CC BY
23Пожарная и промышленная безопасность в нефтегазовой отрасли _
УДК 622.279.51/.7(571.1)
К ВОПРОСАМ ПОЖАРНОЙ И ПРОТИВОФОНТАННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБУСТРОЙСТВА НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
THE ISSUES OF FIRE AND BLOWOUT SAFETY OIL AND GAS FIELDS
А. Ю. Акулов, В. А. Долгушин
A. Yu. Akulov, V. A. Dolgushin
Уральский институт ГПС МЧС России, г. Екатеринбург
Тюменский государственный нефтегазовый университет, г. Тюмень
Ключевые слова: пожарная и промышленная безопасность; скважина; газопроявления Key words: fire and industrial safety; well construction; gas shows
Одним из наиболее существенных показателей пожарной и противофонтанной безопасности при обустройстве месторождений нефти и газа, в частности при строительстве и ремонте газовых скважин, является отсутствие неконтролируемых выбросов пластовых флюидов на земную поверхность и в окружающую атмосферу, то есть отсутствие открытых газовых фонтанов и пожаров на них [1].
Отечественный и мировой опыт строительства и ремонта газовых скважин убедительно доказывает, что наиболее действенным способом снижения аварийности, связанной с открытым фонтанированием скважин, является принятие превентивных мер по профилактике газонефтеводопроявлений во время выполнения всех без исключения работ, составляющих цикл обустройства месторождений, в первую очередь строительства, эксплуатации и ремонта скважин [2, 3].
122
Нефть и газ № 5, 2015
Эффективность профилактики газонефтеводопроявлений базируется на четком и своевременном исполнении требований нормативно-инструктивных документов, регламентирующих безопасное ведение работ. При этом непременным условием является то, чтобы эти требования реализовывались квалифицированными и дисциплинированными исполнителями.
Очевидно, что максимальное выполнение требований, предписанных правилами и инструкциями, достигается только при наличии эффективного контроля за их исполнением, причем наибольший эффект имеет место при осуществлении контроля со стороны независимых, специализированных контролирующих организаций, в частности противопожарных частей, военизированных отрядов и частей противофонтанной службы.
Сегодня задачи обеспечения контроля за выполнением мероприятий по предупреждению газонефтеводопроявлений в публичных акционерных обществах «Газпром», «ЛУКойл» возложены на военизированные отряды противофонтанных служб, входящих в состав этих обществ, и на части ГПС России, находящихся на подведомственных им территориях.
Например, ООО «Газпром Газобезопасность» объединяет под своей эгидой пять филиалов — военизированных противофонтанных частей, имеющих в своей структуре специализированные профилактические подразделения.
Целенаправленная деятельность подразделений ООО «Газобезопасность» по обеспечению фонтанной безопасности при бурении, ремонте и эксплуатации скважин представляет собой систему профилактических мероприятий, основными из которых являются:
• индивидуальное обследование скважин и иных объектов потенциальной пожарной и фонтанной опасности с целью выявления нарушения требований, предписанных инструктивными и руководящими документами, по предупреждению газонефтеводопроявлений и открытых газовых фонтанов с их возгоранием и возникновением пожаров на прилегающей к скважине территории;
• постоянное присутствие специалистов профилактических подразделений на объектах обустройства в период проведения пожаро- и фонтаноопасных технологических операций;
• экспертиза и согласование планов работ и нарядов-допусков на проведение пожаро-и газоопасных работ, тем более фонтаноопасных работ;
• проведение учебно-тренировочных занятий с членами буровой вахты или бригады капитального ремонта скважин по отработке первоочередных действий при угрозе возникновения открытого газового фонтана и пожара;
• выполнение особо опасных с позиции возникновения газонефтеводопроявлений и открытых фонтанов, осложненных возгоранием и пожарами, ремонтно-восстановительных работ силами специалистов военизированных пожарных и противофонтанных частей;
• подготовка и аттестация персонала предприятий в области обеспечения пожарной и фонтанной безопасности при бурении, ремонте и эксплуатации скважин, при обустройстве объектов на месторождении.
Соблюдение этих профилактических мероприятий будет способствовать планомерной и ритмичной работе скважин, газовых промыслов и газодобывающих предприятий, о чем свидетельствует опыт работы ООО «Газобезопасность» и ее подразделений [4].
