомеры, а на трубопроводе от нижней крестовины размещен автоматический регулирующий клапан, возле устья скважины размещен автоматический управляющий комплекс, связанный с расходомерами и автоматическим регулирующим клапаном.

Газовые месторождения разрабатываются скважинами, конструкция которых содержит ряд обсадных колонн со спущенной во внутреннюю эксплуатационную колонну лифтовой колонны. Устье газовых скважин оборудовано колонной головкой и фонтанной арматурой, состоящей из трубной головки с боковыми отводами и фонтанной елки с коренной и надкоренной задвижками и крестовиной с рабочей и резервной струнами. Рабочие струны крестовины фонтанной елки соединены с боковыми отводами трубной головки трубопроводами, соединяющиеся в единый трубопровод.

На завершающей стадии разработки газовых месторождений в связи со снижением пластовой энергии на забое скважины образовывается жидкостная пробка за счет поступления на забой из пласта пластовой воды или выпадения из добываемого газа и осаждения на забое конденсационной воды. Под воздействием все увеличивающего объема этой жидкости скважины останавливаются, так как энергии пласта и соответственно скорости восходящего потока газа не достаточно для выноса жидкости на поверхность. При достижении определенной высоты столба этой жидкости на забое газ из пласта не может преодолеть жидкостный барьер и скважина самозадавливается, то есть глушится [Кустышев А.В. Сложные ремонты газовых скважин на месторождениях Западной Сибири.- М.: ООО «Газпром экспо», 2010. – 212 с.].

Для предотвращения этого явления и обеспечения выноса жидкости на поверхность применяют различные способы и устройства: технологические отработки скважины на факел, закачивание в скважину поверхностно-активных веществ; уменьшение диаметра лифтовой колонны; применение плунжерного лифта.

В последние годы начинает использоваться технология одновременной добычи газа по трубному и затрубному пространствам скважины [А.С. 345266 СССР. E21B 43/00. 1972. Бюл. 22]. Технология заключается в ограничении отбора газа из затрубного пространства путем дросселирования и обеспечения выноса скопившейся на забое жидкости на поверхность через лифтовую колонну.

Недостатком этой конструкции является недостаточная эффективность удаления жидкости с забоя, приводящая к ее скапливанию на забое и «самозадавливанию», не контролируемому глушению, скважины, а также низкая надежность скважины по причине абразивного и коррозионного износа эксплуатационной колонны при отборе газа по затрубному пространству, что запрещено правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

Задача создания полезной модели заключается в повышении надежности конструкции самозадавливающейся газовой скважины.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания полезной модели, состоит в устранении причин самозадавливания газовой скважины за счет автоматического выноса жидкости с забоя и в ликвидации абразивного и коррозионного износа эксплуатационной колонны за счет недопущения добычи газа через затрубное пространство.

Технический результат достигается тем, что конструкция самозадавливающейся газовой скважины включает кондуктор, эксплуатационную, основную и центральную лифтовые колонны, подвешенные соответственно в колонной головке, переводной катушке трубной головки и переводнике нижней крестовины, коренную и надкоренную задвижки, верхнюю крестовину, при этом верхняя и нижняя крестовины соединены между собой посредством трубопроводов, объединяющиеся в единый трубопровод, на трубопроводе от верхней крестовины и на общем трубопроводе размещены расходомеры, а на трубопроводе от нижней крестовины размещен автоматический регулирующий клапан, возле устья скважины размещен автоматический управляющий комплекс, связанный с расходомерами и автоматическим регулирующим клапаном.

На фиг. изображена заявляемая конструкция самозадавливающейся газовой скважины.

Конструкция самозадавливающейся газовой скважины включает кондуктор 1, концентрично установленную в нем эксплуатационную колонну 2, подвешенную в колонной головке 3. Внутри эксплуатационной колонны 2 размещена основная лифтовая колонна (ОЛК) 4, подвешенная в переводной катушке 5 трубной головки 6, которая установлена на верхнем фланце колонной головки 3. На верхнем фланце переводной катушки 5 размещена нижняя крестовина 7. Внутри ОЛК 4 размещена центральная лифтовая колонна (ЦЛК) 8, смонтированная из труб меньшего диаметра и подвешенная в переводнике 9, который установлен на нижней крестовины 7. Между основной 4 и центральной 8 лифтовыми колоннами образовано кольцевое пространство (КП) 10. На верхнем фланце переводника 9 установлены коренная 11 и надкоренная 12 задвижки и верхняя крестовина 13.

Верхняя крестовина 13 соединена с нижней крестовиной 7 трубопроводами 14 и 15, образуя после соединения единый трубопровод 16. На трубопроводе 14 и едином трубопроводе 16 размещены расходомеры (Р) 17 и 18, например, типа «трубы Вентури», сигналы от которых поступают на автоматический управляющий комплекс (АУК) 19, размещенный возле устья скважины. На трубопроводе 15 от нижней крестовины 7 размещен автоматический регулирующий клапан (РК) 20, управляемый посредством сигнала, передаваемого от автоматического управляющего комплекса 19.

Скважина заявляемой конструкции работает следующим образом.

После спуска во внутреннюю полость основной лифтовой колонны (ОЛК) 4 центральной лифтовой колонны (ЦЛК) 8, подвески ее в переводнике 9 и завершения монтажа на верхнем фланце переводника 9 коренной 11 и надкоренной 12 задвижек и верхней крестовины 13 с трубопроводом 14 и монтажа единого трубопровода 6, соединяющего трубопровод 14 с трубопроводом 15 от нижней крестовины 7, проводится вызов притока из пласта и отработка скважины на факел.

Скважина вводится в эксплуатацию с одновременным отбором газа по центральной лифтовой колонне 8, размещенной во внутренней полости основной лифтовой колонны 4 и по кольцевому пространству (КП) 10, образованному основной 4 и центральной 8 лифтовыми колоннами.

