Bušenje bušotine s propuhom: uzroci, znakovi upozorenja i barijere za kontrolu bušotine

Eksplozija tijekom bušenja je gubitak kontrole bušotine: formacijski fluid ulazi u bušotinu, barijere koje bi je trebale zadržati otkazuju jedna za drugom, a nafta ili plin nesputano dospiju na površinu. To je lanac kvarova, a ne jedan slomljeni dio, a lanac obično počinje mnogo prije nego što to itko na platformi primijeti.

Zato se bušenje bušotina s ispuhom tretira kao disciplina, a ne kao rizik od kojeg se treba osigurati. Ono što slijedi precizno pokriva pojam, četiri uzroka koji stoje iza većine događaja, indikatore udarca koji posadi daju vremena za djelovanje, opremu koja čini hrpu barijera te ocjene i testove koje vrijedi provjeriti kada odredite ili kupite hardver za kontrolu bušotine.

Što je bunar za ispuhivanje?

Bušotina s eksplozivom je bušotina čiji se fluidi iz formacije više ne mogu zadržati, pa nafta, plin ili slana otopina izlaze iz bušotine na površinu ili u drugu formaciju. Razlika između udarca nogom i ispuhavanja je u opsegu, a ne u vrsti: udarac nogom je priljev koji još uvijek možete kontrolirati, a ispuh je priljev koji ne možete.

Udar počinje kada tlak koji vrši tekućina za bušenje padne ispod tlaka pora formacije koja se buši. Ako ekipa zatvori bušotinu, cirkulira priljev van i obnovi stup isplake, događaj završava kao udarac. Ako zatvaranje ne uspije ili se odgodi, isti dotok postaje ispuh, a rječnik se ponovno mijenja ovisno o tome kamo tekućina ide.

Četiri uzroka koja objašnjavaju većinu ispuhivanja tijekom bušenja

Gotovo svaka eksplozija tijekom bušenja vodi do stupca isplake koji više ne uravnotežuje pritisak formacije, nakon čega slijedi jedan od četiri puta kvara.

1. Insufficient mud density. Isplaka je prelaga za formaciju koja se buši ili je razrijeđena samim priljevom, tako da hidrostatska visina pada ispod pornog tlaka i bušotina počinje teći.
2. Izgubljena cirkulacija. Kada isplaka pobjegne u propusnu ili pukotinsku zonu, razina prstena opada, hidrostatski tlak s njim opada, a niža formacija može hraniti bušotinu. Gubitak cirkulacije i udarci toliko su usko povezani da ih mnogi operateri planiraju kao jednu kategoriju rizika.
3. Abnormal formation pressure. Uska razlika između pornog tlaka i gradijenta loma ostavlja malo prostora između udarca i izgubljenih povrata. Prozor za bušenje širok samo nekoliko desetina funte po galonu kažnjava svako odstupanje u težini isplake.
4. Cementing and casing shoe failure. Cement koji ne izolira cipelu, ili formaciju iza cijevi, propušta tekućinu prema gore - ponekad danima nakon što je cementiranje izgledalo čisto na grafikonu pumpe.

Kvarovi opreme i procedura leže iza ove četvorke, a ne pokraj njih. Neprovjerena preventiva, volumen jame koji nitko nije usporedio s prethodnim satom ili spora odluka da se zatvori svaki pretvara udarac iz udžbenika u ispuh.

Warning Signs: From Kick to Blowout

Indikatori udarca pojavljuju se nekoliko minuta do sati prije eksplozije, a svaki od njih je promjena u broju koji bušilica već promatra.

Pregledi incidenata ponavljaju istu lekciju: posade koje djeluju na prvom indikatoru zadržavaju bušotinu, dok posade koje čekaju potvrdu trebaju dulje nego što je formaciji potrebno za rasterećenje prstena.

Barrier Stack: oprema koja sprječava eksploziju bunara

Oprema za kontrolu bušotine izgrađena je kao hrpa neovisnih barijera, a svaki element ima zadatak koji drugi ne mogu obaviti.

Preventori od eksplozije (API 16A)

Prstenasti preventer se prvi zatvara, brtvi oko gotovo bilo kojeg oblika u rupi i dopušta da se cijev skine pod pritiskom. Preventori cijevnog cilindra tada preuzimaju: jedan klip brtvi jednu veličinu cijevi, dok dvostruki klin spaja cijevne klipove sa slijepim klinovima ili klinovima koji režu konopac i brtve otvorenu rupu. Oznaka radnog tlaka, a ne boja boje, odlučuje je li preventivno sredstvo prihvatljivo za određenu bušotinu.

API 16A prstenasti preventer izbijanja za kontrolu bušotine BOP s prstenastom brtvom prikazan je kao prva brtvena barijera u nizu za kontrolu bušotine, s pojedinostima o brtvljenju, trajnosti i kompatibilnosti opreme. Pogledajte proizvod →

Preventer je vrijedan svoje ocjene tek nakon što je dokazan, a tu ispitni panj zaslužuje svoje mjesto. Pravilno ocijenjen BOP ispitni panj omogućuje opremi da provjeri hrpu pri punom tlaku prije nego što je potrebna, a ne nakon toga, a također štiti hrpu od oštećenja tijekom ponovljenih neprovjerenih ciklusa.

