Рассмотрен вопрос использования силовых верхних приводов при строительстве глубоких скважин с целью повышения безопасности буровых работ и качества природоохранных мероприятий.
Современная техника и технологии в добыче углеводородного сырья является одним из векторов технологического развития в промышленности. Использование интеллектуальных скважин, современных автоматизированных систем управления добычи углеводородов и других новаций требует и строительства скважин совершенно другого уровня. Сегодня это только наклонные скважины с горизонтальным окончанием и скважины под многостадийное ГРП. Для бурения таких скважин применяется современное геонавигационное оборудование, в частности для ориентирования положения ствола скважины в интервале продуктивного пласта при бурении горизонтальных скважин для проведения непрерывного каротажа стенок скважины и определения в продуктивном пласте коллекторов (определения типа породы: песчаник, глина и т. д.) помимо геонавигационных приборов в комплекте забойного бурового оборудования необходимо наличие гамма-зонда, который оснащен радиоактивным источником (йодид натрия). Длина горизонтальных стволов в зависимости от целей и задач скважины для каждого нефтегазового региона варьируется от 200м до 6000м. При таком профиле ствола скважины значительно увеличиваются растягивающие нагрузки на колонну бурильных труб вследствие увеличения трения о стенки скважины и появляются риски оставления источника радиоактивного излучения в скважине из-за аварий с трубами и нанесения ущерба недрам и радиоактивного загрязнения окружающей среды. В случае оставления источника радиоактивного излучения в скважине аварийные ловильные работы не проводятся во избежание неконтролируемого появления на устье радиоактивных изотопов источника при его возможном разрушении, ствол скважины с источником ликвидируется в соответствии с регламентом по ликвидации скважин [2].
С целью предупреждения аварий, инцидентов и обеспечения промышленной безопасности недр буровые установки должны оснащаться верхним приводом при бурении горизонтального участка ствола скважины длиной более 300 м в скважинах глубиной по вертикали более 3000 м [1]. В рекомендательном порядке оснащаются силовым верхним приводом буровые установки грузоподъемностью 320тн и более [3].
Силовой верхний привод (СВП) в отличие от бурения ведущей штангой позволяет вращать и одновременно перемещать инструмент по стволу при проведении любой операции, что до минимума снижает риск оставления прихваченной колонны бурильных труб в скважине. Используется принципиально новый привод буровой лебедки с принудительной регулируемой скоростью перемещения силового верхнего привода.
Усовершенствованная система диагностики является составной частью программируемого логического контроллера (ПЛК), который управляет всеми функциями СВП и поддерживает связь с оператором(бурильщиком) через сенсорный экран панели диагностики. Силовой верхний привод оснащается сигнализацией рабочей зоны на предельное содержание в воздухе СН4, H2S, встроенным комплектом шаровых клапанов для герметизации трубного пространства, закрытой циркуляционной системой промывочной жидкости таким образом, чтобы газоанализаторы, запорная арматура, система регулирования объемов доливаемой и вытесняемой жидкости при проведении спуско-подъемных операций и бурении, обеспечили раннее распознавание признаков нефтегазопроявления.
Рис. 1. Схема силового верхнего привода Бентек
Силовой верхний привод проходит техническое диагностирование при каждом монтаже в соответствии с инструкцией по эксплуатации, а отдельные механизмы и детали (грузоподъемные узлы) в процессе эксплуатации. Полная инспекционная проверка привода осуществляется через 15000 эксплуатационных часов. На рисунке 1 обозначены основные узлы, которые через каждые 3000 эксплуатационных часов подвергаются диагностике неразрушающими методами контроля (визуальный инструментальный осмотр, УЗД, влажная магнитопорошковая дефектоскопия) — адаптер штроп, подвеска привода, штропа элеватора, цапфы редуктора, коренной вал. Для эксплуатации силового верхнего привода допускаются операторы (бурильщики), слесари по обслуживанию бурового оборудования, электромеханики с соответствующей квалификацией и прошедшие подготовку по учебным программам не менее 80 часов обучения.
Литература:
- Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности от 12 марта 2013 г. N 101.
- Федеральный закон «О недрах» от 21 февраля 1992 г. N 2395–1.
- РД 08–272–99 Требования безопасности к буровому оборудованию для нефтяной и газовой промышленности.
