Техника безопасности при вскрытии и опробовании продуктивных горизонтов и освоении скважин

На рассматриваемых этапах заканчивания могут возникнуть опасности, связанные с перемещением тяжестей при спускоподъемных операциях; с высокими давлениями на устье скважины, в колонне бурильных или насосно-компрессорных труб, в пластоиспытателе и пробоотборнике; с использованием токсичных компонентов для обработки промывочной жидкости или улучшения коллекторских свойств продуктивного пласта; с притоком пластовых флюидов, содержащих горючие или токсичные компоненты; с использованием взрывчатых веществ для перфорации обсадных колонн.

Правила безопасности, которые необходимо соблюдать при перемещении тяжестей (подтаскивание труб, спуско-подъемные операции, спуск и подъем пластоиспытателя и т. п.), освещены в курсе «Технология бурения», а при использовании взрывчатых веществ — в курсе «Промысловая геофизика». Наиболее высокие нагрузки на подъемную часть бурового оборудования возникают, по-видимому, при освобождении пакера пластоиспытателя после опробования. Поэтому перед опробованием пласта необходимо тщательно проверить исправность всего оборудования и устранить дефекты, а бурильщиков проинструктировать о предельно допустимой нагрузке при подъеме колонны. Длину верхней бурильной трубы перед пакеровкой пластоиспытателя нужно отрегулировать так, чтобы было удобно и безопасно управлять краном высокого давления на вертлюжной головке.

До начала работ устье скважины должно быть герметизировано противовыбросовым оборудованием, рабочее давление которого выше наибольшего ожидаемого давления в случае заполнения скважины и колонны труб пластовым флюидом. При вскрытии и опробовании пласта таким оборудованием являются превенторная установка и обратный клапан в бурильных трубах, устьевой манифольд с вертлюжной головкой, а при освоении и испытании — фонтанная арматура. Перед установкой противовыбросовое оборудование следует опрессовать; давление опрессовки должно соответствовать пробному, указанному в паспорте оборудования. После монтажа противовыбросового оборудования на устье газовой или разведочной скважины производится повторная опрессовка воздухом, а на устье нефтяной скважины — водой на давление, соответствующее прочности обсадной колонны на разрыв. Буровые рукава и вертлюг при опробовании пласта можно использовать только в случае, если ожидаемое избыточное давление в бурильных трубах у устья будет меньше допустимого для этих узлов.

Обвязка превенторов должна обеспечивать возможность как прямой, так и обратной промывки скважины под избыточным давлением, плавного стравливания избыточного давления на устье, а также замены вышедшего из строя превентора новым без разгерметизации скважины. Выкидные линии от превенторов должны направляться по прямой в противоположные стороны; на них не разрешается делать повороты, так как это может способствовать ускоренному износу труб песком, содержащимся в потоке выходящей из скважины жидкости (газа). На каждой линии устанавливают две задвижки, рассчитанные на такое же давление, как и превенторы: резервная и рабочая; между задвижками должен быть установлен манометр, рассчитанный на максимальное ожидаемое давление на устье. Задвижки нужно устанавливать так, чтобы подход к ним всегда был свободен; их запрещается размещать под полом буровой и укладывать на землю. Целесообразно также на выкидных линиях ставить датчики, которые подавали бы сильный звуковой сигнал в случае повышения давления до опасного предела, а на аварийной линии — предохранительный клапан, открывающий ее, как только давление у устья приблизится к уровню, опасному для прочности обсадной колонны, или к величине, при которой давление на стенки открытого участка скважины будет близко к давлению разрыва породы.

Выкидные трубопроводы выводятся к земляным амбарам, сооружаемым с подветренной стороны, вдали от проезжих дорог, линий электропередач, жилья и мест, где работают двигатели внутреннего сгорания, на расстоянии не менее 100 м от скважины. На конце трубопровода устанавливают стояк высотой не менее 10 м для сжигания газа. Все выкидные линии должны иметь небольшой уклон от скважины, обеспечивающий слив жидкости самотеком. Их укладывают на специальные стойки-опоры и крепят так, чтобы вибрации, возникающие при фонтанировании скважины, не сказывались на прочности и не могли привести к разрушению линий.

Штурвалы управления превентором или пульта управления следует выводить в легко доступное место, в сторону от устья скважины не менее чем на 10 м. Над штурвалами управления должен быть сделан навес из досок толщиной не менее 50 мм со стенкой, обращенной в сторону скважины. На стенке перед каждым штурвалом масляной краской наносится стрелка, указывающая направление вращения штурвала для закрытия превентора, а цифрами — число оборотов, необходимое для полного закрытия. Той же краской на штурвале и стенке наносятся метки, совмещение которых соответствует полному открытию превентора.

В процессе бурения концевые задвижки на выкидных линиях должны быть закрыты, а задвижка на выкиде в очистную систему открыта.

На период года с отрицательной температурой воздуха превенторная установка должна быть утеплена.

Исправность противовыбросового оборудования необходимо контролировать не реже одного раза за вахту путем закрытия и открытия превенторов и задвижек; еженедельно следует проверять надежность болтовых креплений и исправность боковых отводов превенторов, фонтанной арматуры и сепараторов.

