Objašnjenje bušotine: uzroci, znakovi upozorenja i oprema za prevenciju

Izduvana bušotina je bušotina koja je izgubila kontrolu tlaka: formacijske tekućine ulaze u bušotinu i teku na površinu, ili u pliću formaciju, brže nego što ih bušotina može zadržati. To je kratak odgovor. Duži odgovor je da gotovo nijedan bunar ne ispuhne bez prethodnog upozorenja. Počinje kao udarac, a udaljenost između udarca i ispuhivanja mjeri se u minutama i koliko je dobro održavana oprema za kontrolu bušotine na podu bušotine.

Ovaj članak objašnjava što je zapravo ispuh, što ga uzrokuje, znakove upozorenja koji se pojavljuju prvi i hardver, od prstenastog preventera do gušenja i ubojnih vodova, koji odlučuje hoće li udarac ostati udarac.

Udarac, površinsko ispuhivanje, podzemno ispuhivanje: što svaki izraz znači

Ova tri pojma opisuju isti kvar u različitim fazama i na različitim mjestima, a njihovo miješanje dovodi do pogrešnih poziva na platformi.

• udarac: priljev formacijske tekućine u bušotinu. Još uvijek je sadržano. Većina udaraca cirkulira s isplačnim sustavom u roku od nekoliko sati, a bušotina nikada ne postane eksplozija.
• Površinsko ispuhivanje: nekontrolirani protok nafte, plina, vode ili isplake na površini. Ovo je događaj koji većina ljudi zamišlja, i to je onaj koji dopire do potresa, platforme i vijesti.
• Podzemna eksplozija: tekućina teče iz bušotine u drugu formaciju nižeg tlaka umjesto da dosegne površinu. Ništa se ne pojavljuje na platformi, što je čini najtežom varijantom za otkrivanje i često najskupljom za ispravljanje.

Praktična poanta: udarac nogom je problem pritiska, ispuh je problem pritiska koji je već izbjegao barijere. Sve u dobroj kontroli osmišljeno je da spriječi prvo da postane drugo.

Što uzrokuje eksploziju bunara

U praksi, eksplozije se nalaze u četiri temeljna uzroka: neuravnoteženi stup isplake, propušteni priljev, kvar opreme za kontrolu tlaka ili posada koja nije djelovala prema onome što su joj instrumenti već pokazivali.

• Težina isplake ispod pornog tlaka. Ako je porni tlak u propusnoj zoni veći od predviđenog, hidrostatska visina stupca isplake nije dovoljna da zadrži formaciju.
• Ne držati rupu punom dok se spotaknete. Svaki izvučeni dio cijevi istiskuje blato. Ako rupa nije ispunjena, hidrostatski tlak opada, a bušotina može teći bez ikakvih aktivnosti bušenja.
• Učinci brisa i prenapona. Prebrzo povlačenje cijevi stvara privremeno smanjenje tlaka ispod dlijeta, što može povući formacijski fluid u bušotinu.
• Izgubljena cirkulacija. Gubitak isplake u slabu ili puknutu zonu snižava razinu tekućine u prstenastom prostoru i uklanja primarnu barijeru.
• Plitki plin i prekidi bušenja. Naglo povećanje brzine prodora često signalizira poroznu, propusnu zonu, ponekad s plinom koji ulazi u bušotinu brže nego što može cirkulirati.
• Mehanički kvar. Preventer koji se ne zatvara, istrošena klipna brtva, prirubnica koja curi, začepljena prigušnica ili neispravno postavljen razvodnik uklanjaju sekundarnu barijeru točno kada je to potrebno.
• Ljudski faktori. Preskočena bušenja jame, ignorirana očitanja plina, odgođeno zatvaranje i pritisak da se nastavi s bušenjem teme su koje se ponavljaju u izvješćima o incidentima.

Rijetko je ispuh uzrokovan samo jednim predmetom. Uobičajeni uzorak je mali priljev koji prolazi nezapaženo jer je težina isplake bila marginalna, nakon čega slijedi barijera koja ne brtvi kada se konačno zatvori.

Znakovi upozorenja za eksploziju: Prvih deset minuta

Otkrivanje udarca je čitanje, a ne mišljenje. Četiri indikatora pokrivaju većinu ranih upozorenja i najkorisniji su kada se promatraju zajedno, a ne jedan po jedan.

Nijedan od ovih pokazatelja nije konačan sam po sebi, a točan odgovor kada se dva ili više pojavljuju zajedno je isti: zaustavite se, zatvorite i izmjerite tlakove zatvaranja. Deset minuta utrošenih na potvrđivanje udarca jeftinije je od tjedna utrošenog na ubijanje puhanja.

