П. 435. Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности. Белый стих, проще некуда: «На задвижке перед дросселем должна быть закреплена табличка с указанием допустимого давления для устья скважины, допустимого давления для самого слабого участка скважины и плотности раствора, по которой это давление определено.»
Всё вроде бы просто и понятно: должна висеть табличка. Ан нет. Вот ты, ТБ-шник, который недавно устроился в буровую компанию, идешь с проверкой по буровой. И как это обычно у нас бывает, подразумевается, что ты должен разбираться во всём — от электрики и механики до технологии бурения, потому что с тобой не поехали ни механик, ни технолог, ни энергетик, ни зам по обеспечению. И пытаешься ты проверить всё подряд, полагаясь на чутьё и остатки знаний с университетской скамьи.
Учился-то ты на «Техносферной безопасности», непосредственно в бурении не работал, так что многих нюансов пока не знаешь. От старших коллег, правда, уже слышал грозное словосочетание «противофонтанная безопасность». Пока что для тебя она сводится к банальному наличию или отсутствию ПЛА, табличек и предупреждающих надписей.
И вот, заходишь ты в блок дросселирования, а там эта самая табличка висит еще с позапрошлой скважины. Вид у нее, мягко говоря, не ахти: это не красивый заламинированный прямоугольник под оргстеклом, а замызганный листок А4 в потрёпанном файлике, который прилеплен на кусок скотча, уже благополучно отклеившийся с одного угла.
Естественно, ты закипел праведным гневом и указал на нарушение. Буровой мастер с хитрой физиономией тут же поклялся всё исправить. И следом, прямо в лоб, задал тебе вопрос, который поставил в тупик: «А как её, собственно, правильно заполнить, эту злополучную табличку?»
Ты, к счастью, успел проштудировать правила и помнишь пункт 435. Его ты и выдал мастеру с умным видом, бодро процитировав про «допустимое давление для самого слабого участка».
А он, прожжённый товарищ, с самым непроницаемым лицом тут же начал закидывать тебя встречными вопросами. Про давление гидроразрыва, про какой-то LOT-тест, про проектную документацию, и вообще — какое именно из этих двух давлений нельзя превышать при ГНВП?
К такому повороту ты был готов, мягко говоря, слабо. В итоге нарушение в акт ты конечно вписал. Но гадкое чувство, что ты сел в лужу и в глазах местных ИТР выглядишь как мальчик, а не как специалист, у тебя осталось.
Вообще, один хороший человек как-то поделился своей классификацией специалистов по охране труда. Чем плохой отличается от нормального, а нормальный — от хорошего? Вот смотри:
- Плохой говорит: «У вас нарушение», — и дальше ничего не объясняет. Разбирайтесь сами, как хотите.
- Нормальный говорит: «У вас нарушение, должно быть так-то и так-то», — но не говорит, что конкретно нужно сделать.
- Хороший говорит: «У вас нарушение, должно быть так-то, и вот готовое решение, как это исправить».
Так вот, это была долгая предыстория к тому, что я не хочу, чтобы ты был плохим или просто нормальным. Поэтому лови короткий ликбез на тему того, что писать на табличке перед дросселем и откуда вообще берутся все эти цифры. В следующий раз тебе будет чем удивить буровиков. Поехали.
На самом деле эта статья может быть совсем короткой, если отбросить заумную преамбулу. Содержание п. 435 ты уже прочитал выше.
Итак, допустимое давление для устья скважины – с ним всё совсем просто.
Это давление опрессовки обсадной колонны совместно с противовыбросовым оборудованием, определенное проектной документацией. Всё.
Вот тебе для понимания еще пункт, в соответствии с которым эта опрессовка проводится. Можешь еще и акт затребовать при желании.
П. 422. Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности. «В процессе испытания колонн на герметичность способом опрессовки создаваемое внутреннее давление на трубы должно превышать не менее чем на 10% возможное давление, возникающее при ликвидации ГНВП и открытых фонтанов, а также при опробовании и эксплуатации скважины. Колонна считается герметичной, если в течение 30 минут давление опрессовки снизилось не более чем на 0,5 МПа. Присутствие представителя заказчика на опрессовке обязательно. Результаты опрессовки оформляются актом, подписанным представителями заказчика и исполнителя работ».
Рдоп.сл.участка = Рутечки – тут тоже ничего космического.