В процессе эксплуатации на забое 21 скважины образовывается жидкостная пробка за счет поступления на забой 21 пластовой воды или выпадения из газа и осаждения на забое 21 конденсационной воды. При определенных скоростях, например, выше 5 м/с, жидкость с забоя 21 вместе с газовым потоком выносится на устье скважины, при меньшей скорости жидкость перестает выноситься и остается на забое 21 в виде жидкостной пробки. Расходомеры 17 и 18, установленные на трубопроводе 14 от верхней крестовины 13 и едином трубопроводе 16 подают сигналы о величинах рабочих дебитов на автоматический управляющий комплекс (АУК) 19. Автоматический управляющий комплекс (АУК) 19 автоматически осуществляет обработку поступившей информации и на автоматический регулирующий клапан (РК) 20 поступает сигнал об изменении проходного сечения клапана, а значит об изменении дебитов в кольцевом пространстве (КП) 10 и в центральной лифтовой колонне (ЦЛК) 8.

Предлагаемая конструкция позволяет эксплуатировать самозадавливающуюся газовую скважину без проведения ее капитального ремонта, что на порядок снижает затраты на эксплуатацию скважины.

Пример 1 реализации конструкции самозадавливающейся газовой скважины. Конструкция самозадавливающейся газовой скважины включает кондуктор, смонтированный из обсадных труб диаметром 324 мм, эксплуатационную колонну, смонтированную из обсадных труб диаметром 219 мм, подвешенную в колонной головке ОКК1-210-324×219. Внутри эксплуатационной колонны размещена основная лифтовая колонна из лифтовых труб диаметром 168 мм, подвешенная в переводной катушке трубной головки фонтанной арматуры АФ6-150/100×210, которая установлена на верхнем фланце колонной головки. Внутри основной лифтовой колонны размещена центральная лифтовая колонна из насосно-компрессорных труб диаметром 89 мм, подвешенная в переводнике, который установлен на нижней крестовине. Между основной лифтовой колонной диаметром 168 мм и центральной лифтовой колонной образовано кольцевое пространство. На верхнем фланце переводника установлена верхняя крестовина с трубопроводом проходным сечением 80 мм, который соединен с трубопроводом от нижней крестовины, образуя после соединения единый трубопровод. На трубопроводе от верхней крестовины и единого трубопровода размещены расходомеры типа «трубы Вентури», сигналы от которых поступают на автоматический управляющий комплекс, размещенный возле устья скважины. На трубопроводе от нижней крестовины размещен автоматический регулирующий клапан РК-100×21, управляемый посредством сигнала, передаваемого от автоматического управляющего комплекса.

Пример 2 реализации конструкции самозадавливающейся газовой скважины. Конструкция самозадавливающейся газовой скважины включает кондуктор, смонтированный из обсадных труб диаметром 245 мм, эксплуатационную колонну, смонтированную из обсадных труб диаметром 168 мм, подвешенную в колонной головке ОКК1-210-245×168. Внутри эксплуатационной колонны размещена основная лифтовая колонна из лифтовых труб диаметром 114 мм, подвешенная в переводной катушке трубной головки фонтанной арматуры АФ6-100/100×210, которая установлена на верхнем фланце колонной головки. Внутри основной лифтовой колонны размещена центральная лифтовая колонна из насосно-компрессорных труб диаметром 73 мм, подвешенная в переводнике, который установлен на нижней крестовине. Между основной лифтовой колонной диаметром 114 мм и центральной лифтовой колонной образовано кольцевое пространство. На верхнем фланце переводника установлена верхняя крестовина с трубопроводом проходным сечением 65 мм. Верхняя крестовина соединена с нижней крестовиной, образуя после соединения единый трубопровод. На трубопроводе от верхней крестовины и едином трубопроводе размещены расходомеры типа «трубы Вентури», сигналы от которых поступают на автоматический управляющий комплекс, размещенный возле устья скважины. На трубопроводе от нижней крестовины размещен автоматический регулирующий клапан РК-80×21, управляемый посредством сигнала, передаваемого от автоматического управляющего комплекса.

Пример 3 реализации конструкции самозадавливающейся газовой скважины. Конструкция самозадавливающейся газовой скважины включает кондуктор, смонтированный из обсадных труб диаметром 245 мм, эксплуатационную колонну, смонтированную из обсадных труб диаметром 168 мм, подвешенную в колонной головке ОКК1-210-245×168. Внутри эксплуатационной колонны размещена основная лифтовая колонна из лифтовых труб диаметром 114 мм, подвешенная в переводной катушке трубной головки фонтанной арматуры АФ6-100/100×210, которая установлена на верхнем фланце колонной головки. Внутри основной лифтовой колонны размещена центральная лифтовая колонна из насосно-компрессорных труб диаметром 60 мм, подвешенная в переводнике, который установлен на нижней крестовине. Между основной лифтовой колонной диаметром 114 мм и центральной лифтовой колонной диаметром 60 мм образовано кольцевое пространство. На верхнем фланце переводника установлена верхняя крестовина с трубопроводом проходным сечением 60 мм. Верхняя крестовина соединена с нижней крестовиной, образуя после соединения единый трубопровод. На трубопроводе от верхней крестовины и едином трубопроводе размещены расходомеры типа «трубы Вентури», сигналы от которых поступают на автоматический управляющий комплекс, размещенный возле устья скважины. На трубопроводе от нижней крестовины размещен автоматический регулирующий клапан РК-80×21, управляемый посредством сигнала, передаваемого от автоматического управляющего комплекса.

