книги / Предупреждение и ликвидация аварий в бурении

Дальнейшие работы по освобождению кабеля или прибора сводятся или к обрыву его, или к освобождению бурильной ко­ лонной, спускаемой с канаторезкой или воронкой. Предпочтение следует отдавать второму методу, так как обрыв кабеля проис­ ходит в любом месте, а чаще около устья, что сопряжено с дли­ тельными работами по его последующему извлечению.

Наиболее эффективный метод освобождения прихваченного ка­ беля предложен А. В. Ферштером, он заключается в следующем: на каротажном кабеле устанавливают зажим на высоте 1 м от ротора, затем кабель с зажимом опускают на ротор, удерживая специальной вилкой. Выше зажима делают петлю из кабеля, под которой его обрубают. На конце оставшегося у лебедки кабеля крепят карабин или крючок с предохранителем против самопро­ извольного отсоединения от него петли. Кабель с карабином про­ пускают через специально установленный ролик у кронблока. Затем к нему присоединяют груз и пропускают через бурильную трубу, которую предусматривают спускать в скважину. После этого отсоединяют груз от карабина и зацепляют последний за петлю кабеля, подвешенного на роторе. Натягивают каротажной лебедкой кабель, освобождают вилку и бурильную трубу спус­ кают в скважину. После установки трубы на элеватор на торец муфты бурильного замка устанавливают вилку и на нее опускают зажим кабеля с петлей. Потом отсоединяют карабин от петли, подсоединяют к нему груз, пропускают их через очередную трубу или свечу, и производя поочередно описанные выше операции, спускают бурильную колонну до места прихвата кабеля.

При выполнении указанных работ надо иметь в виду сле­ дующее. В нижней части первой трубы должна быть направляю­ щая воронка без козырька. Для этого часто используют колокол. Во второй или третьей трубе следует установить специальный пе­ реводник с сеткой для поднятия кабеля в случае, если он будет упущен с устья.

Прихваченный кабель, как правило, освобождается при дове­ дении до места прихвата, воронки бурильной колонны.

В других случаях освобождают прихваченный кабель с помощью канаторезки или овершота, или патрубка с окном. Овер-

При этом проводят операции в следующей последовательности: закрепляют кабель на устье скважины зажимом, сматывают весь кабель с каротажной лебедки или обрубают его так, чтобы длина кабеля выше зажима была равна 150—200 м. Затем протаскивают кабель через окно канаторезки (овершота или патрубка с окном) и присоединяют его к каротажной лебедке. Затем канаторезку, овершот или патрубок с окном присоединяют к бурильной трубе и спускают в скважину, при этом кабель будет находиться между

271

стенкой скважины и бурильной трубой. Для успешного извлечения кабеля необходимо, чтобы окно канаторезки было направлено к лебедке подъемника, кабель после спуска первой трубы должен быть натянут с усилием, равным половине его разрывного усилия. Величину установленного натяжения необходимо все время под­ держивать, для чего следует отпускать кабель с лебедки.

Бурильная колонна опускается медленно и без вращения. Трубы между собой соединяют при застопоренном роторе и без вращения колонны, подвешенной на роторе. После достижения места прихвата восстанавливают циркуляцию раствора и опускают колонну до освобождения кабеля. На ликвидацию прихвата ука­ зывает резкое ослабление натяжения кабеля. Если при последую­ щем натяжении кабель свободно идет вверх, то его извлекают из труб и затем поднимают бурильную колонну. В противном случае трубы поднимают вместе с кабелем, используя зажимы для удер­ жания его на трубах.

При применении канаторезки бурильную колонну спускают до места прихвата и натягивают, при этом ножами канаторезки ка­ бель отрезается и его извлекают лебедкой подъемника на поверх­ ность, а бурильную колонну извлекают обычным путем.

