Обустройство кустовой площадки эксплуатационных скважин 39

Экологические проблемы кустовых площадок

С чем же связаны проблемы загрязнения окружающей среды, возникающие на кустовых площадках? Ответ прост. Кроме отходов бурения, буровых растворов и ГСМ, размещаемых на территории технологических площадок, опасность представляют разливы и утечки нефти, которые происходят из-за повышенных нагрузок на технологические трубопроводы и пропусков в запорной арматуре. Эти и подобные этологические факторы учтены в документе экологическая декларация о воздействии на окружающую среду

При несоблюдении природоохранных мероприятий опасные вещества могут проникать в грунтовые воды. Наибольшая опасность возникает при таянии снегов, когда в результате паводков загрязненные воды попадают в водные объекты и прилегающие территории.

Для предотвращения возникновения аварийных ситуаций необходимо производить гидроизоляцию технологических площадок геомембраной, а также в процессе их эксплуатации проводить ряд важных мероприятий:

• своевременный ремонт и укрепление обвалований на территории и по периметру кустовых площадок;
• поддержание целостности противофильтрационных экранов;
• решение проблемы обезвреживания и утилизации бурового шлама;
• периодическая ревизия технологических трубопроводов и запорной арматуры;
• вывоз загрязненного снега с территории кустовых площадок перед наступлением весенних оттепелей.

Невыполнение природоохранных мероприятий  при строительстве влечет за собой заражение почв, водных объектов, лесных массивов. Обустройство кустовых площадок, если аварийная ситуация все же имеет место, должно быть приостановлено, необходимо проводить очистку водоемов и рекультивацию земель в соответствии с установленными правилами.

обустройство кустовых площадок ночь

Особенности строительства

Особенности и методы производства работ при строительстве площадки УППГ, состоящей из 78 наименований зданий и сооружений и площадки водозабора Барсуковского месторождения с бурением:

• разведочного ствола от 0 до 170 м, диаметр бурения 146 мм;
• эксплуатационная скважина 147м при диаметре обсадных труб:
  • кондуктора Ø426 мм – диаметр бурения составляет 490мм, при интервале бурения от 0 до 10 м;
  • технической колонны Ø325 мм – диаметр бурения составляет 394 мм, при интервале бурения от 0 м до 99 м;
  • фильтровой колонны Ø159 мм – диаметр бурения составляет 295 мм, при интервале бурения от 99 м до 147 м (фильтровая колонна состоит из надфильтровой части при интервале обсадки от 89 м до 135 м; фильтрующей части при интервале обсадки от 135 м до 145 м; отстойника Ø159мм при интервале обсадки от 145 м до 147 м).

Подготовительные работы при строительстве площадки УППГ:

Основные строительно-монтажные работы:

• земляные работы – отсыпка грунта для возведения тела насыпи под площадку строительства привозной из карьера песка № 102 Барсуковского месторождения;
• устройство свайного основания под блок-боксы, КТП, прожекторные мачты, емкости, факельную установку. Сваи металлические из труб по ГОСТ 10704-91;
• монтаж стальных конструкций выполняется краном. Сварка металлоконструкций предусмотрена ручной электродуговой сваркой. Сварочно-монтажные работы выполняются сварщиками и под руководством специалистов, аттестованных в соответствии с требованиями ПБ 03-273-99 и РД 03-495-02;
• монтаж технологических трубопроводов;
• монтаж подземных и надземных емкостей в количестве 24 шт. Подземные емкости устанавливаются на балочные металлические опоры по металлическим сваям;
• фундаменты зданий и сооружений предусматриваются свайные. Ростверки металлические, сваи из стальных труб. Забивка свай производится сваебойным агрегатом;
• монтаж резервуаров конденсата и ВМР, V=700 м3 – 3 шт; монтаж резервуаров противопожарного запаса воды, V=2000 м3 – 2 шт;
• монтаж наружных сетей канализации. Изготовление колодцев металлических: смотровых с задвижками из трубы Ø 1420; дождеприемных из трубы Ø 1020 – общим количеством 99 штук и четырех колодцев прямоугольной формы (смотровых Кп-1, Кп-2; с задвижкой Кз-9; с гидрозатвором и задвижкой Кг.з-1);
• монтаж мачты связи;
• монтаж прожекторных мачт с молниеотводом ПМС 32.5 – 20 шт.;
• монтаж блочно-комплектных устройств;
• прокладка кабельных трасс. Монтаж электрооборудования и слаботочных устройств.