Конструкция газовой скважины, включающая кондуктор, эксплуатационную, основную и центральную лифтовые колонны, подвешенные соответственно в колонной головке, переводной катушке трубной головки и переводнике нижней крестовины, коренную и надкоренную задвижки, верхнюю крестовину, при этом верхняя и нижняя крестовины соединены между собой посредством трубопроводов, объединенных в единый трубопровод, на трубопроводе от верхней крестовины и на общем трубопроводе размещены расходомеры, а на трубопроводе от нижней крестовины размещен автоматический регулирующий клапан, возле устья скважины размещен автоматический управляющий комплекс, связанный с расходомерами и автоматическим регулирующим клапаном.

Нефтяная газовая скважина, бурение нефтяных и газовых скважин на суше на ingeos.ru

На сегодняшний день это главные природные ресурсы, которые нужны для полноценной жизни человечества. Нефть играет особую роль в топливно-энергетическом балансе, из нее изготавливают моторные топлива, растворители, пластмассу, моющие средства и многое другое. Газ в основном служит источником отопления, горючего для приготовления пищи, топливом для машин и сырьем для изготовления различных органических веществ. Именно поэтому их добыча стала главной отраслью в мире. Для того чтобы добыть эти ископаемые, располагающихся глубоко под землей, нужна нефтяная газовая скважина.

1 – обсадные трубы;

2 – цементный камень;

3 – пласт;

4 – перфорация в обсадной трубе ицементном камне;

I – направление;

II – кондуктор;

III – промежуточная колонна;

IV – эксплуатационная колонна.

Что это такое?

Скважиной называют цилиндрическое отверстие в земле с укрепленными стенками почвы специальным раствором, куда человек не имеет доступа. Длина колеблется от нескольких метров, до нескольких километров, в зависимости от глубины залежей полезных ископаемых.

Строительство газовой скважины – это процесс создания горной выработки в земле. Для качественного процесса необходимы мощные буровые установки. Сегодня половина буровых установок работает на дизельном приводе. Они очень удобны в применении при отсутствии электроэнергии. Мощность их постоянно совершенствуется производителями. Надо помнить, что процесс разрушения горных пород высокотехнологичен, который требует высококачественного оборудования и квалифицированных специалистов.

Скважина и ее составляющие

Что такое и чем отличается от шахт и колодцев? В шахты или колодцы люди при необходимости могут спускаться, а вот в скважину они доступа иметь не будут. Помимо этого, длина имеет больший размер чем диаметр. Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что скважина – это горная выработка цилиндрической формы без доступа в нее людей.

Нефтяная газовая скважина состоит из устья – это верхняя часть ее, ствол – это стенки и нижней частью является забой. Сама конструкция состоит из нескольких частей. Этими частями являются направляющие, кондуктора и эксплуатационные колонны. Бурение нефтегазовой скважины должно выполняться качественно, чтобы слои почвы не размывались при дальнейшей эксплуатации. Поэтому после устройства направляющей колонны, пространство между почвой и стенкой трубы тщательно цементируют. Это особенно важно, ведь через верхние слои почвы проходят активные, пресные воды. Следующий процесс заключается в устройстве кондуктора. Это спуск колонн до еще большей глубины и опять же цементирование пространства между ними и почвой. Затем все эти операции заканчивают спуском эксплуатационной колонны до самого забоя и вновь все пространство от низа до устья цементируется. Это обеспечит хорошую защиту от расслаивания слоев почвы и грунтовых вод.

Типы горных выработок

Строительство нефтегазовых скважин подразделяется на:

Горизонтальную
Вертикальную
Наклонную
Многоствольную
Многозабойную

Классификация по назначению

У каждой есть свое назначение, ниже рассмотрим на какие категории они делятся:

поисковые
разведочные
эксплуатационные

Самые распространенные – вертикальные. При их устройстве угол наклона от вертикали не превышает 5 градусов. В случае если превышает – то называется уже наклонной. Горизонтальная имеет угол уклона от 80 до 90 градусов от вертикали, но так, как бурить под таким наклоном нет смысла, пробивают обычную скважину или наклонную, а затем уже по необходимой траектории пускают сам ствол. Проектирование подразумевает использование многоствольных и многозабойных конструкций. Разница их состоит в том, что многоствольная имеет несколько стволов, которые разветвляются из точки выше продуктивного слоя почвы. А многозабойная имеет несколько забоев, при этом точка разветвления ниже.

Бурение газовой скважины

Не обойдется без разведочной, ведь она позволяет уточнить запасы полезных ископаемых и собрать данные для составления проекта по разработке месторождения.

Самой важной частью газодобывающих работ является именно эксплуатационная “яма”, ведь именно с помощью нее и происходит этот магический процесс добычи нефти и газа. Эксплуатационную, в свою очередь, можно разделить на несколько подтипов, таких как:

Добывающие основные
Нагнетательные
Резервные
Оценочные
Контрольные
Специального назначения
Дублеры

Все они играют огромную роль в этом комплексе работ по добыче газа. Первые предназначены непосредственно для добычи газа. Нагнетательные – для поддержания необходимого давления в продуктивных пластах. Резервные – используются для поддержки основного фонда, когда пласт неоднороден. Оценочные и контрольные служат для наблюдения за изменениями давления в пластах, его насыщенности и уточнения его границ. Специального назначения необходимы для сбора технической воды и устранения промысловых вод. А дублеры необходимы на случай износа основных добывающих и нагнетательных.

Способы бурения

Специалисты выделяют несколько методов, с помощью которых проводится бурение на нефть.