В связи с тем что при этом методе ликвидации прихвата ка­ бель находится между стенкой скважины и трубой в неблагоприят­ ных условиях и нельзя исключить вращение труб, он часто обры­ вается задолго до достижения ловильным инструментом места

с помощью каротажной или буровой лебедки. В первом случае дополнительно закрепляют подъемник и блок-баланс, для чего под передние и задние колеса автомобиля устанавливают подкладки, закрепляемые трубами, вбитыми в землю.

Обрывают кабель, чередуя увеличение натяжения с резким снижением его при непрерывном и последовательном повышении нагрузки на кабель на 0,3—0,5 тс. Причем натяжение с одним и тем же усилием повторяют 2—3 раза. Нередки случаи, когда при приложении усилий больших, чем это делается при расхаживании прихваченного кабеля, происходит его освобождение. При этом обращают особое внимание на мероприятия по технике безопас­ ности.

При обрыве кабеля с помощью буровой лебедки закрепляют его на роторе или устье скважины с помощью зажима или других приспособлений. Затем ослабляют кабель, сматывают несколько витков его и закрепляют на подъемном крюке буровой установки. После этого медленно поднимают талевый блок и проводят рабо­ ты по обрыву кабеля в такой же последовательности, как и при обрыве его с помощью лебедки подъемника. Внутри фонаря вышки при этом должен находиться один бурильщик. Кабель на подъем­

272

ном крюке крепят, предварительно обмотав крюк мешковиной, для предупреждения повреждения кабеля. В практике нашел примене­ ние способ обрыва кабеля путем намотки его на переводник. Пос­ ледний затем устанавливается внутри двух штропов, подвешенных на крюке.

При обрыве кабеля длину извлеченной части его замеряют, та­ ким образом определяют местонахождение верхней части остав­ ленного в скважине кабеля и записывают в буровой журнал. Оторванный кабель из скважины чаще всего извлекают ершами, которые опускают на 30—50 м ниже места обрыва. Скорость спуска на этом участке должна быть небольшая. Спуск прекра­ щают при разгрузке колонны на 1,5—2 тс. Затем делают 5—6 подъемов и опусканий ерша на длину квадрата, а затем 3—5 мед­ ленных поворотов бурильной колонны с ершом и снова 3—5 подъ­ емов и спусков колонны с ершом на длину квадрата. Затем мед­ ленно поднимают бурильную колонну на 30—50 м, если увеличения нагрузки на крюке не прослеживаются и нет никаких других приз­ наков захвата кабеля, снова спускают бурильную колонну, но уже на 30—50 м ниже предыдущего места работы ершом. Так, повторяя описанный выше метод, спускают ерш с колонной до захвата кабеля, после чего приступают к подъему всей бурильной колонны.

Подъем первых 5—10 свечей с захваченным кабелем ведется

не более. При подходе ерша с извлекаемым кабелем к башмаку обсадной колонны подъем следует вести на первой скорости.

При ловильных работах внутри обсадных труб ерш обяза­ тельно спускают с ограничительной воронкой, имеющей отверстия для прохождения бурового раствора. При ловильных работах в необсаженных участках скважины запрещается применять огра­ ничитель.

При геофизических работах в скважинах часто от кабеля от­ рываются грузы и приборы. Наличие их в скважине может при­ вести к заклиниванию в последующем бурильной колонны. Поэ­ тому проводят такие же работы, как и в случае извлечения из скважин предметов, описанных выше, т. е. спускают прихватоопределитель для установки местонахождения предмета, работают эксцентричным долотом для сбивания его на забой и разрушают или извлекают предмет целиком.

технадзора.

Находящиеся на забое шаблоны торпед и геофизические при­

Грузы и другие мелкие предметы разбуривают забойными фре­ зерами.

ошибки в ловильных работах, как правило, приводят к перебуриванию скважины. Если не удастся извлечь испытатель пластов труболовкой, то, как правило, забуривают второй ствол. При воз­ никновении аварий этого вида в начале предпринимают такие же подготовительные работы, как и при других видах аварий с эле­ ментами бурильной колонны. При прихвате испытателя пластов делают попытки освободить его расхаживанием.