Zaguši i ugasi razdjelnike (API 16C)

Nakon što se bušotina zatvori, razvodnik prigušnice postaje instrument koji se koristi da se vrati pod kontrolu: održava protutlak na prstenastom prostoru dok priljev cirkulira kontroliranom brzinom. Razvodnik zatvaranja osigurava paralelni put za pumpanje teške tekućine u bušotinu. Oba moraju nositi s abrazivnim, plinskim i ponekad kiselim tekućinama pod punim tlakom u bušotini, tako da su prigušnice s tvrdom površinom i pravilno usmjereni putovi protoka važniji ovdje nego u gotovo bilo kojem drugom dijelu bušotine.

Uništavanje bušotine: ono što radi nakon gubitka kontrole

Jednom kad bušotina propuha, cilj se mijenja od prevencije do kontrole, a dostupne metode se mogu podijeliti u tri skupine.

• Zajebancija i dinamičko ubijanje. Teška tekućina se upumpava brže nego što formacija može napuniti bušotinu, tjerajući priljev natrag odakle je došao. Odgovara plitkim ili niskim bušotinama i ovisi o površinskom kapacitetu crpljenja.
• Zatvaranje. Dimenzija za zatvaranje se spušta na ušće bušotine kako bi se zatvorio protok na površini, obično iz posude. To kupuje vrijeme, ali ne ubija izvor.
• Reljefni bunar. Buši se usmjerena bušotina kako bi se presjekla bušotina koja puše, a zatim se teški mulj pumpa kroz raskrižje kako bi se uništio. To je najsporija i najpouzdanija opcija te standardni izbor za podvodna ispuhivanja.

API 16C prigušni razvodnik za kontrolu tlaka u bušotini Površinski razvodnik koji se koristi u metodama kontrole bušotine za regulaciju tlaka kroz prigušne ventile tijekom operacija bušenja, vađenja i remonta. Pogledajte proizvod →

Sva tri ovise o istom površinskom hardveru: pumpama, visokotlačnim cjevovodima i razvodniku koji može držati i regulirati tlak bez erozije ili curenja.

Usklađivanje ocjena opreme sa stvarnim uvjetima bušotine

Oznaka tlaka prvi je filtar pri kupnji svake kontrole bušotine, ali nikada nije jedini. Dva sklopa s istom oznakom od 15.000 psi mogu se ponašati vrlo različito na kiseloj, vrućoj bušotini visokog tlaka.

• Klasa tlaka i ispitni tlak. Radni tlak definira graničnu vrijednost rada; ispitni pritisak je ono što hardver mora izdržati na panju. Tražite oboje, i to za zapisnik.
• Temperaturni razred. Elastomeri i sjedala su kvalificirani u definiranom rasponu, od otprilike -46 °C do 121 °C za uobičajene klase i više za posebne. Preventer ocijenjen za umjerenu bušotinu nije automatski prihvatljiv za bušotinu s vrućim plinom.
• Klasa materijala. Sadržaj H2S i CO2 odlučuje je li standardni ugljični čelik prihvatljiv ili navlaženi dijelovi moraju ispunjavati specifikaciju kiselog rada.
• Razina specifikacije proizvoda. Razine PSL određuju koliko je dodatnog testiranja i dokumentacije potrebno i one su praktična razlika između ventila za opće usluge i ventila za kritičnu kontrolu bušotine.

Ušće bušotine ispod dimnjaka zaslužuje isti nadzor kao i preventivni uređaji iznad njega. Nosi konopce zaštitne cijevi, vidi isti formacijski tlak i posljednja je barijera prije nego što tekućina dosegne površinu.

Ušće bušotine i sklop božićnog drvca za proizvodnju nafte i plina Ušće površinske bušotine i sklop božićnog drvca za kontrolu, nadzor i distribuciju protoka nafte i plina u proizvodnim bušotinama. Pogledajte proizvod →

Često postavljana pitanja

Koliko brzo se udarac može pretvoriti u ispuh?

U plinskoj bušotini to može trajati samo nekoliko minuta. Plin se širi dok se diže, tako da priljev od nekoliko tisuća metara naniže može rasteretiti prsten vrlo brzo nakon što se približi površini. Zbog toga se postupak zatvaranja mjeri u sekundama i vježba dok ne postane automatski.

Koja je razlika između ispuhivanja i podzemnog ispuhavanja?

Površinski ispuh dopire do poda bušotine i atmosfere; podzemni izljev ostaje ispod zemlje i prelazi u pliću formaciju. Podzemna ispuhavanja može biti teže dijagnosticirati jer može biti malo vidljivog protoka na površini, ali oni i dalje oštećuju bušotinu i rezervoar.

Može li se eksplozija zaustaviti bez pomoćne bušotine?

Ponekad. Bullheading, zatvaranje i intervencije u bušotini zaustavljaju ispuhivanje, posebno na kopnu ili u plitkoj vodi. Pomoćni bunar se koristi kada druge metode ne uspiju ili kada se bušotini ne može sigurno pristupiti.

Koliko često treba testirati protuerupcijski uređaj?

Funkcionalno ispitivanje obično se provodi tjedno ili po putovanju, s ispitivanjem punog tlaka na početku bušotine, nakon bilo kakvog BOP rada i u intervalima koje određuje operaterova politika kontrole bušotine.

Bušenje bušotine s ispuhivanjem više nagrađuje pripremu nego reakciju. Uravnoteženi stup isplake, ispitani dimnjak barijera i ekipa koja tretira pojačanje u jami kao signal za zaustavljanje rada sprječavaju više ispuhivanja od bilo kojeg pojedinačnog komada opreme, a koštaju daleko manje od alternative.