роторное – является одним из наиболее часто используемых методов бурения. Вглубь породы проходит долото, которое вращается одновременно с буровыми трубами. Скорость роторного бурения непосредственно зависит от прочности пород и показателя их сопротивляемости. Популярность данного метода обусловлена, тем, что есть возможность настраивать величину курящего момента в зависимости от прочности и плотности пород и почв. Кроме этого роторное бурение способно выдерживать довольно большие нагрузки при длительном выполнении рабочего процесса;

турбинное – основное отличие данного метода от роторного заключается в использовании долота, которое работает в паре с турбиной турбинного бура. Процесс вращения долота и бура обеспечивается за счет давления силы воды, которая двигается в определенном направлении между статором и ротором;
винтовое – рабочий агрегат, с помощью которого осуществляется винтовое бурение на нефть, состоит из множества механических винтов, которые приводят в движение буровое долото. На данный момент винтовой метод используется редко.

Его этапы

Современная промышленность использует несколько видов бурения, но все они состоят из таких основных этапов:

Проходка бурового ствола. Подразделяется на процесс углубления скважины и очистка от отработанных пород.
Разделение пластов
Освоение буровой скважины
Ее дальнейшая эксплуатация

________________________________

Возможно, Вам также будет интересно

БУРЕНИЕ СКВАЖИН

ИНЖЕНЕРНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА БУРЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ЗАЛЕЖЕЙ ГАЗА

ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ НЕОБХОДИМОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТИ КОНСЕРВАЦИИ И РАСКОНСЕРВАЦИИ СКВАЖИН

ОСОБЕННОСТЬ ГАЗОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ПРОБ ГАЗОВ

ЧТО ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ СУПЕРВАЙЗИНГ В БУРЕНИИ СКВАЖИН?

ОСОБЕННОСТЬ И ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО ТИПА

ОСОБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО – ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРИТОКА НЕФТИ В СКВАЖИНАХ

ОСОБЕННОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАПАСОВ

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

КАК ПРОИЗВОДИТСЯ ОТБОР ПРОБ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ

Газовые скважины при добыче нефти и газа

Природный газ часто является второстепенным фактором при первом бурении и освоении скважины; основное внимание чаще уделяется сырой нефти и другим жидким углеводородам. Однако есть скважины, которые добывают только или в основном природный газ. Хотя газовые скважины могут не требовать такого количества судов или такого количества оборудования, они все же имеют некоторые уникальные проблемы, и есть важные соображения, которые следует учитывать.

Основы газовых скважин

В то время как природный газ, очевидно, является основным продуктом газовых скважин, также могут быть получены жидкие углеводороды и вода. Вода часто находится в газе во взвешенном состоянии, и ее необходимо вычистить. Жидкие углеводороды обычно находятся в форме конденсатов или дистиллятов.

Конденсат начинается в виде пара, выбрасываемого через скважину вместе с газом. В какой-то момент пар конденсируется в жидкость; это может произойти, когда его отправляют в скважину, во время обработки или, возможно, даже после того, как газ был продан и отправлен по трубопроводу. Если пар конденсируется на выходе из скважины, жидкость часто будет падать обратно в пласт, что отрицательно скажется на добыче. Конденсат может быть прозрачным, как вода.

Дистиллят на самом деле представляет собой жидкий углеводород с низким весом, который испаряется в пар, а затем снова конденсируется в жидкость. Этот процесс называется дистилляцией, и это довольно распространенный процесс очистки углеводородов. Перегонка обычно дает бензин или сырую нефть, но не более тяжелую нефть.

Предохранительные клапаны и другие устройства

Газовые скважины могут быть опасными и трудно контролируемыми. В результате они часто принимают некоторые конкретные и важные меры безопасности. Скважины с более высокой добычей газа обычно имеют более широкий набор предохранительных устройств; при малопродуктивных газовых скважинах из скважины может не поступать достаточно газа, чтобы гарантировать этот дополнительный уровень безопасности.

Одной из наиболее важных мер безопасности являются ворота колодца. Устьевые клапаны иногда называют задвижками или просто задвижками. Название может относиться к стилю клапана, который обычно используется для этой цели, в котором используется клин или плита в виде затвора для перекрытия потока. Колодец обычно имеет два главных затвора. Верхний главный затвор используется для закрытия скважины для испытаний или технического обслуживания. Нижние главные ворота используются в качестве резервных, если верхние главные ворота выходят из строя; колодец все еще может быть закрыт, пока заменяется или ремонтируется верхний затвор.

Рисунок 1. Пример новогодней елки для газовой скважины. Показаны два главных затвора, створчатый затвор и предохранительный клапан, а также регулируемый дроссель.

Есть два других распространенных предохранительных клапана, которые можно использовать для закрытия скважины в случае возникновения проблемы. Первый находится на поверхности, обычно возле сепаратора высокого давления. Этот клапан закроется в скважине, если давление поднимется слишком высоко или упадет слишком низко. Низкое давление может означать разрыв или утечку в линии, что приводит к выбросу газа в воздух. Высокое и растущее давление может означать, что водяной пар сконденсировался из газа и замерз, блокируя линию. Предохранительный клапан виден в обоих Рисунок 2 и 3 .

Рисунок 2. Газовая скважина с низким уровнем добычи. На заднем плане видны сепаратор и компрессор.

Рисунок 3. Это газовая скважина с более высоким объемом добычи, поэтому она имеет более широкий набор предохранительных устройств.

Второй предохранительный клапан находится в скважине и называется предохранительным клапаном НКТ. Этот клапан закроется в скважине в случае разрыва трубопровода и выброса газа в атмосферу. Он редко нужен, но его следует регулярно проверять, чтобы убедиться, что он работает. Чаще всего контрактная канатная компания устанавливает и извлекает эти клапаны, а также обслуживает их по мере необходимости. Предохранительный клапан НКТ чаще всего встречается на высокодебитных скважинах. В скважинах с более низкой производительностью можно установить клапан, который открывается гидравлически. Если давление падает, скважина автоматически перекрывается без использования НКТ. Эта система более распространена в морских скважинах.

В некоторых случаях дополнительные меры безопасности не встроены в новогоднюю елку, так как объем производства слишком мал, чтобы требовать их.