Освоение пенными системами

Метод похож по своей технологии на компрессирование. Данный способ заключается в том, что вместо инертного газа в затруб закачивается смесь газа с жидкостью (обычно вода или нефть). Плотность газожидкостной смеси зависит от соотношения расходов закачиваемых газа и жидкости. Это позволяет регулировать параметры процесса освоения. Плотность газожидкостной смеси больше плотности чистого газа, и это позволяет осваивать более глубокие скважины компрессорами, создающими меньшее давление.

Для освоения к скважине подбивают передвижной компрессор, насосный агрегат, создающий по меньшей мере такое же давление, как и компрессор, емкости для жидкости и смеситель для диспергирования газа в нагнетаемой жидкости. При нагнетании газожидкостная смесь движется сверху вниз при непрерывно изменяющихся давлении и температуре.

При закачке газожидкостной смеси на пузырьки газа действует архимедова сила, под действием которой они всплывают в потоке жидкости. Скорость всплытия зависит от размеров газовых пузырьков, вязкости жидкости и разности плотностей: чем мельче пузырьки, тем меньше скорость их всплытия. Обычно эта скорость относительно жидкости составляет 0,3- 0,5м/с.

При освоении скважины газированной жидкостью к устью присоединяется через смеситель линия от насосного агрегата, ко второму отводу смесителя – выкидная линия компрессора. Сначала запускается насос и устанавливается циркуляция. Скважинная жидкость сбрасывается в земляной амбар или другую емкость. При появлении на устье нагнетаемой чистой жидкости (вода, нефть) запускается компрессор, и сжатый газ подается в смеситель для образования тонкодисперсной газожидкостной смеси. По мере замещения жидкости газожидкостной смесью давление нагнетания увеличивается и достигает максимума, когда смесь подойдет к башмаку НКТ. При попадании газожидкостной смеси в НКТ давление нагнетания снижается.

Газожидкостный эжектор

Технология вызова притока из пласта пенами с использованием эжекторов состоит в приготовлении с помощью последних, насосного и компрессорного оборудования двухфазных пен, закачивании их в скважину для вытеснения воды и создании необходимой величины депрессии на забое за счет меньшей плотности пены и ее самоизлива.

Применение эжектора для приготовления пен позволяет использовать в качестве источников сжатого воздуха компрессоры пневматической системы буровой установки или передвижные компрессоры высокого давления.

Рис. 1. Схема использования газожидкостного эжектора

Проектирование обустройства месторождений

Непосредственному строительству объектов на месторождении всегда предшествует разработка и утверждение строительного проекта, после чего следует получение разрешения на его реализацию.

Рис. 1. Проектирование обустройства месторождений

Только удовлетворяющий всем требованиям безопасности проект может быть утвержден инспектирующим органом. Для этого в нем должны быть предусмотрены системы предотвращения аварий, взрывов, пожаров и специальные ангары для защиты обслуживающего персонала. 

За прочность, надежность и долговечность конструкции несет ответственность проекторная организация, которая также отвечает за выбор материалов и оборудования для ее сооружения.

Все проекты подлежат комплексной государственной экспертизе, по результатам которой составляется заключение и выдается ордер на проведение строительных работ.

Рис. 2. Обустройство нефтяного месторождения

Освоение с ГНКТ

Комплекс работ при освоении потенциального объекта с помощью установки гибких насосно-компрессорных труб (ГНКТ) включает в себя операции, предшествующие освоению и осуществляемые при вызове притока. К технологическим операциям, прешествующим освоению, относятся:

1. Подготовительные работы к перфорации.
2. Перфорация.
3. Подготовительные работы к вызову притока.

К технологическим операциям по вызову притока относят мероприятия, при реализации которых достигается снижение забойного давления и создание условий для фильтрации пластового флюида из продуктивного пласта в скважину с последующим подъемом флюида на поверхность.