К сожалению, все эти профилактические требования не всегда соблюдаются. В качестве примера рассмотрим работы по строительству скважины № 93 Южно-Русского месторождения. Скважина заложена в центральной части Южно-Русского месторождения. Назначение этой скважины — эксплуатация на сеноманской залежи (пласт ПК!). Проектная глубина — 1 055 м.
В процессе строительства скважины возникли осложнения в виде газопроявлений. При заканчивании скважины [5] перед вскрытием продуктивного пласта было выполнено шаб-лонирование от устья до забоя, осуществлена привязка интервала перфорации, и определено место размещения искусственного забоя, который составил 1 016 м (планируемый интервал перфорации 993-1 014 м). В связи с недостаточной глубиной скважины (2 м до нижних отверстий перфорации) были проведены работы по углублению забоя (нормализации) до глубины 1 022 м путем его промывки.
Перед перфорацией скважины НКТ были оставлены на элеваторе на надпревенторной катушке, сама скважина была долита солевым раствором (NaCl) до устья. По результатам привязки искусственный забой составил 1 022 м, перфорация эксплуатационной колонны проводилась поэтапно, причем повторного разрешения на проведение перфорационных работ после промывки скважины буровым мастером не было получено. Первоначально
:-V» 2015
Нефть и газ
123
была проведена перфорация в интервале 1 008,5-1 014,0 м. Подъем кабеля после отстрела происходил в нормальном режиме, перелива не отмечалось. Затем была проведена сборка, спуск и отстрел перфоратора в интервале 1 003-1 008,5 м. При подъеме геофизического кабеля из скважины сразу начался перелив раствора ЫаС1 из трубного пространства НКТ-114 с возрастающей интенсивностью, скорость подъема кабеля была увеличена до 8 000 м/час. Однако из-за увеличения перелива 120 м каротажного кабеля было отрублено и впоследствии выброшено из НКТ. Буровая вахта после рубки кабеля пыталась навернуть на НКТ-114 кран КШЦ и загерметизировать трубное пространство скважины. Попытка не удалась, так как из труб увеличился выброс разгазированного раствора и газа. Была открыта задвижка на факельную линию, а трубные плашки превентора были закрыты. После чего была предпринята попытка глушения скважины по затрубному пространству, но из-за невозможности герметизации трубного пространства было принято решение сбросить НКТ-114 в скважину и закрыть глухие плашки превентора. После закрытия превентора на устье была дополнительно установлена коренная задвижка. В скважину на поглощение закачали 25 м3 раствора ЫаС1 плотностью 1140 кгс/м3, после чего скважина была закрыта.
Дальнейшие действия вахты проводились в соответствии с планом ликвидации аварий при газонефтеводопроявлениях. Скважина была заглушена раствором ЫаС1 плотностью 1 160 кгс/м3.
Анализ действий бригады выявил, что причинами газопроявлений являются:
• вторичное вскрытие пласта ПК1 в зоне размещения высокопроницаемого коллектора, что привело к интенсивному поглощению раствора ЫаС1 в момент проведения перфорации; газонасыщенная часть пласта ПК1 вскрыта в интервале 967,0-1 024,4 м по стволу и характеризуется как несцементированный, рыхлосвязанный песчаник, практически песок с незначительным присутствием цементной фракции;
• проведение работ после спуска НКТ в скважину осуществлялось с отступлением от типовой схемы обвязки устья скважины: с оставлением НКТ-114 на элеваторе без запорного устройства вместо проектного оставления — на подвеске НКТ (был нарушен пункт правил [6], требующий при выполнении прострелочно-взрывных работ оборудовать устье скважины запорной арматурой и устройствами, обеспечивающими герметизацию при спуске, срабатывании и подъеме прострелочно-взрывной аппаратуры);
• отсутствие контроля за уровнем жидкости в скважине (был нарушен пункт правил, требующий обязательного установления наблюдения за уровнем жидкости в скважине во время перфорации);
• отсутствие мер по освобождению устья от каротажного кабеля (нарушен пункт правил, устанавливающий обязательную герметизацию скважины после перфорации эксплуатационной колонны в случаях возникновения признаков газонефтеводопроявлений — нарастающий прилив промывочной жидкости и др.);
• работы были начаты при неподготовленности устья скважины (нарушен пункт правил, гласящий о необходимости оборудования устья скважины запорной арматурой и устройствами, обеспечивающими герметизацию при спуске, срабатывании и подъеме простре-лочно-взрывной аппаратуры) [7, 8].