Рисунок 4. Это газовая скважина с небольшим объемом добычи и более простым устьем.

Добыча газа

Все скважины имеют уникальный характер, с различным объемом добычи и профилем. Газовые скважины могут давать небольшие объемы, менее 100 000 футов, 3 в день или гораздо большие объемы, составляющие миллионы кубических футов в день. Количество и соотношение воды, конденсата, дистиллята и других продуктов также будет варьироваться от скважины к скважине. Это означает, что оборудование, необходимое для добычи скважины, также будет варьироваться в зависимости от конкретных потребностей каждой скважины.

Газ принимается компанией-покупателем и обычно направляется по трубопроводу. Компания-покупатель не всегда может принять добытый газ. Если в этот момент рынка газа не будет, они не захотят платить за новую добычу. Компания-покупатель может отправить представителя, чтобы закрыть скважину, если они не покупают газ или возникла чрезвычайная ситуация. Газовая компания может не покупать газ в течение более длительного периода времени, что означает, что скважина закрыта и не приносит прибыли в течение всего этого периода времени. Это гораздо менее вероятно, когда скважина также дает сырую нефть, поэтому добыча и того, и другого, когда это возможно, обычно является более стабильным и, следовательно, предпочтительным вариантом.

Ваш аппетит к знаниям в области нефтегазовой промышленности так же ненасытен, как и наш? 😀 Если это так, ознакомьтесь с этими соответствующими статьями ниже — они обязательно вас поднимут!!!

Отделение жидкостей от природного газа при добыче нефти и газа
Осушка природного газа при добыче нефти и газа

Продажа природного газа при добыче нефти и газа
Аренда систем природного газа при добыче нефти и газа

(Посетили 951 раз, сегодня посетили 1 раз)

eTool: бурение и обслуживание нефтяных и газовых скважин — закупорка и ликвидация нефтяных и газовых скважин

eTools
Бурение и обслуживание нефтяных и газовых скважин: закупорка и ликвидация нефтяных и газовых скважин

Бурение и обслуживание нефтяных и газовых скважин » Заглушка и ликвидация нефтяных и газовых скважин

Рисунок 1.

Закупоренная и заброшенная скважина
(Источник: OSHA)

Нефтяная или газовая скважина закупоривается и забрасывается, когда срок ее полезного использования подходит к концу или скважина становится сухой. Эти операции включают действия и задачи, представляющие опасность для работников. В следующих разделах обсуждаются некоторые из опасностей, с которыми, скорее всего, можно столкнуться во время операций по закупорке и ликвидации скважин, и представлены возможные решения этих опасностей.

Операции по подключению и отказу включают:

Подготовка буровой площадки к ликвидации. Принимаются меры предосторожности, чтобы скважина была безопасной для работы. Площадка оценивается с точки зрения обеспечения безопасного доступа и выхода, состояния и устойчивости почвы, контура местности, наличия растений и/или животных, потенциально опасных атмосфер вблизи скважины, движения и движения, размещения оборудования и других опасностей на площадке.
Снятие и утилизация имеющихся обсадных труб, труб и другого оборудования. Трубы удаляются в процессе свободного острия/отвода, растяжения или простого отрезания труб на заданной глубине с использованием методов химической резки, взрывчатых веществ, гидравлической резки или вытягивания.

Удаление застрявших трубчатых элементов над разрезом с помощью ловильных инструментов. Трубы ниже разреза остаются в стволе скважины.
После удаления свободных труб, удаление застрявших труб над срезом с помощью ловильных инструментов. Трубы ниже разреза остаются в стволе скважины.
Установка цементных пробок в скважину и испытание на предотвращение миграции флюидов между различными пластами. Подключение регулируется федеральными и государственными нормами. Правила могут варьироваться от штата к штату.
Срезание верхней обсадной колонны ниже уровня земли и закрытие скважины до того, как поверхность будет рекультивирована, чтобы соответствовать окружающей среде. Рекультивационные работы регулируются федеральными и государственными экологическими нормами. Правила могут варьироваться от штата к штату.

Опасности могут быть связаны со следующим:

Подготовка буровой площадки к ликвидации включает демонтаж и утилизацию различного оборудования. Размещение, перемещение и снос оборудования могут привести к опасностям, связанным с ударом/захватом, а также к эргономическим опасностям. Утечка скважинных жидкостей, газов или паров может привести к пожару и взрыву.

Потенциальная опасность

Воздействие других опасностей, аналогичных тем, которые возникают во время обычных операций бурения или капитального ремонта (таких как опасность транспортного средства, столкновение с опасностями/попадание в них, опасность поскользнуться, споткнуться и упасть, опасность пожара, взрыва и т. д.) .).

Возможные решения

Проведите анализ опасностей на рабочем месте (JHA) для выявления опасностей, связанных с ударом/захватом, и эргономических опасностей.
Провести оценку пожароопасности в отношении пожаро- и взрывоопасности. См. следующие предупреждения об опасностях, разработанные Альянсом OSHA совместно с Национальной сетью STEPS и NIOSH:
- Предотвращение несчастных случаев со смертельным исходом в результате возгорания паров передвижных и вспомогательных двигателей (испанский)
- Горячие работы на нефтяных месторождениях (испанский)
Другие решения аналогичны тем, которые можно найти в разделах «Спуско-подъемные операции» и «Операции с обсадными трубами».

Примеры инцидентов:

При рассмотрении этих инцидентов подумайте, какое из перечисленных выше возможных решений могло бы предотвратить инцидент.

