2.3.2 Аварійне фонтанування. Попередження і ліквідація відкритих газових і нафтових фонтанів

Тиск у нафтогазоносних пластах, що розкриваються, буває настільки високим, що іноді разом із глинистим розчином, нафтою, газом і водою зі стовбурів, що буряться, при аварійному фонтануванні викидається навіть буровий інструмент.

Причини викиду – непередбачене поглинання бурового розчину в породах; насичення бурового розчину у свердловині газом, що надходить із пластів і знижує густину розчину; зниження або підвищення гідро-динамічного тиску на вибої, який утворюється буровим розчином при великій швидкості спуску або підйому бурильного інструменту; несвоєчасне доливання сверд-ловини буровим розчином під час підйому бурильних труб; недотримання вимог щодо технологічного режиму буріння, густини і рецептури бурового розчину. Найбільш поширеним джерелом викиду є зони замкнених об’ємів порід (особливо глинистих) з аномально високим пластовим тиском.

Для попередження відкритих фонтанів необхідно виконувати вимоги інструкцій з запобігання газонафтоводопроявів і відкритих фонтанів при будівництві та ремонті свердловин в нафтовій і газовій промисловості і заходів, розроблених організаціями, які ведуть роботи з буріння та експлуатації родовища.

У разі виникнення відкритого фонтану відповідальна особа, що перебуває на аварійному об’єкті, має повідомити про це керівництво підприємства і протифонтанний професіональний підрозділ. Відповідні заходи мають відповідати плану дій на об’єкті в надзвичайній ситуації. Персонал зобов’язаний пустити аварійне джерело електричної енергії (аварійний дизель-генератор) для приводу в дію основних пожежних насосів, з метою створення водяного зрошення вежі, аварійного устя і приустьової зони свердловини, а також створення водяних завіс між житловим блоком і свердловиною. Мусить перевірятися загазованість приміщень житлового та технологічних блоків, шляхів евакуації та місць встановлення колективних рятувальних засобів. Для розроблення організаційно-технічних заходів, та проведення робіт з ліквідації відкритого фонтана, наказом по підприємству, а за необхідності і вищою організацією, має бути створений штаб, який несе повну відповідальність за стан і результати проведення цих робіт.

При ліквідації відкритого фонтана необхідно постійно зрошувати струмінь фонтану, металеві конструкції в зоні устя свердловини (за наявності куща свердловин – і поруч розташованих свердловин) водяними струменями. У процесі ліквідації відкритого фонтана необхідно вживати всіх заходів проти скупчення біля устя фонтануючої свердловини та прилеглої території продуктів фонтанування свердловини (нафти, конденсату).

Ліквідація відкритих нафтогазових фонтанів, зазвичай, здійснюється шляхом звільнення устя від згорілого обладнання, гасіння пожежі, наведення на усті запірної арматури і глушіння свердловини. Залежно від технічного стану фонтануючої свердловини і потужності фонтану застосовують такі методи ліквідації відкритого нафто-газового фонтану:

– відведення газу в спеціально пробурені похилі свердловини;

– інтенсивний відбір газу з вибійної зони пласта фон-тануючої свердловини спеціально пробуреними до цієї зони похилими свердловинами;

• заводнення газового пласта;

– закачування рідини глушіння у стовбур свердловини на розрахунковому режимі;

– створення ізоляційного мосту (штучного пакера) в стовбурі свердловини;

– обвалення стовбура за допомогою підземних вибухів;

– герметизація устя свердловини з подальшим її глушінням рідиною;

• за допомогою колтюбінгової установки.

В Україні для ліквідації відкритих фонтанів створені аварійно-рятувальні загони, підпорядковані Міністерству надзвичайних ситуацій. Великих успіхів у боротьбі з відкритими фонтанами здобув Л. М. Калина – випускник ІФНТУНГ. Наприклад, один з найскладніших фонтанів в республіці Казахстан на свердловині № 37-Тенгіз (рис. 2.12) був ліквідований у 1985 році під його керівництвом. Із свердловини було викинуто 104 тонни бурильних і обважнених труб та перехідників з долотом. Прямий струмінь у висоту сягав до 200 метрів. Викид газу був 12 млн м³, а нафти – 40000 тонн на добу. Завдяки професіональним діям, дуже важкій і складній роботі, фонтан за 124 доби було ліквідовано.

Рисунок 2.12 – Відкритий фонтан на свердловині № 37-Тенгіз

Найбільшою в американській історії стала аварія 20 квітня 2010 року на нафтовій платформі “Deepwater Horizon” (рис. 2.13, 2.14) компанії British Petroleum в Мексиканській затоці біля США. На платформі сталися вибух і пожежа. У результаті загинуло 11 людей. Через дві доби платформа потонула і дотепер перебуває на дні (на відстані 400 м від свердловини). Розташоване на глибині 1500 м противикидне обладнання не спрацювало і нафта почала витікати у води Мексиканської затоки. Витікання продовжувалося майже три місяці. Повністю закрити свердловину вдалося тільки на початку серпня. Всього за цей час в океан витекло до 780 тис. м³ нафти. На рис. 2.14, б нафтову пляму видно з космосу.

а б

Рисунок 2.13 – Глибоководна напівзанурена бурова платформа “Deepwater Horizon”(а);