К вопросу фонтаноопасности при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин

УДК 55.3179

К вопросу фонтаноопасности при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин

Чернокалов К.А., Милосердов Е.Е.

ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет» г. Иркутск

Под физическими условиями возникновения газонефтево-допроявлений и открытых фонтанов понимается наличие в скважине (как правило, в зоне открытого ствола) геологических или технологических факторов, которые потенциально могут вызвать непредусмотренное технологией работ и неуправляемое поступление пластового флюида в ствол скважины в процессе ее сооружения, эксплуатации или ремонта.

Под газонефтеводопроявлениями, как физическим явлением, понимается перенос пластовых флюидов из пород, слагающих разрез, в буровой раствор, заполняющий пространство скважины. Открытый фонтан это последняя стадия развития ГНВП, когда пластовый флюид, поступающий из проявляющего пласта, полностью вытесняет буровой раствор из скважины и беспрепятственно изливается на дневную поверхность. Пластовые жидкости и газы могут поступать в скважину только из проницаемых пород, насыщенных соответствующим флюидом. Поэтому можно безусловно констатировать, что горно-геологическим фактором возникновения ГНВП и открытых фонтанов является наличие по разрезу геологических объектов (пластов), характеризующихся различного рода проницаемостью, и насыщенных пластовым флюидом.

Первостепенное значение имеет наличие пластового флюида. Это значит, что насыщенность объекта потенциального проявления жидкостью или газом является необходимой при отнесении его к объекту потенциальной опасности возникновения ГНВП и открытого фонтана, но не достаточной. Только совместное событие - наличие пластовых флюидов и проницаемость

пласта - позволяет считать этот пласт фактором потенциального возникновения проявлений.

Каждый конкретный геологический объект, потенциально предрасположенный к возникновению ГНВП и открытого фонтана, по-разному воспринимается технологическими службами с позиций опасности возникновения подобных осложнений и аварий. Это восприятие зависит, во-первых, от способности предотвратить возможное ГНВП, а, во-вторых, от степени опасности последствий от ГНВП или открытого фонтана для обслуживающего персонала и окружающей среды. В свою очередь, возможность предотвращения ГНВП и открытого фонтана, а также степень опасности последствий от их возникновения определяется геолого-физическими характеристиками флюидо-содержащих пластов и свойствами пластовых флюидов.

Каждая скважина (на стадии строительства, эксплуатации или при ремонте) представляет собой конкретный технико-технологический объект, с определенной технической оснащенностью и номенклатурой технологических действий [1].

Технические средства, как фактор возникновения ГНВП и открытых фонтанов, можно разделить на три основные группы:

1. Технические средства, не связанные напрямую с предупреждением возникновения и ликвидации ГНВП, режимы работы которых (особенно неисправности или выходы из строя) являются источником возникновения ГНВП.

2. Технические средства, устанавливаемые на скважинах для обеспечения фонтанной безопасности проведения технологически предусмотренных работ.

Примером тому являются все виды противовыбросового оборудования и дополнительные элементы устьевой оснастки скважин при их бурении, эксплуатации и ремонте.

3. Контрольно-измерительные приборы и аппаратура, предназначенные для своевременного обнаружения признаков газонефтеводопроявлений.

Выход из строя или неисправности технических средств каждой из вышеперечисленных групп если и не приводит непосредственно к возникновению ГНВП или открытому фонтану,

то, во всяком случае, способствует увеличению опасности (риска) возникновения этих осложнений или аварий.

Технология проведения работ при строительстве, эксплуатации или ремонте скважин должна планироваться и реализовы-ваться таким образом, чтобы исключить возможность возникновения любых осложнений или аварийных ситуаций, в том числе, связанных с ГНВП и открытым фонтанированием. Однако на практике вступают в силу различного рода противодействующие обстоятельства: неверный выбор режимно-технологиче-ских параметров из-за недостаточности информации о горно-геологи-ческих условиях бурения, ошибочные действия исполнителей работ, принятие непродуманных инженерно-технологических решений, невыполнение технологических требований и предписаний исполнителями работ, в результате чего может сложиться ситуация, когда эти, упомянутые выше, факторы технологического характера приведут к возникновению ГНВП или, как следствие, открытому фонтанированию. Можно сказать, что реализация технологических операций при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин, как фактор воздействия на состояние геолого-технического объекта (скважины), несет в себе опасность создания таких условий, при которых возможно возникновение ГНВП и даже открытых фонтанов.

Таким образом, из всего вышеизложенного следует сделать вывод о том, что при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин основными факторами, от которых зависит потенциальная возможность возникновения газонефтеводопрояв-лений и открытых фонтанов, являются:

- горно-геологические факторы;

- технические факторы;

- технологические факторы.

Очевидно, что только совместное влияние этих факторов определяет уровень опасности возникновения ГНВП и открытых фонтанов в каждом конкретном случае при определении аварийной обстановки. В зависимости от сочетания характеристик этих факторов можно судить о потенциальной осложнен-ности проведения процессов строительства, эксплуатации и ремонта скважин. Иными словами, в каждом конкретном случае

можно оценить уровень опасности возникновения аварийной ситуации, то есть определить фонтаноопасность технологического объекта (скважины).

Под фонтаноопасностью при строительстве, эксплуатации и ремонте скважин понимается потенциальная возможность развития возникшего газоводонефтепроявления в открытый фонтан при существующих горно-геологических условиях, используемых технических средствах и применяемой технологии ведения работ [2].

Целесообразно с нашей точки зрения оценить фонтаноопасность по каждой группе факторов, влияющих на возникновение ГНВП и открытых фонтанов, в отдельности. Такая оценка состоит в анализе характеристик горно-геологических, технических и технологических факторов, от которых зависят условия поступления флюидов из пласта в ствол скважины.

Своевременное создание некоммерческого партнерства, объединяющего государственные надзорные органы, нефтегазовые и сервисные компании., специализированные учебные-методические центры, заинтересованные в повышение стандартов безопасности и качество обучение специалистов и переподготовки в области предупреждения и ликвидации газонефтеводо-проявления при строительстве, эксплуатации и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин

Библиографический список

1. Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. - М.: Недра, 1988. - 279 с.

2. Инструкция по борьбе с прихватами колонн труб при бурении скважин. - М.: Недра, 1976. - 67 с.

Об авторах

Чернокалов Константин Александрович

Аспирант. ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет», г. Иркутск

Милосердов Евгений Евгеньевич (Djops1983@mail.ru) Соискатель. ФГБОУ ВО «Иркутский национальный исследовательский технический университет», г. Иркутск