На рассматриваемых этапах заканчивания скважин могут возникать газонефтепроявления вплоть до выбросов и открытых фонтанов. Важными профилактическими мероприятиями, направленными на предотвращение таких осложнений при вскрытии пласта, являются: контроль плотности жидкости, выходящей из скважины, с помощью автоматического плотномера; контроль уровня жидкости в приемных емкостях буровых насосов с помощью датчика, который подавал бы сильный звуковой сигнал в случае опасного изменения уровня; автоматический контроль газосодержания промывочной жидкости; оборудование очистной системы высокопроизводительными вакуумными дегазаторами; систематический контроль механической скорости проходки.

Заметное увеличение механической скорости проходки при разбуривании глинистых пород и аргиллитов, перекрывающих газонефтенасыщенные пласты, может служить признаком вскрытия ореола вторжения в зонах АВПД. Во избежание выбросов восстанавливать промывку скважины после длительного простоя (например, после смены долота, по окончании закрытого периода опробования и т. п.) следует только при герметизированном устье. Открывать превентор можно не ранее, чем после первого цикла циркуляции, убедившись, что давление на устье скважины атмосферное.

В случае, если во время бурения начались газопроявление или перелив жидкости через открытое устье, необходимо закрыть универсальный превентор, интенсифицировать промывку, периодически расхаживать и проворачивать бурильные трубы и тщательно дегазировать промывочную жидкость. При опасности выброса нужно закрыть верхний плашечный превентор, предварительно приподняв бурильную колонну так, чтобы над ротором оказалась бурильная труба, и промывать скважину, создавая противодавление на устье, а при необходимости — утяжеляя промывочную жидкость, до полного успокоения скважины.

После закрытия превентора при газонефтепроявлении необходимо следить за тем, чтобы на территории, прилегающей к скважине, не появились грифоны. При появлении грифонов нужно постепенно снижать противодавление на выкиде превенторов, не допуская, однако, понижения уровня жидкости в скважине и бурильной колонне.

Пластовую жидкость, выходящую из скважины при газонефтепроявлении, восстановлении промывки через циркуляционный клапан при опробовании, при освоении или испытании, необходимо собирать в земляные амбары, удаленные от буровой, а летучие компоненты, содержащиеся в этой жидкости, сепарировать и сжигать в факеле.

Следует, помнить, что некоторые компоненты, содержащиеся в пластовых флюидах (углеводородные газы, сероводород и другие), а также некоторые химические реагенты, используемые для обработки промывочных жидкостей (например, КССБ, хромпик, окзил и другие) или для увеличения проницаемости приствольной зоны продуктивного пласта (например, соляная кислота), токсичны, могут вызывать ожоги при попадании на кожу и слизистые оболочки человека, отравление или удушье. В случае применения токсичных химических реагентов персонал необходимо обеспечить спецодеждой и защитными очками и проинструктировать правилам обращения с такими веществами. Для предотвращения несчастных случаев, связанных с наличием в пластовых флюидах вредных компонентов, необходимо контролировать уровень загазованности вокруг скважины, компонентный состав газа, не допускать превышения допустимых норм концентрации вредных газов в атмосфере. На буровой должна быть аптечка с набором необходимых медикаментов, а персонал должен быть обучен пользованию ими. Если же уровень загазованности превышает норму, персонал бригады должен быть обеспечен соответствующими исправными противогазами, за работой его необходим постоянный контроль квалифицированного медицинского работника и газоспасательной бригады.

Ряд узлов оборудования при операциях по заканчиванию скважин может находиться под высоким давлением. Поэтому персонал бригады должен быть обучен обращению с такими узлами. Так, отсоединять вертлюжную головку (а при ее отсутствии — ведущую трубу с краном высокого давления) от бурильной колонны после опробования пласта можно только после стравливания избыточного давления в трубах; отбирать пробы пластового флюида из пробоотборника следует только с помощью специальных устройств, предназначенных для этой цели, поскольку в нем сохраняется высокое давление. Прежде, чем разбирать пластоиспытатель или пробоотборник по окончании опробования, необходимо через предохранительный вентиль стравить избыточное давление.

Плотность большинства углеводородных газов и сероводорода больше плотности воздуха. Эти компоненты могут скапливаться в пониженных участках местности, колодцах, в закрытых и полузакрытых помещениях и т. п. Поэтому все места, где могут находиться люди, должны хорошо и постоянно проветриваться.

В случае возникновения открытого фонтана необходимо прекратить подачу электроэнергии на буровую, остановить двигатели, потушить все топки на территории, прилегающей к скважине, запретить движение транспорта и пешеходов, пользование открытым огнем и курение, вызвать машины пожарной охраны и принять меры к сбору жидкости, изливающейся из скважины. О начавшемся фонтанировании бурильщик обязан немедленно сообщить руководству предприятия и буровому мастеру. До прибытия на буровую мастера или старших специалистов предприятия бурильщик возглавляет работы по ликвидации фонтанирования.

Для работы по ликвидации фонтана рабочих следует обеспечить спецодеждой из непромокаемого материала, противогазами, исправным инструментом, не дающим при ударах искры. В безопасном месте, поблизости от буровой, нужно создать медицинский пост, снабженный медикаментами для оказания помощи получившим травмы или пострадавшим от ожогов, отравления и удушья и санитарным транспортом.

Работами по ликвидации фонтана должен руководить опытный специалист, назначенный руководителями бурового предприятия.