Рабочая бригада, участвовавшая в операции «заглушка и ликвидация» на нефтяной скважине, использовала пропановые горелки для оттаивания замерзших клапанов на устье скважины. Газ вышел из устья скважины и воспламенился, что привело к возгоранию устьевого оборудования и прилегающей территории. Трое сотрудников были госпитализированы с ожогами тел.
Четверо рабочих компании по обслуживанию скважин находились на площадке нефтяной скважины, которую планировалось временно ликвидировать. Перед выводом скважины из эксплуатации необходимо было удалить парафин из скважины, чтобы провести испытание на механическую целостность, чтобы проверить наличие утечек в обсадной колонне скважины. На место прибыл грузовик с горячей нефтью, чтобы закачать горячую воду в скважину, чтобы расплавить парафин. Перед закачкой воды в скважину был открыт противовыбросовый превентор (ПВО). Когда противовыбросовый превентор был открыт, нефть и газ начали выбрасываться. Рабочие по обслуживанию скважин пришли помочь закрыть превентор, но удлинитель к превентору отвалился. Когда экипаж попытался снова прикрепить удлинитель, масло и газ воспламенились. Все пятеро рабочих, участвовавших в аварии, получили множественные ожоги. Четверо из пяти рабочих были доставлены в местный ожоговый центр.

Буровая установка обычно используется для извлечения труб и закупоривания скважины.

Как только это станет безопасным (т. е. при отсутствии остаточного давления и выброса опасных материалов при доступе к стволу скважины), устье скважины извлекается и определяется, на какой глубине будут спасены трубы (максимальная глубина для оптимального восстановления). Это определение может быть сделано с помощью услуг электрического троса, называемых свободными точками / отводами, или путем расчета растяжения труб при приложении силы, или просто путем разрезания труб на глубину, определенную компанией.

Свободная точка – это метод троса, с помощью которого определяется положение «свободной трубы» таким образом, чтобы можно было выполнить соответствующий отвод и разрез выше точки, где трубы застряли или не могут быть удалены из-за скважинных условий. Инструмент со свободной точкой опускают в ствол скважины и закрепляют на трубчатых элементах на различной глубине. Инструменты используют либо крутящий момент трубы, либо растяжение, чтобы определить свободную точку. Струна натягивается или натягивается и скручивается, когда инструмент находится в нужном положении. Считывается счетчик на поверхности, который показывает, где труба застряла, а где свободна.

Метод натяжения использует измерительное устройство для измерения длины натяжения колонны, когда буровая установка тянет трубы. Измеренная длина растяжения используется для расчета приблизительной глубины, на которой трубчатые элементы могут быть удалены, исходя из известного номинального расчетного растяжения трубчатых элементов.

Компания также может принять решение обрезать колонну на заданной глубине без использования методов свободной точки или растяжения, основываясь на своих знаниях о скважине.

После определения глубины существует несколько методов резки трубы. Это может включать использование химического резака, взрывчатых веществ, гидравлических резаков, радиальных резаков или простое вытягивание до тех пор, пока трубы не отделятся. После того, как трубы разрезаны или разделены, они удаляются из ствола скважины.

Потенциальные опасности

Удар оборудованием буровой установки (таким как обсадные домкраты, силовые ключи и элеваторы обсадных труб).
Воздействие других опасностей, сходных с теми, которые возникают при обычных операциях бурения или капитального ремонта (таких как опасности, связанные с транспортными средствами, столкновение с опасностями/попадание в них, опасность поскользнуться, споткнуться и упасть, опасность пожара и взрыва и т. д.).
Воздействие химического резака (например, трифторида брома).
Воздействие взрывчатых веществ, используемых для разрыва труб.

Возможные решения

Проведите анализ опасностей на рабочем месте (JHA) для выявления опасностей, связанных с ударом/захватом, и эргономических опасностей.
При использовании взрывчатых веществ следуйте рекомендациям Американского института нефти (API) 67 «Рекомендуемая практика по взрывобезопасности на нефтяных месторождениях».
Соблюдайте все требования паспорта безопасности (SDS) для трехфтористого брома при выполнении химической резки.
Провести оценку пожароопасности в отношении пожаро- и взрывоопасности. См. следующие предупреждения об опасностях, разработанные Альянсом OSHA совместно с Национальной сетью STEPS и NIOSH:
- Предотвращение несчастных случаев со смертельным исходом в результате возгорания паров передвижных и вспомогательных двигателей (испанский)
- Горячие работы на нефтяных месторождениях (испанский)
Другие решения аналогичны тем, которые можно найти в разделах «Спуско-подъемные операции» и «Операции с обсадными трубами».

Пример инцидента:

При анализе этого инцидента подумайте, какое из перечисленных выше возможных решений могло бы предотвратить инцидент.

Трое рабочих подошли к колодцу, который должен был быть заброшен. Скважина ранее добывала природный газ под высоким давлением и добывала природный газ в течение многих лет. Съемники обсадных труб сбросили давление в скважине. В день инцидента буровая установка растянула обсадную колонну, чтобы определить ее свободную точку, которая, как было определено, находилась на высоте около 2200 футов. Обсадная труба была снята на высоте 2122 фута, и из скважины было извлечено 20 стыков обсадной колонны. Съемники обсадной колонны циркулировали буровой раствор при подготовке к цементированию скважины, когда из скважины вырвался карман углеводородов. Газообразные и жидкие углеводороды, по-видимому, воспламенились от двигателя насоса в задней части прицепа насоса. Трое рабочих получили ожоги, с которыми они были госпитализированы.

После освобождения труб в скважине они готовы к извлечению из ствола скважины. Обычно это достигается с помощью буровой установки или домкратов для обсадных труб. Надлежащий анализ опасностей на работе (JHA) или анализ безопасности труда (JSA) должны быть подготовлены до начала операций и использоваться на протяжении всей операции. Домкраты для обсадных труб в основном используются для вытягивания обсадной колонны, когда использовать буровую установку для этого небезопасно, либо потому, что вес колонны выходит за пределы безопасных эксплуатационных пределов буровой установки, либо потому, что обсадная колонна структурно нестабильна и возможен разрыв.