Целесообразно для облегчения ликвидации аварии с испыта­ телем пластов перед спуском его в скважину устанавливать над пакером ясс с безопасным переводником, а под пакером также левый переводник. Хвостовик желательно компоновать из гладких труб, преимущественно утяжеленных без муфт и замков.

При обрыве по телу одного из узлов испытателя пластов или срыве резьбы, если внутри его есть отверстия, целесообразно сое­ динить его с помощью внутренней труболовки. При возможности спуска наружной труболовки предпочтение надо отдавать ловле с ее помощью.

Ликвидация аварий, возникающих при испытании скважин

Прихваченные цементным раствором насосно-компрессорные трубы освободить тяжело. Для этого отрезают их над местом прихвата (определенным с помощью прихватоопределителя) ме­ ханической труболовкой, кумулятивным пескоструйным труборе­ зом или развинчивают трубы до места прихвата. Если цементный стакан остался внутри труб и имеет большую высоту, его удаляют пескоструйным фрезером. В других случаях разрушают трубы фрезером, если длина их небольшая. При нахождении в скважине неприхваченных труб их поднимают труболовкой.

Ликвидация фонтанов

Признаками начала фонтанирования являются:

—выход из скважины бурового раствора при неработающих насосах;

—наличие в циркулирующем буровом растворе пачек, сильно

насыщенных газом или нефтью;

—увеличение объема бурового раствора в приемных емкостях, отстойниках и т. д. при отсутствии специальных добавок;

—шумы в скважинах.

Для предотвращения начавшегося фонтанирования следует

274

создать условия для увеличения давления на продуктивный пласт. Чтобы воспрепятствовать выбросу находящегося в скважине рас­ твора, закрывают превентор, а в затрубное пространство усиленно закачивают буровой раствор возможно большего удельного веса и затем пускают его в приемный амбар до создания равенства удельных весов закачиваемого и выходящего из скважины рас­ твора и поддерживают параметры, исключающие разрыв пласта, а также разрыв обсадных и бурильных труб. При принятии быст­ рых и технически грамотных решений в начальный период фон­ танирования можно не допустить осложнения состояния скважины и предупредить открытый фонтан.

Наибольшую трудность и опасность представляет ликвидация возникшего открытого фонтана, особенно газового, где малейшая негерметичность устьевого оборудования может свести на нет все работы по ликвидации фонтана. Учитывая большую сложность работ, многообразие условий и специфических особенностей воз­ никновения фонтана и почти неповторимость обстановок, возни­ кающих вокруг фонтанирующей скважины, нельзя дать единой рекомендации для ликвидации фонтана.

Для ликвидации фонтана необходимо в первую очередь сохра­ нить имеющееся устьевое оборудование, обсадные и бурильные колонны, находящиеся в скважине. Это позволит быстро ликви­ дировать фонтан. При возможности следует усилить наземное оборудование и создать условия для увеличения длины буриль­ ной колонны, находящейся в скважине, и для предупреждения обреза бурильных труб потоком фонтанирующего агента. При от­ сутствии на устье скважины устьевого оборудования устанавли­ вают его и создают условия для спуска в скважину бурильных труб. При проведении этих работ стремятся уменьшить влияние фонтанирующей струи путем отвода ее, установкой арматуры большого диаметра и созданием условий для расчленения монти­ руемой арматуры.

Запорная арматура, устанавливаемая на устье, должна со­ стоять из одной—двух крестовин, резервного превентора, пере­ водной катушки и кооптирующего устройства [36, 44].

При наличии в скважине зон поглощения и если при частично спущенной бурильной колонне после закрытия превентора давле­ ние в затрубном пространстве не возрастает до опрессовочного давления обсадной колонны, то скважину задавливают. При от­ сутствии поглощающих горизонтов задавливают противодавлением [36, 44]. Если обсадная колонна негерметична, в скважину спу­ скают различные пакеры. После их надежной установки задавли­ вают скважину прямой закачкой или с противодавлением.