Преимущества использования ГНКТ:

• Сокращение времени и повышение безопасности СПО за счет исключения свинчивания-развинчивания резьбовых соединений;
• Улучшение условий прохождения интервалов набора кривизны и протяженных горизонтальных участков скважин;
• Повышение технико-экономических показателей бурения и освоения скважин;
• Исключение необходимости глушения скважин и, как следствие, сохранение коллекторских свойств продуктивного пласта;
• Обеспечение герметичности устья скважины, что создает возможность управления ситуациями, связанными с вероятными выбросами и фонтанированием;
• Возможность бурения части ствола и обслуживания скважин с созданием режима депрессии на забое;
• Компактность бурового оборудования с возможностью применения на ограниченных размерах рабочих площадок.

Недостатки ГНКТ:

• Отсутствие возможности проворота колонны гибких труб в скважине;
• Сложность ремонта колонны гибких труб в промысловых условиях;
• Ограничение длины колонны гибких труб диаметром барабана для намотки трубы;
• Сложность изготовления колонны гибких труб;
• Вероятность чрезмерного скручивания колонны гибких труб в скважине и повреждение.

Свабирование

Одним из самых распространенных способов снижения забойного давления в скважине является свабирование. Сваб представляет собой поршень, оборудованный клапаном, который спускают на кабеле в лифт НКТ. Клапан при спуске поршня вниз открывается, а при ходе вверх закрывается. Уплотнение сваба достигается за счет резиновых манжет, укрепленных на металлическом стержне.

Глубина погружения сваба зависит от технических возможностей геофизической станции, на которой установлен барабан с кабелем, на котором спускается сваб и геофизические приборы. За один подъем сваб выносит столб жидкости, равный глубине его погружения под уровень жидкости. Глубина погружения ограничена прочностью кабеля и обычно не превышает 250м. Соответственно объём выкачиваемой жидкости за один рейс составляет не более 0,75м3 для НКТ 73мм, и не более 1м3 для НКТ 89мм. По факту максимальные объёмы выносятся свабом в самом начале проведения работ, когда уровень жидкости в скважине практически возле устья, глубина погружения сваба мала и сам сваб находится в неизношенном состоянии.

Устье при свабировании открыто для выноса жидкости, но возможность герметизации скважины всегда имееется. Обычно роль герметизирующего устройства играет задвижка на фонтанной арматуре. Иные схемы компоновки устьевого оборудования, не предусматривающие налчичие фонтанной арматуры запрещены.

Свабирование выполняется в колоннах НКТ с наружним диаметром 73 и 89мм. Спущенные в скважину НКТ должны быть новыми или подготовленными и прошаблонированными, иметь постоянный внутренний диаметр, быть плотно подогнанными в муфтах.

Свабирование достаточно долгий способ освоения. Поэтому когда есть возможность то применяют компрессирование инертным газом.

Освоение глубинными насосами

На истощенных месторождениях с просаженным пластовым давлением, где фонтанные выбросы маловероятны, скважины осваиваются откачкой из них жидкости насосами, спускаемыми на проектную глубину в соответствии с предполагаемыми дебитом и динамическим уровнем. При откачке жидкости насосами забойное давление уменьшается, пока не достигнет величины Р_заб<Р_пл, при котором из продуктивного пласта начинает поступать флюид. Принято что данный метод эффективен в тех случаях, когда уже известно, что скважине не требуется глубокая, длительная депрессии для очистки призабойной зоны от раствора глушения. Перед спуском насоса скважина обязательно промывается до забоя водой или нефтью.

Бурение скважин с разделением на кусты

Бурение скважин происходит с разделением на группы (кусты). Расстояние между скважинами определяется в процессе проектирования в зависимости от состояния грунтов. В расчете на количество скважин сооружаются необходимого объема , содержащие отходы бурения, сточные производственные и хозяйственно-бытовые воды.

Также создается необходимое количество резервуаров для хранения бурового раствора и ГСМ. Данные объекты должны быть снабжены противофильтрационным экраном в соответствии с требованиями ГОСТ 17.1.3.12-86. Такой экран должен обеспечивать высокоэффективную защиту от проникновения опасных веществ в грунтовые воды, быть герметичным, устойчивым к агрессивным средам и долговечным, поэтому его сооружение осуществляется с помощью геомембраны, полимерного пленочного материала, удовлетворяющего всем предъявляемым требованиям надежности и долговечности.