Потенциальные опасности

Столкновение с оборудованием буровой установки.
Воздействие других опасностей, сходных с теми, которые возникают при обычных операциях бурения или капитального ремонта (таких как опасности, связанные с транспортными средствами, столкновение с опасностями/попадание в них, опасность поскользнуться, споткнуться и упасть, опасность пожара и взрыва и т. д.).
Воздействие труб, содержащих радиоактивный материал природного происхождения (НОРМ), особенно если скважина эксплуатируется в течение длительного периода времени. Надлежащим образом контролируйте трубы на предмет NORM и принимайте необходимые меры предосторожности, как указано в публикациях OSHA (см. раздел «Ссылки»).

Возможные решения

Проведите анализ опасностей на рабочем месте (JHA) для выявления опасностей, связанных с ударом/захватом, и эргономических опасностей.
Провести оценку пожароопасности в отношении пожаро- и взрывоопасности. См. следующие предупреждения об опасностях, разработанные Альянсом OSHA совместно с Национальной сетью STEPS и NIOSH:
- Предотвращение несчастных случаев со смертельным исходом в результате возгорания паров передвижных и вспомогательных двигателей (испанский)
- Горячие работы на нефтяных месторождениях (испанский)
Другие решения аналогичны тем, которые можно найти в разделах «Спуско-подъемные операции» и «Операции с обсадными трубами».

Примеры инцидентов:

Четверо рабочих пытались обслуживать нефтяную и газовую скважину, чтобы бросить ее. Пытаясь сбросить существующее давление на пакер, бригада отвинтила НКТ от пакера. В результате неконтролируемый выброс нефти и природного газа из скважины в атмосферу сопровождался взрывом. Трое рабочих получили множественные ожоги, один рабочий погиб в результате взрыва.
Трое рабочих готовили устье скважины и сдвоенный узел (елку) к глушению и ликвидации. Рабочий на тросе был поражен лубрикатором весом 2000 фунтов. Когда один из рабочих медленно открыл главный клапан рождественской елки, чтобы выровнять давление от скважины до лубрикатора на тросе, лубрикатор весом 2000 фунтов сорвался с дерева, ударив одного из рабочих по тросу в спину, что привело к его смерти.

В некоторых случаях после того, как трубчатые элементы были обрезаны, их невозможно удалить, просто используя буровую установку. Часто, когда трубы вытягиваются из ствола скважины, трубы застревают на изгибах или препятствиях вдоль ствола скважины. Когда это происходит, для удаления используются рыболовные инструменты. Существует множество типов ловильных инструментов (например, гидравлические ясы, копья и овершоты), которые вставляются в ствол скважины с помощью бурильной колонны или троса. Эти методы обеспечивают оператору дополнительное тяговое усилие или крутящий момент для облегчения удаления трубчатых элементов.

Если операции не требуют, чтобы бурильщик находился на штанге или насосно-компрессорной доске над местом проведения работ, или рабочие на полу находились в непосредственной близости от места проведения операции у устья скважины или на полу, их следует удалить или изолировать от опасной зоны.

Типы операций, требующих участия крановщика или рабочих на этажах, варьируются от работы к работе и должны быть оценены с использованием надлежащего JHA или JSA до начала операций. Это может включать, но не ограничиваться, рыболовными операциями, работами с канатом (особенно с использованием взрывчатых веществ, таких как резка труб), тряской, подъемом, забуриванием, ослаблением, установкой, вращением или любыми другими операциями, определенными JHA/JSA.

Потенциальные опасности

Удар рыболовными инструментами или оснасткой.
Воздействие других опасностей, сходных с теми, которые возникают при обычных операциях бурения или капитального ремонта (таких как опасности, связанные с транспортными средствами, столкновение с опасностями/попадание в них, опасность поскользнуться, споткнуться и упасть, опасность пожара и взрыва и т. д.).

Возможные решения

Проведите анализ опасностей на рабочем месте (JHA) для выявления опасностей, связанных с ударом/захватом, и эргономических опасностей.
Другие решения аналогичны тем, которые можно найти в разделах «Спуско-подъемные операции» и «Операции с обсадными трубами».

Пример инцидента:

Нанята бригада для извлечения прихвативших труб из ствола скважины. С прикрепленным рыболовным инструментом команда измерила усилие, необходимое для разрыва тетивы. Сила была близка к номинальной мощности буровой установки. После натяжения и удаления более 20 звеньев струны она снова застряла. Усилие на буровой установке было таким же, как и первоначальное, но без учета дополнительной нагрузки на буровую установку, приложенной к растянутым соединениям, установленным на буровой установке. Буровая установка стала неустойчивой и опрокинулась. Бурильщик на тюбинговой доске был придавлен мачтой, когда она упала, а двое рабочих на полу получили серьезные травмы, спрыгнув с рабочей палубы.

Цементные пробки устанавливаются в ствол скважины для предотвращения миграции флюидов между различными пластами. Это также предотвращает миграцию газа или жидкости на поверхность. После установки проводится опрессовка, чтобы убедиться, что заглушки герметичны. Испытания могут также включать мониторинг воздуха над пробкой на предмет выбросов углеводородного газа и/или паров, и если происходят выбросы жидкости, они будут видны вокруг пробки. При выполнении тампонажных операций, связанных с ликвидацией скважины, следует учитывать и соблюдать нормативные акты штата и федеральные нормы.

Потенциальные опасности

Удар напорными линиями при перекачке цемента.
Воздействие диоксида кремния или токсичных жидкостей, паров или газов.
Воздействие других опасностей аналогично тем, которые возникают во время обычных операций бурения или капитального ремонта (таких как опасности, связанные с транспортным средством, столкновение с опасностями/попадание в них, опасность поскользнуться, споткнуться и упасть, опасность пожара и взрыва и т. д.).