По-русски: допустимое давление для самого слабого участка скважины определяется по результатам «теста на утечку». Берутся фактические показания манометра в тот момент, когда раствор только начинает потихоньку уходить в пласт. Главное условие – чтобы этот тест был прописан в проектной документации. Если его там нет, то и делать его не должны.
И кстати, это и есть тот самый LOT-тест, которым тебя пытался добить мастер, прекрасно понимая, что среднестатистический ТБшник про «тесты на утечку» отродясь не слышал.
LOT-тест – это не какая-то магия, а простая аббревиатура с английского: Leak-Off Test. По-нашему, по-простому, это и есть «Тест на утечку» или «Опыт на определение давления начала поглощения».
Если хочешь блеснуть осведомленностью, запомни, для чего это делается. Этот тест проводят после того, как разбурят цементный стакан и углубятся метра на 3 в открытый ствол, уже выйдя из-под башмака обсадной колонны. Его цель — зафиксировать давление начала утечки. То есть то самое давление, при котором буровой раствор начинает уходить в породу в результате имеющейся проницаемости или начального раскрытия естественных трещин.
Это критически важный рубеж. Дальнейшее повышение давления, особенно при высокой производительности насосов, приведёт к гидроразрыву пласта. По сути, LOT-тест определяет ту самую красную черту, за которую переходить нельзя.
А если LOT-тест не предусмотрен проектом и программой бурения? Тогда всё ещё проще.
Берётся давление градиента гидроразрыва породы на глубине скважины по вертикали — эта цифра есть в проектной документации. От неё отнимается давление столба жидкости в скважине.
Формула для расчета выглядит так:
Рдоп.сл.участка = РГРП - (ρбур.р-ра * g * Hверт)
Где:
- РГРП — давление гидроразрыва пласта, взятое из проектной документации.
- ρбур.р-ра — плотность бурового раствора (г/см³).
- g — ускорение свободного падения (9.81 м/с²).
- Hверт — вертикальная глубина (м).
И, наконец, третье значение — собственно ρ бур.р-ра.
Плотность раствора, определённая проектной документацией при проведении «теста на утечку». Или, если теста не было, — фактическая плотность, при которой определено давление слабого участка на основании проектных значений.
А теперь важный момент, зная который, ты можешь раз и навсегда отбить у ИТР охоту задавать каверзные вопросы.
Давление слабого участка всегда пересчитывается под текущую плотность раствора в скважине.
Неважно, взято это значение из проекта или это результат LOT-теста. Если, допустим, начинали бурить на растворе 1.18 г/см³, а потом его утяжелили по программе до 1.23 — все цифры на табличке должны быть пересчитаны. Потому что давление столба жидкости на пласт стало больше, а значит, запас до предела прочности породы — меньше.
А теперь ответ на вопрос бурового мастера: какого давления придерживаться на практике?
Всё просто — того, которое составляет меньшее значение.
Бывает, что давление гидроразрыва пород в разы превышает давление опрессовки устья — тогда вопросов нет, работаем по устьевому.
Сложнее, когда давление «для самого слабого участка» составляет те самые 30–50 атм. Тогда ориентируемся на него — и готовимся к приключениям.
Но это уже вопрос, относящийся к действиям вахты при возникновении ГНВП, и я об этом напишу в другой раз.
Короткая выжимка для ТБшника:
Табличка должна быть - читаемая, актуальная и закреплена где положено. Это вопрос безопасности, а не красоты.
Две ключевые цифры:
P устья - из акта опрессовки обсадной колонны совместно с ПВО
P слабого участка - либо из результатов LOT-теста, либо по формуле: P_ГРП - (плотность × 9,81 × глубина)
Рабочее давление - всегда ориентируемся на НАИМЕНЬШЕЕ из двух значений.
Плотность раствора на табличке должна соответствовать реальной. Сменили раствор - пересчитали давления - обновили табличку.
И последний момент: на манометре линии дросселирования должна быть установлена красная черта напротив наименьшего значения давления. Что делать, если стрелка подходит к этой отметке — обязательно напишу отдельно.
Формат таблички перед дросселем вместе с расчетами можешь скачать в моем Telegram-канале и пользоваться на здоровье. Подписывайся, чтобы не пропустить ничего полезного — там будет много нужной информации!
На этом на сегодня всё. Всем добра и безаварийной работы!