Осложнения и аварии в процессе строительства и эксплуатации скважин в ММП
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №1(137)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №1(137)
Осложнения и аварии в процессе строительства и эксплуатации скважин в ММП
Большая часть осложнения, возникающих при строительстве и эксплуатации скважин в условиях Крайнего Севера, являются результатом реакций ММП на изменение их термического состояния [1].
Предложенная мной классификация осложнений и аварий в процессе строительства и эксплуатации скважин, обусловленных влиянием многолетнемерзлых пород, основана на таблице, предложенной С.В. Стригоцким в источнике [2], представлена в таблице 1.1.
Наиболее тяжелыми осложнениями, приводящими к авариям с последующей потерей скважины и значительному ущербу окружающей среды, связаны с возникновением газовых фонтанов при разрушении устьевой обвязки скважины или с возникновением заколонных газопроявлений (грифонов), вызванных нарушением герметичности крепи скважины и заколонного пространства.
Потеря скважины без возникновения выброса углеводорода в окружающую среду приводит, в первую очередь, к значительным материальным затратам для компании-оператора, так как стоимость строительства скважины на месторождениях Крайнего Севера кратно превышает стоимость строительства скважин на месторождениях средней полосы России и исчисляется сотнями миллионов рублей.
Как уже было сказано, при строительстве и эксплуатацииарктических скважин в северной геокриологической зоневозможновозникновениевсего перечнявозможных аварий и осложнений. Именно поэтому к конструкциям скважин на месторождениях Крайнего Севера должны предъявляться повышенные требования.
Таким образом, технологические решения строительства арктических скважин должны содержать полный набор всего комплекса работ по проектированию, строительству и эксплуатации скважин, начиная от выбора площадки под бурение и заканчивая мероприятиями по ликвидации скважины.
Таблица 1.1.
Классификация осложнений и аварий, обусловленных влиянием многолетнемерзлых пород
|
Вид осложнения (аварии) |
Первоследствие (главная причина) |
Первопричина |
|
Осложнения в процессе строительства скважин |
||
|
Осыпи и обвалы стенок скважины |
Кавернообразование |
Оттаивание стенок скважины при циркуляции промывочных жидкостей с положительной температурой |
|
Прихват бурильного инструмента и обсадных колонн |
||
|
Размыв устья скважины |
Прорыв циркулирующего флюида по заколонному пространству |
|
|
Газопроявления |
Растепление газогидратных залежей |
|
|
Некачественное крепление скважин |
Неучет специфики термических условий твердения цементного камня при отрицательных температурах окружающей среды |
|
|
Размыв затрубного пространства за кондуктором и направлением |
Образование заколонных каналов для циркуляции промывочной жидкости |
Некачественное крепление скважин |
|
Проседание направлений и кондукторов |
Размыв заколонного пространства за кондуктором и направлением |
|
|
Грифонообразование |
Прорыв газа за обсадными колоннами при возникновении ГНВП |
|
|
Осложнения в процессе эксплуатации скважин |
||
|
Образование гидратов и АСПО в стволе скважины |
- |
Воздействие отрицательной температуры окружающей среды |
|
Смятие и разрыв обсадных колонн |
Перераспределение напряжений на крепь скважины при потере устойчивости массива горных пород |
Прогрев околоствольного пространства в процессе эксплуатации скважин |
|
Осадка значительного участка земной поверхности в пределах куста |
Смыкание ореолов оттаивания в интервале избыточно льдистых пород вокруг кустовых добывающих скважин |
|
|
Образование приустьевых воронок и провалов |
Провал грунта в нижележащее кавернозное пространство или осадка оттаявших пород |
|
|
Нарушение целостности ФА и приустьевого оборудования |
Образование приустьевых воронок и провалов, потеря устойчивости крепи скважины |
|
|
Некачественное крепление скважин |
||
|
Проседание устья скважины и разрушение устьевой обвязки |
Потеря сцепления обсадных колонн с окружающими породами и цементным камнем |
|
|
Грифонообразование |
Нарушение герметичности крепи скважины, прорыв газа вне пакета обсадных колонн |
|
|
Осложнения в процессе консервации скважин |
||
|
Образование ледяных пробок |
Восстановление естественных температур |
Простой скважин |
|
Смятие и разрывы обсадных и лифтовых труб |
Возникновение избыточного давления в заколонном пространстве при замерзании водосодержащей жидкости при простое скважин |
Некачественное крепление скважин |
