УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРОШЕНИЯ УСТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ОТКРЫТОГО ГОРЯЩЕГО ФОНТАНА
FACILITY FOR SPRINKLING WELL HEAD EQUIPMENT AT EXTINGUISHING OPEN BURNING WELL SPRING

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для орошения устьевого оборудования, наводимого на устье фонтанирующей скважины при ликвидации открытого горящего фонтана.
Из опыта ликвидации открытых горящих фонтанов на нефтегазовых скважинах известно, что первоначально проводятся работы по тушению пламени горящего фонтана и лишь потом приступают к работам по ликвидации открытого фонтана [Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов / В.Р.Радковский, Д.В.Рымчук, Ю.Е.Ленкевич, О.А.Блохин. - М.: Недра, 1996. - С.142]. Однако при этом неизбежно возникновение тумана, приводящего к полной потери видимости и препятствующего непрерывности производства работ, что влечет за собой остановки в процессе ликвидации открытого горящего фонтана, увеличения продолжительности и стоимости этих работ. Высока вероятность самовозгорания разлитых в процессе фонтанирования скважины жидких углеводородов после тушения фонтана.
Поэтому в практике ликвидации нефтегазовых фонтанов чаще используют систему канатной оснастки наведения устьевого оборудования на устье фонтанирующей горящей скважины [RU 2231627 C1, E21B 35/00, опубл. 2004.06.27]. При этом орошение устья фонтанирующей скважины и наводимого устьевого оборудования осуществляют с помощью пожарных лафетов. Однако при прекращении орошения устья фонтанирующей скважины и наводимого устьевого оборудования высока вероятность повторного возгорания пламени открытого фонтана после, что может привести к гибели людей и повреждению наводимого устьевого оборудования и крана, с помощью которого осуществляется его наведение на устье фонтанирующей скважины.
Задача, стоящая при создании изобретения, состоит в разработке надежного устройства, обеспечивающего безопасное производство работ по ликвидации открытых горящих фонтанов на нефтегазовых скважинах путем орошения устья фонтанирующей нефтегазовой скважины и наводимого на него устьевого оборудования.
Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в обеспечении непрерывности работ по ликвидации открытых горящих фонтанов за счет постоянного орошения устья фонтанирующей скважины и наводимого на него устьевого оборудования.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в устройстве для орошения устьевого оборудования, содержащего вертикальный и горизонтальный коллекторы, размещенные на грузовой стреле крана и на ее траверсе, коллекторы выполнены с возможностью присоединения посредством гибких рукавов с насосами пожарных машин, на наружной поверхности вертикального коллектора, обращенной в сторону наводимого на устье фонтанирующей скважины устьевого оборудования, выполнены продольные щелевые отверстия, а на его торце размещена заглушка, на наружной поверхности горизонтального коллектора, обращенной в сторону наводимого на устье фонтанирующей скважины устьевого оборудования, выполнены радиальные отверстия с углом отклонения их осей от оси горизонтального коллектора, а на его торце размещена орошающая насадка, при этом орошающая насадка содержит корпус со сквозными осевыми каналами, на обоих концах корпуса выполнены конусные резьбы, на одну из резьб, обращенную в сторону наводимого на устье фонтанирующей скважины устьевого оборудования, навернута накидная гайка с центральным сквозным отверстием, на другую резьбу навернут переводник, взаимодействующий с быстроразъемным соединением, посредством которого осуществляется соединение устройства с горизонтальным коллектором.
На фиг.1 показана схема размещения заявляемого устройства на грузовой стреле крана и на ее траверсе при ликвидации открытого горящего фонтана, на фиг.2 - фрагмент вертикального коллектора (концевой участок), на фиг.3 - фрагмент горизонтального коллектора (с орошающей насадкой), на фиг.4 - разрез горизонтального коллектора (в сечении А-А), на фиг.5-6 - разрезы орошающей насадки (в сечениях Б-Б и В-В).
Устройство состоит из вертикального 1 и горизонтального 2 коллекторов, представляющих собой, например, полые цилиндры или трубы небольшого диаметра.
Вертикальный коллектор 1 размещен на грузовой стреле крана или раме 3 трактора (как показано на фиг.1). На его поверхности, обращенной в сторону устья фонтанирующей скважины 4, выполнены щелевые отверстия 5, а на торце размещена заглушка 6.