Kako oprema za kontrolu tlaka zaustavlja ispuh

Kontrola bušotine odvija se u tri razine, a svaka razina postoji samo zato što ona iznad nje može zakazati.

• Primarna kontrola: hidrostatskog tlaka stupca isplake. To je najjeftinija barijera i ona koja prva pada.
• Sekundarna kontrola: sklop za sprječavanje eksplozije, zajedno s prigušnicom i ugasnim vodovima. Ovo je mehanička barijera koja mora raditi na zahtjev.
• Tercijarna kontrola: reljefne bušotine, dinamičke killove i baritne čepove kada se bušotina ne može vratiti pod kontrolu s površine.

Oprema u sekundarnoj barijeri određena je API standardima: API 16A za opremu za bušenje kao što su preventori, API 16C za sustave prigušnice i kill sustave i API 6A za opremu za ušće bušotine i božićno drvce. Ti su standardi kupcima važni iz jednostavnog razloga: oni definiraju ocjenu tlaka, materijale i postupke ispitivanja koji određuju drži li barijera 15.000 psi ili curi na 5.000.

Prstenasti preventer

Prstenasti preventer zatvara gumeni brtveni element oko svega što se nalazi u rupi, bilo da je to bušaća cijev, kućište, spoj alata ili ništa. Ta fleksibilnost je razlog zašto je obično prvi preventer zatvoren na udarac. Bolji prstenasti dizajni omogućuju skidanje cijevi kroz zatvoreni element i rotiranje niza, što omogućuje posadi da cirkulira izbacivanje umjesto da samo zatvori bušotinu.

API 16A prstenasti preventer izbijanja za kontrolu bušenja bunara Prstenasti BOP brtvi oko bušaće cijevi, kućišta ili otvorene rupe i obično se prvo zatvori na udarac. Pogledajte proizvod →

Ram Preventer

Ram preventers su tvrda brtva. Cijevni cilindri zatvaraju oko određene veličine cijevi, slijepi cilindri zatvaraju otvorenu rupu, a strižni cilindri režu cijev i zatvaraju bunar. Budući da je brtveni element elastomer s metalnom podlogom usklađen s fiksnim provrtom, klinovi drže veće pritiske od prstenastih i drže ih duže. Tipični dimnjak kombinira prstenasti element na vrhu s dva ili više preventera klina ispod, zbog čega je izbor između jednostrukih i dvostrukih klinastih tijela pitanje veličine, a ne preferencija.

Double Ram BOP za visokotlačno brtvljenje ušća bušotine Dvostruki klip za sprječavanje eksplozije koristi dva klipa za brtvljenje oko bušaće cijevi ili kućišta kada tlak u bušotini nenormalno poraste. Pogledajte proizvod →

Guši i ubijaj razdjelnike

Preventer koji zatvara bunar samo pomiče problem. Razvodnik prigušnice kontrolira kamo ide tekućina i kojom brzinom se ispušta, koristeći podesive prigušnice za finu kontrolu i pozitivne prigušnice za fiksno, predvidljivo ograničenje. Razvodnik za zatvaranje radi suprotan posao: pumpa ponderiranu tekućinu natrag u bušotinu kako bi uspostavio hidrostatsku ravnotežu. Oboje vide abrazivni protok velike brzine tijekom operacije zatvaranja, tako da otpornost na eroziju u prigušnicama, vodovima i ventilima odlučuje koliko će dugo razvodnik ostati upotrebljiv.

API 16C prigušni razvodnik za kontrolu tlaka u bušotini Razvodnik prigušnice koristi podesive i pozitivne prigušnice za kontrolu kamo ide tekućina iz bunara i kojom brzinom se ispušta. Pogledajte proizvod →

Testiranje je dio barijere

Preventer koji nikada nije testiran na pritisak je obećanje, a ne prepreka. Slojevi se tipično testiraju na funkciju između bunara i testiraju pod tlakom u redovitim intervalima ili nakon bilo kakvog popravka, korištenjem ispitne naprave, a ne samog bunara. The BOP ispitni panj postoji upravo za tu svrhu, a tretirati ga kao dio dvorišne opreme, a ne kao sigurnosnu napravu, uobičajen je i skup prečac.

Underground Blowouts: Neuspjeh koji ne možete vidjeti

Podzemna eksplozija je teža za rukovanje jer nedostaju uobičajeni dokazi: nema protoka na površini, nema pojačanja u jami, nema očitog traga pritiska na prigušnici. Umjesto toga dobivate skup neizravnih znakova.