На основании анализа причины аварии на скв. № 93 Южно-Русского месторождения предлагаются следующие мероприятия по повышению уровня противофонтанной безопасности на объектах освоения и обслуживания ОАО «Севернефтегазпром»:
1. В обязательном порядке перед выдачей разрешения на прострелочно-взрывные работы проводить инструктажи с персоналом бригад бурения, освоения, капитального ремонта скважин и геофизических партий по предупреждению и ликвидации газонефтеводопро-явлений.
2. В планах работ на освоение предусмотреть технологический отстой для определения состояния скважины после каждого отстрела перфоратора.
3. Проверять соответствие плотности промывочной жидкости, находящейся в скважине, плотности, указанной в плане работ.
4. В план работ по освоению скважин включить пункт: при привязке интервала перфорации к геологическому разрезу одновременно регистрировать величины забойного давления и плотности перфорационной жидкости по стволу с выдачей результатов на скважине.
5. Иметь в бригаде типовую схему обвязки устья скважин при работах по перфорации скважины через НКТ, а также устойчивую (прямую) радиотелефонную связь с диспетчером предприятия и противофонтанной службой.
124
Нефть и газ 2015
Анализ действия бригады в аварийной ситуации показал правильность действий вахты, что позволило избежать открытого газового фонтана с возможным возгоранием.
Список литературы
1. Предотвращение и ликвидация газопроявлений и открытых фонтанов при ремонте скважин в экстремальных условиях Крайнего Севера / Л. У. Чабаев, А. В. Кустышев, Г. П. Зозуля, М. Г. Гейхман. - М.: ИРЦ Газпром, 2007. -189 с.
2. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации / Ю. М. Басарыгин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов: Справочное пособие. В 6 т. -М.: Недра-Бизнесцентр, 2002.
3. Курочкин Б. М. Техника и технология ликвидации осложнений при бурении и капитальном ремонте скважин. -В 2-х частях. -М.: ОАО «ВНИИ0ЭНГ».-2007.-Ч. 1.-598 с.; 2008.-Ч. 2. -555 с.
4. Чабаев Л. У. Основы стратегии и тактики ликвидации открытых газовых фонтанов // Пожарная безопасность. - 2008. -№ 4. - С. 83-85.
5. Заканчивание скважин / В. П. Овчинников, Н. А. Аксенова, Ф. А. Агзамов, О. В. Нагарев: учеб. пособ. для вузов. -Тюмень: Экспресс, 2011. -451 с.
6. РД 08-492-02 Инструкция о порядке ликвидации, консервации скважин и оборудования их устьев и стволов. - М.: ГУП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. - 31 с.
7. Гоинс У. К., Шеффилд Р. Предотвращение выбросов / Пер. с англ. -М.: Недра, 1987. -288 с.
8. Повзик Я. С. Пожарная тактика. -М.: ЗАО «СПЕЦТЕХНИКА», 2001. -416 с.
Сведения об авторах
Акулов Артем Юрьевич, к. т. н, начальник адъюнктуры, Уральский институт Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий России, г. Екатеринбург, тел. 89043810454, email: Akulov-07@mail.ru
Долгушин Владимир Алексеевич, к. т. н., доцент кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин», заведующий Международным тренажерным центром, Тюменский государственный нефтегазовый университет, г. Тюмень
Information about the authors
Akulov A. Yu., Candidate of Science in Engineering,
chief of postgraduate 's work department at the Ural Institute of fire prevention government service of the RF Ministry for civil defense, emergency situations and elimination of the consequences of natural calamity of Russia, Yekaterinburg, phone: 89043810454, e-mail: Akulov-07@mail.ru
Dolgushin V. A., Candidate of Science in Engineering, associate professor the chair «Drilling of oil and gas wells», Head of the International Training Centre,Tyumen State Oil and Gas University
