Добыча нефти и газа
Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!
Цикл строительства скважины. Этапы, схемы.
В ходе подготовительных работ выбирают место для буровой, прокладывают подъездную дорогу, подводят системы электроснабжения, водоснабжения и связи. Если рельеф местности неровный, то планируют площадку.
В цикл строительства скважины входят:
Монтаж вышки и оборудования производится в соответствии с принятой для данных конкретных условий схемой их размещения. Оборудование стараются разместить так, чтобы обеспечить безопасность в работе, удобство в обслуживании, низкую стоимость строительно-монтажных работ и компактность в расположении всех элементов буровой.
Рис. 24. Типовая схема размещения оборудования,
инструмента, запасных частей и материалов на буровой:
Различают следующие методы монтажа буровых установок: поагрегатный, мелкоблочный и крупноблочный.
При поагрегатном методе буровая установка собирается из отдельных агрегатов, для доставки которых используется автомобильный, железнодорожный или воздушный транспорт.
При мелкоблочном методе буровая установка собирается из 16. 20 мелких блоков. Каждый из них представляет собой основание, на котором смонтированы один или несколько узлов установки.
При крупноблочном методе установка монтируется из 2. 4 блоков, каждый из которых объединяет несколько агрегатов и узлов буровой.
Блочные методы обеспечивают высокие темпы монтажа буровых установок и качество монтажных работ. Размеры блоков зависят от способа, условий и дальности их транспортировки.
После этого последовательно монтируют талевый блок с кронблоком, вертлюг и ведущую трубу, присоединяют к вертлюгу напорный рукав. Далее проверяют отцентрированность вышки: ее центр должен совпадать с центром ротора.
Подготовка к бурению включает устройство направления I (рис. 1) и пробный пуск буровой установки.
Рис. 1. Конструкция скважины:
Назначение направления описано выше. Его верхний конец соединяют с очистной системой, предназначенной для очистки от шлама бурового раствора, поступающего из скважины, и последующей подачи его в приемные резервуары буровых насосов.
Затем бурится шурф для ведущей трубы и в него спускают обсадные трубы.
Буровая комплектуется долотами, бурильными трубами, ручным и вспомогательным инструментом, горюче-смазочными материалами, запасом воды, глины и химических реагентов. Кроме того, недалеко от буровой располагаются помещение для отдыха и приема пищи, сушилка для спецодежды и помещение для проведения анализов бурового раствора.
В ходе пробного бурения проверяется работоспособность всех элементов и узлов буровой установки.
Процесс бурения начинают, привинтив первоначально к ведущей трубе квадратного сечения долото. Вращая ротор, передают через ведущую трубу вращение долоту.
Во время бурения происходит непрерывный спуск (подача) бурильного инструмента таким образом, чтобы часть веса его нижней части передавалась на долото для обеспечения эффективного разрушения породы.
Крепление скважины обсадными трубами и ее тампонаж осуществляются согласно схемы, приведенной на рис. 1. Целью тампонажа затрубного пространства обсадных колонн является разобщение продуктивных пластов.
Хотя в процессе бурения продуктивные пласты уже были вскрыты, их изолировали обсадными трубами и тампонированием, чтобы проникновение нефти и газа в скважину не мешало дальнейшему бурению. После завершения проходки для обеспечения притока нефти и газа продуктивные пласты вскрывают вторично перфорационным способом. После этого скважину осваивают, т.е. вызывают приток в нее нефти и газа. Для чего уменьшают давление бурового раствора на забой одним из следующих способов:
От использовавшихся прежде способов уменьшения давления бурового раствора на забой, продавливания сжатым газом и аэрации (насыщения раствора газом) в настоящее время отказались по соображениям безопасности.
Таким образом, освоение скважины в зависимости от конкретных условий может занимать от нескольких часов до нескольких месяцев.
После появления нефти и газа скважину принимают эксплуатационники, а вышку передвигают на несколько метров для бурения очередной скважины куста или перетаскивают на следующий куст.
После проведения цикла строительства скажины, необходина уборка после строительства, которая включает: уборку как кустовой площадки, так и прилегающей территории, подвергщейся загрязнению.
Строительство буровых вышек и монтаж оборудования
Рис. 5.3. Схема расположения оборудования “Уралмаш-3Д”
Службой охраны труда и техники безопасности предприятий разрабатываются программа и объем инструктажа по видам работ, которые утверждает главный инженер предприятия. Проверка знаний и допуск к работам на площадке бурения производится комиссией под председательством главного инженера предприятия.
Производственный контроль за безопасной эксплуатацией кранов должен осуществляться в соответствии с “Правилами организации и осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте” [7].