• Izgubljeni prinosi koji se ne mogu oporaviti ili djelomični gubici koji se nastavljaju nakon liječenja
• Neobjašnjive promjene u tlaku pumpe i tlaku u uspravnoj cijevi koje ne odgovaraju težini isplake
• Protok iz jedne zone tijekom utiskivanja u drugu, ponekad se vidi u izravnim bušotinama ili pri praćenju tlaka
• Abnormalni volumeni u prstenu koji se ne mogu objasniti putovanjem ili pomakom

Ubijanje u podzemnoj eksploziji druga je disciplina od ubijanja na površini. Opcije uključuju pumpanje baritnog čepa za brtvljenje intervala protoka, dinamičko zaustavljanje koje prekriva dotok s pumpanjem velike brzine i velike gustoće, ili u najgorem slučaju pomoćni bunar. Svaki pristup ovisi o znanju kamo tekućina zapravo ide, zbog čega su podaci o tlaku i istraživanja u bušotini važniji od brzine u prvim satima.

Prevencija: praktični kontrolni popis

Većina prevencije svodi se na rutinsku disciplinu, a ne na novu tehnologiju. Prije bušenja unaprijed ili izletanja, vrijedi izvršiti sljedeće provjere po redu.

1. Potvrdite težinu isplake prema najnovijim procjenama pornog tlaka i gradijenta loma, a ne prema izvornom programu.
2. Provjerite volumene punjenja rupa na svakom putu i usporedite ih s teoretskim pomakom.
3. Ograničite brzinu kretanja u otvorenoj bušotini kako biste održali pritisak brisa unutar granice.
4. Ispitajte funkciju prstenastih i zaštitnih sklopki prije bušenja kućišta i tlačno ispitajte dimnjak prema rasporedu.
5. Provjerite postavu prigušnice i linije za isključivanje i potvrdite da su ventili razvodnika u ispravnom položaju i označeni.
6. Potvrdite da bušilica, ekipa na podu i inženjer isplake svi znaju postupak zatvaranja i tko ga poziva.
7. Pregledajte očitanja plina i trendove u jamama tijekom primopredaje smjene, a ne samo u trenutku njihovog skoka.

Stavke četiri i pet su one gdje je specifikacija opreme najvažnija. Niz izgrađen prema API 16A s dokumentiranim zapisima o ispitivanju, usklađenim s tlakom bušotine, uklanja cijelu kategoriju kvarova s ​​popisa prije nego što se izbuši prvi spoj.

FAQ

Koliko je vremena potrebno da udarac nogom postane ispuh?

Ovisi o brzini dotoka i geometriji bušotine, ali praktični prozor je kratak: minuta do nekoliko sati. U plinskim zonama visoke propusnosti prijelaz se može dogoditi prije nego što posada završi provjeru u boksu, zbog čega su postupci zatvaranja osmišljeni tako da se pokreću bez čekanja na potvrdu.

Koja je razlika između protuerupcijskog uređaja i ušća bušotine?

Ušće bušotine trajno je strukturno sučelje na površini koje podupire kolone zaštitne cijevi i osigurava izlazne otvore s prirubnicama za proizvodno stablo. Sklop za sprječavanje eksplozije privremeni je sustav kontrole tlaka bušenja pričvršćen vijcima iznad njega, uklanja se kada se bušotina kreće od bušenja do završetka. Obje su oprema pod tlakom, ali služe različitim fazama životnog vijeka bušotine.

Može li se podzemna eksplozija uništiti iz bušotine?

Ponekad. Baritni čep ili dinamičko uništavanje iz iste bušotine mogu funkcionirati kada se formacija koja prima može zatvoriti ili kada brzine pumpe mogu nadvladati dotok. Ako tekućina migrira između zona ili površinska oprema ne može isporučiti potrebnu brzinu i gustoću, pomoćni bunar je pouzdana opcija.

Koju razinu tlaka trebam navesti za BOP opremu?

Navedite iznad najvećeg očekivanog površinskog tlaka s rezervom, a ne na očekivanom radnom tlaku. Ocjene su fiksni koraci, obično 5.000, 10.000 i 15.000 psi radnog tlaka u običnoj kopnenoj i offshore službi, a razlika u cijeni između koraka daleko je manja od cijene dimnjaka koji ne može izdržati zatvaranje.

Suština

Bušotina se ispuhuje jer barijere koje su trebale izdržati nisu: stup isplake je bio preslab, dotok je izostao ili preventer i razdjelnik nisu radili kada su konačno korišteni. Detekcija kupuje vrijeme, a oprema kupuje mogućnost korištenja tog vremena. Za bilo koga tko specificira ili održava hardver za kontrolu bušotine, prioriteti su neglamurozni i dosljedni: točna ocjena tlaka, provjerena API certifikacija, brtve i prigušnice koje preživljavaju abrazivni protok i raspored testiranja koji se zapravo poštuje.