Возможные решения

Провести анализ производственных опасностей (JHA) на предмет опасностей, связанных с ударом/захватом, и эргономических опасностей.
Осмотрите цементировочное оборудование и трубопроводы под давлением перед использованием.
Ограничьте линии и проинструктируйте персонал держаться подальше от линий под давлением.
Провести оценку пожароопасности в отношении пожаро- и взрывоопасности. См. следующие предупреждения об опасностях, разработанные Альянсом OSHA совместно с Национальной сетью STEPS и NIOSH:
- Предотвращение несчастных случаев со смертельным исходом в результате воспламенения паров передвижных и вспомогательных двигателей (испанский)
- Горячие работы на нефтяных месторождениях (испанский)
Другие решения аналогичны тем, которые можно найти в разделах «Спуско-подъемные операции» и «Операции с обсадными трубами».

Примеры инцидентов:

Компания по демонтажу обсадной колонны и тампонированию скважины заключила контракт с добывающей компанией на закупорку скважины, подлежащей ликвидации. Бригада установила донную пробку и вытащила из скважины примерно два стыка НКТ, когда в скважине произошел толчок. Бригада работала с открытым стволом; устройство контроля скважины не использовалось. Скважина быстро начала повышать давление с разбрызгиванием нефти на высоту до 60 футов. Углеводородный туман обдувал оборудование для перекачки цемента, которое работало в пределах 20 футов от скважины, когда углеводородный туман загорелся. По словам очевидцев, возгорание началось с грузовиков, перекачивающих бетон и воду. Один свидетель наблюдал, как пламя перебрасывается из грузовиков в колодец. Сотрудник находился на тюбинговой доске без аварийных путей эвакуации. Сотрудник спрыгнул с тюбинга примерно на 45 футов на землю. В результате рабочий от полученных травм скончался.
Во время операции по закупорке и ликвидации нефтяной/газовой скважины произошел выброс или выброс, когда сервисная компания закачивала в скважину цементную пробку. Противовыбросовые устройства не применялись, что позволяло скапливаться горючих концентраций газа вокруг скважины. Дизельный пикап, который остался работать в 40 футах от колодца, начал разгоняться (т. е. вышел из строя дизельный двигатель) в результате попадания природного газа в воздухозаборник. У грузовика не было аварийного выключателя или выхлопной системы с защитой от тепла и искр, и впоследствии он воспламенил окружающие пары, вызвав взрыв. Пятеро рабочих получили ожоги, трое из них госпитализированы.

После того, как все трубчатые элементы будут удалены, а цементные пробки установлены и испытаны, устье скважины выкапывается вокруг наземной обсадной колонны, а обсадная колонна срезается ниже уровня земли. Добавляется крышка, и лунка накрывается, чтобы предотвратить дальнейшее воздействие на поверхность лунки. Затем территория возвращается к своему естественному состоянию. Требования к отказу могут отличаться от штата к штату. Проконсультируйтесь с вашими государственными и местными требованиями для конкретных процедур оставления.

Потенциальные опасности

Воздействие в замкнутом пространстве или земляные/траншейные работы вокруг ствола скважины.
Пожар или взрыв от источников воспламенения при резке или сварке труб.

Возможные решения

Провести оценку пожарного риска в отношении пожаро- и взрывоопасности. См. следующие предупреждения об опасностях, разработанные Альянсом OSHA совместно с Национальной сетью STEPS и NIOSH:
- Предотвращение несчастных случаев со смертельным исходом в результате воспламенения паров передвижных и вспомогательных двигателей (испанский)
- Горячие работы на нефтяных месторождениях (испанский)
Убедитесь, что все разрешения на работы в ограниченном пространстве или земляные/траншейные работы оформлены должным образом.
Удалите углеводороды, присутствующие в рабочей зоне, если будут выполняться резка или сварка.

Пример инцидента:

Сварщик и помощник закрывали заброшенные нефтяные скважины. Они обнаружили, что скважина, над которой они должны были работать, была забита цементом в неустановленную дату, а затем закрыта крышкой. Вокруг колодца был вырыт котлован глубиной 8 футов. Сварщик вошел в яму, чтобы разрезать трубу на 3 фута ниже уровня земли. Он не знал, что масло просочилось вокруг заглушки и в область трубы, где он собирался резать. После операции по резке из трубы начало выплескиваться масло. Резак зажег извергающееся масло, а также его одежду, которая была покрыта маслом. В результате сварщик получил смертельные ожоги. В данном случае работодатель не использовал ни один из методов, перечисленных в пункте 9.0037 Бюллетень API E3 , 2. 5, Проверка установки заглушки, чтобы убедиться, что заглушка была установлена правильно, а также не использовалась вакуумная тележка, чтобы убедиться, что все жидкости и газы удалены до того, как труба была разрезана, закрыта крышкой и закопана. Примечание. Выемка глубиной восемь футов также должна рассматриваться как замкнутое пространство и оцениваться как разрешенное пространство в соответствии с 29 CFR 1910.146.

Дополнительная информация:

Бюллетень API E3 , Экологический инструктивный документ: методы ликвидации и бездействия скважин для разведки и добычи в США (подтверждено в июне 2000 г.) рассматривает «экологические проблемы, связанные с ликвидацией скважин и методами бездействия скважин», включая «защиту пресноводных водоносных горизонтов от миграции флюидов, а также изоляция добычи углеводородов и интервалов закачки воды». Дополнительные вопросы, рассматриваемые в документе, включают «защиту поверхностных почв и поверхностных вод, будущее землепользование и постоянную документацию о местоположении и состоянии забитых и заброшенных (P&A) стволов скважин».

TOP HEADLINES