Узнайте больше: Таран — заговор бизнесменов силовиков и журналистов

Компрессирование

При компрессировании приток в скважину получают вследствие снижения уровня жидкости в трубах за счет ее вытеснения газом. Перед компрессированием в скважину спускают лифт НКТ, в которой установлены на предварительно рассчитанных глубинах пусковые муфты с отверстиями или специальные пусковые клапаны.

Подбивают компрессорный агрегат, в затрубное пространство нагнетают инертный газ и снижают уровень жидкости. Когда уровень жидкости в затрубном пространстве достигает уровня размещения пусковой муфты лифта НКТ, происходит резкое падение в затрубном пространстве, а через трубное пространство на поверхности поступает смесь закачиваемого газа со скважинной жидкостью. Давление в затрубе стабилизируется после полного выброса жидкости из трубок, и закачиваемый газ одновременно выходя через пройденную пусковую муфту начинает снова отдавливать жидкость в затрубе до следующей муфты или воронки НКТ.

Обустройство нефтяных и газовых месторождений: организация строительства объектов

Обустройство месторождений включает в себя следующие основные этапы:

• Подготовительный – создаются временные площадки для складов, очищается территория, провидится электроэнергия, завозятся основные строительные материалы, трубы, запорная арматура
• Строительно-монтажный – выкапываются траншеи, устанавливается фундамент, собираются трубопроводы и оборудование
• Заключительный – проведение пуско-наладочных работ и ввод в эксплуатацию

Рис. 3. Обустроенное нефтяное месторождение

Строительные материалы и изделия, применяемые в нефтегазопромысловом комплексе, должны быть:

• Долговечными и высокопрочными
• Устойчивыми к воздействию атмосферных осадков и коррозии
• Пожаростойкими

В настоящее время в качестве основного строительного материала применяется сталь, обладающая высокой надежностью, но, как и все металлы, она подвержена коррозии.

Для защиты от коррозионного воздействия и решения других проблем, связанных с эксплуатацией нефтегазовых конструкций, элементы установок дополнительно обрабатываются специальными материалами. Одними из таких являются антифрикционные твердосмазочные покрытия от отечественной компании «Моденжи», выпускаемые под брендом MODENGY.

Материалы применяются на:

• Резьбовом крепеже – защищают крепежные изделия от коррозионного разрушения, предотвращают закусывание и заедание резьбы, позволяют произвести качественную затяжку крепежа за счет стабилизации коэффициента трения

Штоках и рейках клапанов осевого типа – минимизируют усилие на перемещение элементов, защищают от коррозии

Резьбе насосно-компрессорных и других труб – обеспечивают хорошее смазывание и плавное скольжение, что позволяет экономить время при проведении спуско-подъемных операций и увеличить ресурс элементов

Подшипниках и направляющих скольжения грузоподъемных механизмов – предотвращают преждевременный износ, увеличивают ресурс

Рис. 4. Упорный подшипник скольжения до и после нанесения покрытия MODENGY 1007

Покрытия MODENGY наносятся также на корпус превентора и гидроцилиндра для предотвращения налипания асфальтосмолопарафинистых отложений, на опоры скольжения буровых долот и т.д. Они отличаются высокой термической устойчивостью, хорошими антикоррозионными, смазывающими и разделительными свойствами, не вымываются и не выдавливаются из зон контакта.

Замена жидкости на более легкую

Проводят смену скважинного раствора прямой или обратной промывкой при спущенных НКТ и герметизированном устье. Глинистый раствор заменяют на пластовую воду, пластовую воду на пресную или нефть, а нефть замещают различными пенными системами.

При смене пластовой воды плотностью 1200 кг/м3 на нефть с плотностью 900кг/м3 максимальное снижение давления составит всего (1200-900)/1200 * 100% = 25% от давления создаваемого столбом пластовой воды. Если данным методом вызвать приток нефти из пласта не удается, применяют другие способы освоения. Обычно это свабирование или компрессирование.