На рабочей площадке вышкомонтажной бригады в каждой смене должно быть назначено приказом лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами.
В качестве стропальщиков могут допускаться рабочие-вышкомонтажники, обученные по профессии стропальщика в порядке, установленном соответствующим федеральным органом исполнительной власти.
При размещении мобильных машин на производственной территории руководитель работ должен до начала работы определить рабочую зону машины и границы создаваемой ею опасной зоны. При этом должна быть обеспечена обзорность рабочей зоны, а также рабочих зон с рабочего места машиниста. В случаях, когда машинист, управляющий машиной, не имеет достаточного обзора, ему должен быть выделен сигнальщик из числа стропальщиков.
Со значением сигналов, подаваемых в процессе работы и передвижения машины, должны быть ознакомлены все лица, связанные с ее работой. Опасные зоны, которые возникают или могут возникнуть во время работы машины, должны быть обозначены знаками безопасности и (или) предупредительными надписями.
Рабочие, эксплуатирующие средства механизации, оснастку, приспособления и ручные машины, до начала работ должны быть обучены безопасным методам и приемам работ с их применением согласно требованиям инструкций завода-изготовителя и инструкций по охране труда.
Съемные грузозахватные приспособления и тара в процессе эксплуатации должны подвергаться техническому осмотру лицом, ответственным за их исправное состояние, в сроки, установленные требованиями ПБ 10-382-00 [2].
Результаты осмотра необходимо регистрировать в журнале работ.
Съемные грузозахватные приспособления и тара, не прошедшие технического осмотра, не должны находиться в местах производства работ.
Грузовые крюки грузозахватных средств должны быть снабжены предохранительными замыкающими устройствами, предотвращающими самопроизвольное выпадение груза.
Устройство и эксплуатация электроустановок должны осуществляться в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок, межотраслевых правил охраны труда при эксплуатации электроустановок потребителей, правил эксплуатации электроустановок потребителей.
Устройство и техническое обслуживание временных и постоянных электрических сетей на производственной территории следует осуществлять силами электротехнического персонала, имеющего соответствующую квалификационную группу по электробезопасности.
Производственные территории, участки работ и рабочие места должны быть обеспечены необходимыми средствами коллективной или индивидуальной защиты работающих, первичными средствами пожаротушения, в т.ч. не менее четырех огнетушителей ОП-5 и двух ОП-100, а также средствами связи, сигнализации и другими техническими средствами обеспечения безопасных условий труда в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. Все бытовые и служебные помещения должны быть оборудованы средствами пожаротушения в соответствии с требованиями правил пожарной безопасности.
Допуск на производственную территорию посторонних лиц, а также работников в нетрезвом состоянии или не занятых на работах на данной территории запрещается.
Основным производственным звеном, осуществляющим сооружение БУ, является ВМБ. Наибольшее распространение в настоящее время получили комплексные бригады, выполняющие все основные виды работ, связанные с сооружением БУ, включая подготовительные работы к видам монтажа, работы по демонтажу, транспортировке и монтажу БУ, строительству инженерных коммуникаций на площадке бурения и др. Комплексная бригада в процессе сооружения БУ может разбиваться на звенья, каждое из которых специализируется, как правило, на выполнении отдельных работ – по сборке, разборке, передвижению, монтажу вышки, блоков БУ, основного и вспомогательного оборудования и др. При этом вышкомонтажники ВМБ владеют двумя-тремя профессиями, что характерно для комплексной организации труда.
В зависимости от способа сооружения БУ, их типа, трудоемкости монтажа, организации труда состав ВМБ может быть различным. Численный и профессионально-квалификационный состав ВМБ должен соответствовать монтажному процессу и его объему. Определяют численный состав комплексной бригады с учетом нормативных сроков выполнения вышкомонтажных работ. Для этого должна быть разработана калькуляция затрат труда,
из которой берут нормативное время на производство работ раздельно по профессиям и разрядам. Нормативное время делят на число часов работы в смену и на установленный срок выполнения задания. При переходе от нормативных показателей к фактическим учитывают сложившийся уровень выполнения норм выработки монтажных работ организации.
Нормирование работ по строительству и монтажу БУ должно производиться по действующим единым нормам времени на строительно-монтажные работы или укрупненным нормам времени, разработанным на типы БУ и виды их монтажей, в которых отражаются перечень и объем работ, нормы времени, пооперационная численность и квалификационный состав ВМБ (звена), расценки на выполняемые работы. Нормируют труд при выполнении монтажных работ кранами в соответствии с действующими нормами и расценками.