При возникновении фонтана, рекомендуется следующий поря­ док его ликвидации.

1. Срочно принимать меры по оборудованию устья скважины для его герметизации, выбирая метод в зависимости от конкрет­ ных условий каждой скважины.

2.При угрозе образования грифонов необходимо пробурить мелкие разгрузочные скважины.

3.Если невозможно ликвидировать фонтан известными мето­ дами с осуществлением работ на устье скважины, то следует про­ бурить наклонные скважины, через которые или закачивать рас­ твор для задавливания фонтанирующей скважины, или произво­ дить взрыв в них с целью обрушения пород в фонтанирующей скважине, или с целью отвода газа через них.

§ 6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИИ

При ликвидации аварий в скважинах допускаются повышенные нагрузки на буровое оборудование, отдельные его узлы и на бу­ рильную колонну. Значения этих нагрузок в некоторых случаях близки к пределу прочности, в связи с чем может произойти разрушение механизмов, узлов и элементов бурильной колонны и возникнет опасность травмирования лиц, находящихся на бу­ ровой.

До начала ловильных работ не всегда возможно составить точное представление о состоянии части бурильной колонны, ос­ тавленной в скважине, поэтому при возникновении аварии с тру­ бами необходимо подготовиться к тому, что оставленная часть колонны окажется прихваченной и ликвидация аварии будет про­ исходить в сложных и опасных условиях.

Для предупреждения несчастных случаев необходимо проводить следующие мероприятия.

1. При возникновении аварии бурильщик должен уведомить бурового мастера или главного инженера предприятия.

2.Работы по ликвидации аварий в скважине буровой мастер должен вести под руководством старшего инженера (мастера по сложным работам или главного инженера конторы бурения, экс­ педиции, разведки, участка). Присутствие остальных инже­ нерно-технических работников в пределах опасной зоны неже­ лательно.

3.Каждая вахта буровой бригады дополнительно инструкти­ руется по технике безопасности перед началом работ по ликвида­ ции аварии.

4.Ликвидация аварии ведется по плану, утвержденному руко­ водством данного предприятия и согласованному с главным ин­ женером треста.

5.В случае поломки элементов бурильной колонны, долот, турбобуров, оставления в скважине приборов и при других видах аварий, несвязанных с прихватом и заклиниванием колонны труб, необходимо до спуска в скважину ловильного инструмента прове­

рить состояние:

276

—талевого каната и надежность его при ликвидации возмож­ ного прихвата оставшейся части бурильной колонны;

—приспособления для крепления неподвижного конца тале­ вого каната;

—индикатора веса и особенно правильность положения стре­ лок приборов, четкость записей пишущего прибора, качество и состояние крепления дюритового шланга и трубок от трансфор­

матора к показывающим и пишущим приборам индикатора веса;

—вышки и крепление ее соединений, а также прочность фун­ дамента под ногами вышки;

—кронблока, талевого блока, трансмиссий системы лебедки и насосов;

—вкладышей и стопорных устройств ротора и вертлюга. После проверки состояния перечисленного оборудования в сква­

жину спускают ловильный инструмент с обязательным креплением замковых соединений автоматическими, пневматическими или ма­ шинными ключами.

6.Рабочие места внутри фонаря вышки должны иметь сво­ бодные доступы и отходы, а площадку внутри вышки надо осво­ бодить от посторонних предметов.

7.Крепление ловильного инструмента и другие работы в сква­ жине при подвешенной на ведущей трубе колонне бурильных труб выполняют при застопоренных вкладышах и зажимах клиньев ротора, чтобы предупредить выпадение их при резком вращении или внезапном подъеме. Кроме того, зажимы (клинья) должны быть закреплены болтами.

8.При прихвате колонны труб во время бурения или спуско­ подъемных операций начинают интенсивную промывку. Одновре­ менно с этим проверяют состояние механизмов оборудования и приборов, как указано в п. 5.