Горизонтальный коллектор 2 размещен на траверсе 7, которая подвешена на грузовой стреле крана или рамы 3 трактора с помощью строп 8. На ее поверхности, обращенной в сторону наводимого на устье фонтанирующей скважины 4 устьевого оборудования 9, выполнены радиальные отверстия 10, а на его торце размещена орошающая насадка 11. Радиальные отверстия 10 выполнены под углом 45° к оси горизонтального коллектора 2.
Орошающая насадка 11 содержит корпус со сквозными осевыми каналами 12. На обоих концах корпуса выполнены конусные резьбы. На один конец корпуса, обращенный в сторону наводимого на устье фонтанирующей скважины устьевого оборудования 9, навернута накидная гайка 13 с центральным сквозным отверстием 14, на другой - переводник 15, взаимодействующий с быстроразъемным соединением 16, посредством которого осуществляется соединение орошающей насадки 11 с горизонтальным коллектором 2.
Вертикальный 1 и горизонтальный 2 коллекторы соединены посредством гибких напорных рукавов 17 с насосами пожарных машин 18.
Устройство работает следующим способом.
Вначале на грузовую стрелу крана или раму 3 трактора монтируют вертикальный коллектор 1, а на траверсу 7 - горизонтальный коллектор 2. После монтажа вертикального 1 и горизонтального 2 коллекторов и подвеске на траверсе 7 наводимого на устье фонтанирующей скважины 4 устьевого оборудования 9 начинают движение крана или трактора с рамой 3 к устью фонтанирующей скважины 4. При приближении к устью фонтанирующей скважины 4 начинают орошение троссовой подвески грузовой стрелы крана или рамы трактора охлаждающей жидкостью через щелевые отверстия 6 вертикального коллектора 1. Орошение наводимого на устье фонтанирующей скважины устьевого оборудования 9 осуществляют через радиальные отверстия 10 горизонтального коллектора 2. Орошение устья фонтанирующей скважины 5 осуществляют через центральное сквозное отверстие 14 орошающей насадки 11.
При наведении устьевого оборудования 9 на устье фонтанирующей скважины 4 продолжают осуществлять орошение канатной оснастки крана (трактора) 3 и устье фонтанирующей скважины 5 охлаждающей жидкостью.
Постоянное орошение канатной оснастки в процессе наведения заменяемого устьевого оборудования 9 предотвращает возможные перегорания канатов под воздействием пламени, падения траверсы и заменяемого устьевого оборудования 9 в сборе с отводным патрубком 19. Орошение именно этих участков канатной оснастки, а не всей территории скважины не создают условия для возникновения тумана, препятствующего проведению работ по ликвидации открытого горящего фонтана.
После полного натаскивания заменяемого устьевого оборудования 9 на устье фонтанирующей скважины 5 струя пламени через отводной патрубок 18 поднимается над устьем на безопасную высоту. После этого прекращают орошение канатной оснастки и отсоединяют траверсу 7 от наведенного на устье фонтанирующей скважины устьевого оборудования 9 в сборе с отводным патрубком 18. Осуществляют отвод крана или трактора с рамой 3 от устья фонтанирующей скважины 5.
Затем приступают к глушению скважины по известной методике. Например, в скважину закачивают жидкость глушения (буровой или технологический раствор) соответствующей плотности, при необходимости, осуществляется дополнительная блокировка продуктивного пласта от проникновения в него фильтратов бурового или технологического раствора.
Коллектора 1 и 2 можно изготовить из стальной трубы условным диаметром 50 мм, а продольные щели выполнить размером 5×30 мм, радиальные отверстия диаметром 5 мм. Возможны и другие размеры коллекторов, но при ликвидации открытого горящего фонтана на Уренгойском месторождении были использованы коллекторы именно с такими размерами.
Предлагаемое устройство более надежно по сравнению с традиционными пожарными лафетами, применяемыми при ликвидации открытых фонтанов, так как устраняет возникновение тумана и потерю видимости на территории производства работ. Оно обеспечивает более безопасное производство работ по ликвидации самого фонтана, так как исключает опасность самовозгорания разлитых на устье и по территории возле устья жидких углеводородов. Непредсказуемое и непредвиденное самовозгорание жидких углеводородов, в частности газового конденсата, может повлечь за собой гибель людей, разрушение техники и оборудования. Помимо прочего данный способ снижает потребляемое для орошения территории куста количество воды и другой охлаждающей жидкости.