Монтажные работы должны быть взаимосвязаны с другими видами работ в рамках выбранной технологии, сменности, количества и квалификации рабочих. При подсчете количества и квалификационного состава бригад и звеньев должны учитываться особенности режима труда и отдыха монтажников в условиях Крайнего Севера.
При монтаже буровой установки вышкомонтажная бригада выполняет работу по установке, сочленению и обвязке блоков, узлов и оборудования, монтирует коммуникации (трубопроводы, воздухопроводы, силовые и световые электролинии и т.д.), осуществляет сборку и установку вышки и устройство привышечных сооружений. Для успешной и бесперебойной работы вышкомонтажная бригада должна располагать необходимыми техническими средствами для демонтажа, транспортировки и монтажа буровой установки, количество и тип которых, в свою очередь, определяется массогабаритными характеристиками оборудования, типом буровой установки, методом ее монтажа, состоянием трасс перетаскивания и др.
Рабочей площадкой вышкомонтажной бригады является зона, где производится строительство буровой установки, находятся необходимые материалы и детали, работают и перемещаются подъемные и транспортные машины и механизмы. Рабочим местом вышкомонтажника или группы вышкомонтажников (звена) является часть рабочей площадки, где рабочие, используя необходимые материалы, инструменты и средства механизации, выполняют определенную работу. Спецификой вышкомонтажных работ является то, что на рабочей площадке может быть одновременно несколько рабочих мест. Ввиду большого разнообразия работ, выполняемых при строительстве и монтаже буровой установки, и большого числа элементов монтажа на объекте, рабочие места членов вышкомонтажной бригады в процессе работы видоизменяются, а также смещаются в пределах рабочей зоны.
До начала монтажа БУ должна быть подготовлена рабочая площадка (площадка бурения), сооружены фундаменты, подвезено буровое оборудование к месту монтажа и расположено на площадке с учетом последовательности монтажа. Буровое оборудование и блоки должны находиться на возможно близком расстоянии от места монтажа или установки с тем, чтобы не допустить излишних переездов крановой техники, перетаскивания оборудования и переходов вышкомонтажников в процессе монтажа. Расстояние между элементами оборудования (конструкциями, материалами) должно быть достаточным для проезда и маневрирования автотракторных средств, используемых в работе. Оборудование, конструкции, блоки, устанавливаемые на деревянные фундаменты, по возможности, выгружаются с транспортных средств или устанавливаются тяговой и крановой техникой (блоки на санном основании) по месту монтажа. Для условий крупноблочного монтажа БУ блоки устанавливаются по месту непосредственно с транспортных средств.
Строительство зимних дорог к объектам бурения приведено в “Регламенте организации и технологии работ по строительству зимних дорог к объектам бурения” (приложение А), а также в разделе 2 “Технических условий на строительство водоводов” [8]. При этом ширина земляного полотна зимних дорог устанавливается, как и для дорог круглогодового действия:
для автозимника с двухполосным движением – ширина проезжей части 6 м, ширина обочин – 2 м, ширина полотна – 10 м;
для однополосного автозимника (с разъездами) – ширина проезжей части 4,5 м, ширина обочин – 1,75 м, ширина полотна – 8 м.
Если ширина автомобиля превышает 2,75 м, то ширину полосы движения автозимника следует устанавливать расчетом по формуле:
где d – ширина расчетного автомобиля, м.
Строительство зимних трасс перетаскивания буровых установок производится аналогично строительству зимних автодорог.
Ширина трассы перетаскивания БУ определяется способом передвижения БУ и применяемыми транспортными средствами. Для условий крупноблочного транспортирования БУ 3200/200 ЭУК-2МЯ, Уралмаш-3Д, Уралмаш-4Э, комбинированных буровых установок (ВЛБ – Уралмаш-3Д, Уралмаш-4Э, ЦС – 3000 ЭУК) транспортные габариты насосного и емкостного блоков составляют 12,3 м, вышечно-лебедочного блока БУ 3200/200 ЭУК-2МЯ – 12,5 м, а транспортный габарит вышечно-лебедочного блока Уралмаш-3Д, Уралмаш-4Э по тяжеловозам – порядка 15 м.
Поэтому, минимальная ширина зимних трасс перетаскивания на прямолинейных участках при крупноблочном транспортировании данных буровых установок должна быть 16-18 м.
Требования к трассе перетаскивания БУ, строительству и эксплуатации ледовых переправ для транспортирования бурового оборудования отражены в “Технических условиях на монтаж буровых установок в условиях месторождений севера Тюменской области” [9] и “Технических условиях на строительство и эксплуатацию ледовых переправ для транспортирования буровых установок” [10].