9.До расхаживания и отбивки колонны ротором снимают штропы элеваторов, дополнительно укрепляют штроп вертлюга от выпадения из зева петлей из каната, на шиннопневматическую муфту лебедки устанавливают аварийные болты и клинья закреп­ ляют болтами.

10.Расхаживание прихваченной бурильной или обсадной ко­ лонны и отбивка ротором производятся после удаления членов буровой бригады от ротора на расстояние не ближе, чем на 55 м при высоте фонаря вышки 43 м и не ближе, чем на 65 м при вы­ соте фонаря вышки 53 м. Исключение делается для бурильщика,

апри использовании дизельного привода — для дизелиста. Пос­ ледний обязательно должен находиться внутри дизельной, но в без­ опасной зоне (в пределах условной линии продолжения диагона­ лей фонаря).

11.При освобождении во время расхаживания прихваченной колонны труб с резким снижением нагрузки следует проверить состояние оснастки талевой системы, чтобы исключить дальней­ шую работу канатом, выскочившим из шкива блока.

277

12.Колонну труб из скважины с извлекаемым предметом или частью колонны следует поднимать осторожно без резких посадок на ротор и без вращения ее ротором.

13.Машинные подвесные ключи должны иметь страховые ка­ наты, прикрепленные к ноге вышки и с помощью специального вертлюга — к машинному ключу. Страховой канат должен быть на 15—20 см длиннее натяжного.

14.Сильно закрепленные резьбовые соединения следует раз­

винчивать после подогрева замков (кислородными горелками или другими источниками тепла).

15.Развинчивать замковые соединения с помощью ротора и ключей на растяжение запрещается.

16.Установка кислотных и нефтяных ванн должна проводиться при соблюдении следующих правил.

—йеред установкой ванн проверяют состояние противовыбро­ сового оборудования и средств для тушения возможного пожара, создают полуторакратный запас бурового раствора;

—на последней бурильной трубе устанавливают обратный клапан;

—расхаживание бурильной колонны во время прокачки агента (нефти или газа) запрещается;

—члены буровой бригады при всех видах работ с кислотами должны работать в резиновых сапогах, специальной одежде, фар­ туках, очках, рукавицах, для защиты органов дыхания надевается респиратор;

—выливание из скважины кислоты сопровождается выбросами кислотных газов, поэтому для исключения травматизма все члены бригады удаляются в безопасное место от устья скважины;

—при каждой буровой в момент закачки кислоты должен быть запас воды для обмывания на случай возможного ожога.

17.Извлечение из скважины прихваченной бурильной или об­ садной колонны гидравлическими домкратами производится при соблюдении следующих правил безопасности:

—домкраты устанавливают на металлические плиты с про­ кладками и связывают между собой;

—домкраты с насосами соединяют предварительно впрессо­ ванными трубками высокого давления, давление опрессовки долж­ но соответствовать допускаемому давлению по паспорту;

—насосы для привода домкратов устанавливают за фонарем вышки и комплектуют опломбированным манометром с диаметром циферблата не менее 250 мм;

—• скалки домкрата до давления 70 кгс/см2 поднимают на­ сосом с большим поршнем, а свыше 70 кгс/см2 — с малым поршнем;

—нельзя одновременно натягивать колонну труб с помощью талевой системы и гидравлических домкратов;

—выравнивание выхода скалок домкрата прокладками не до­ пускается;

278

— выход скалок домкратов более чем на 75% их длины не допускается (у домкратов ГД-1-300 ГД-500 эта длина равна

400мм);

—нельзя резко снижать давление в насосах, спусковую пробку

следует отвинчивать плавно;

—освобождать клинья верхнего лафета (хомута) ударами кувалды запрещается, освобождают их для" прихвата после ос­ лабления болтов лафетов и опускания последних;

—поддержание вытянутой домкратами колонны труб талевой

системой запрещается;

— использование трубных клиньев или слайдеров для удержа­ ния вытянутой части колонны труб допускается при усилиях не более грузоподъемности клиньев и слайдера, в других случаях работы по извлечению труб с помощью домкратов проводят двумя лафетами (хомутами).

За последние годы резко возросли объемы прострелочно-взрыв-

в соответствии с инструкцией по технике безопасности при^ геофи­ зических работах [23]. Основные положения ее сводятся к следую­ щему.

При проведении взрывных и прострелочных работ в скважинах обязательно выполнение требований «Единых правил безопасности при взрывных работах».

Лица, проводящие прострелочные работы в скважинах, а также зарядку и разрядку стреляющих аппаратов, должны иметь «Еди­ ную книжку взрывника», удостоверяющую их право на производ­ ство взрывных работ.

При. сдаче проверочного испытания по работам со стреляющим аппаратом нового типа в «Единой книжке взрывника» должна быть сделана соответствующая запись.

Зарядку и разрядку стреляющих аппаратов разрешается про­ водить только в специально оборудованных зарядных мастерских, во временно приспособленных для этой цели помещениях (навесы, будки, палатки, сараи и т. д.) и в передвижных перфораторных лабораториях согласно «Единым правилам безопасности при взрывных работах».

На время проведения прострелочных и взрывных работ в сква­ жине и вокруг нее устанавливают запретную зону. Граница опас­ ной (запретной) зоны должна отмечаться красными флажками. Радиусы опасных зон должны быть при торпедировании сква­ жин— 100 м; радиус опасной зоны может быть уменьшен до 20 м после спуска торпеды в скважину на глубину более 50 м. Во время проведения прострелочно-взрывных работ другие работы в опас­ ной зоне запрещаются.

Перед спуском в скважину торпеды необходимо проводить контрольное шаблонирование. Диаметр шаблона должен быть на 25 мм меньше диаметра колонны обсадных труб, а при торпеди­

279

ровании бурильных труб — на 10 мм меньше их диаметра. Вес и геометрические размеры шаблона должны соответствовать весу перфоратора или торпеды.

Запрещается проводить взрывные и прострелочные работы

вскважинах:

—в которых встречаются препятствия для спуска простре­

ленных аппаратов или торпед;

— опасных по обвалам и прихватам прострелочных аппаратов

иторпед;

—незаполненных жидкостью до их статического уровня;

—на устье которых не имеется задвижки;

—нетемпературостойкими ВВ и средствами взрывания при вы­ сокой температуре на забое (80° С и выше — при торпедировании, 120° С и выше — при перфорации);

—при повышенном пластовом давлении без утяжеленного бу­

рового раствора;

—при недостаточном искусственном или естественном осве­ щении;

—при температурных условиях ниже минимума, установлен­

ного для работ на поверхности в данной местности;

— во время грозы, пурги, сильных туманов.

В сухих, газирующих и поглощающих раствор скважинах, а также в скважинах с уровнем жидкости ниже статического про­ изводство взрывных, прострелочных и торпедировочных работ до­ пускается в исключительных случаях и в каждом отдельном слу­ чае только с разрешения главного инженера вышестоящей орга­ низации и органов пожарного надзора.

Выделяющийся из скважины газ с удельным весом, равным единице, или с большим содержанием сероводорода и углекислоты следует отводить от сальника лубрикатора в подветренную сто­ рону на расстояние, обеспечивающее безопасность работающих. Лица, проводящие прострелочные работы, должны иметь противо­ газы и газоанализатор.

При присоединении стреляющего аппарата или торпеды к ка­ белю и установке взрывного патрона на месте работы должны присутствовать только лица, непосредственно выполняющие эти

от источника тока. Подходить к устью скважин разрешается только руководителю взрывных работ, но не ранее чем через 5 мин.

В случае заклинивания или оставления стреляющей аппара­ туры в стволе должны быть приняты меры к освобождению или извлечению ее из скважин. Оставлять заряженную аппаратуру в скважине запрещается.

Освобождение прихваченной аппаратуры и подъем оставленной заряженной аппаратуры должны проводиться под руководством

280