Войти
Флот Лукас в Спиндлтоп, Техас (1901) A выброс - это неконтролируемый выброс сырой нефти и / или природного газа из нефтяной скважины или газовой скважины после давления системы управления вышли из строя. Современные скважины имеют противовыбросовые превенторы, предназначенные для предотвращения подобных ситуаций. Случайная искра во время выброса может привести к катастрофическому возгоранию нефти или газа.
. До появления оборудования для регулирования давления в 1920-х годах неконтролируемый выброс нефти и газа из скважины во время бурения был обычным явлением и был известен как фонтан, фонтан или бурный колодец .
Фонтаны были символом разведки нефти в конце 19-го и начале 20-го веков. В то время простые методы бурения, такие как бурение с использованием кабеля и инструмента, и отсутствие противовыбросовых превенторов означали, что бурильщики не могли контролировать резервуары с высоким давлением. Когда эти зоны высокого давления были нарушены, нефть или природный газ будут подниматься по скважине с высокой скоростью, вытесняя бурильную колонну и создавая фонтан. Считается, что скважина, которая начиналась как фонтан, «вдувается»: например, Lakeview Gusher вдувается в 1910 году. Эти незащищенные скважины могут давать большое количество нефти, часто достигая 200 футов (60 м).) или выше в воздух. Выброс, в основном состоящий из природного газа, был известен как фонтан газа.
Несмотря на то, что они были символом вновь обретенного богатства, фонтаны были опасны и расточительны. Они убили рабочих, занятых в бурении, уничтожили оборудование и залили ландшафт тысячами баррелей нефти; кроме того, взрывное сотрясение, выпущенное скважиной, когда она пробивает нефтяной / газовый резервуар, стало причиной полной потери слуха у ряда нефтяников; стоять слишком близко к буровой установке в момент бурения нефтяного пласта - чрезвычайно опасно. Воздействие на дикую природу очень трудно количественно оценить, но его можно оценить только как умеренное в самых оптимистичных моделях - реалистично, экологическое воздействие оценивается учеными всего идеологического спектра как серьезное, глубокое и долговременное.
Чтобы еще больше усложнить ситуацию, свободно текущая нефть была - и остается - в опасности воспламенения. В одном драматическом рассказе о взрыве и пожаре говорится:
С грохотом, подобным сотне поездов-экспрессов, мчащихся по сельской местности, колодец взорвался, разбрызгивая масло во всех направлениях. Вышка просто испарилась. Оболочки увяли, как салат из воды, поскольку тяжелая техника извивалась и искривлялась в причудливые формы в пылающем аду.
Развитие методов роторного бурения, при которых плотность бурового раствора достаточна для преодоления забоя Давление недавно проникшей зоны означало, что фонтанов можно было избежать. Однако, если плотность флюида была недостаточной или флюиды были потеряны в пласт, тогда все еще существовал значительный риск выброса из скважины.
В 1924 году на рынок был выведен первый успешный противовыбросовый превентор . Клапан противовыбросового превентора, прикрепленный к устью, мог быть закрыт в случае бурения в зоне высокого давления, и скважинные флюиды содержались. Контроль скважины методы могут быть использованы для восстановления контроля над скважиной. По мере развития технологии противовыбросовые превенторы стали стандартным оборудованием, а фонтаны ушли в прошлое.
В современной нефтяной промышленности неконтролируемые скважины стали известны как прорывы и встречаются сравнительно редко. Произошло значительное улучшение технологий, методов контроля скважин и обучения персонала, что помогло предотвратить их появление. С 1976 по 1981 год доступен 21 отчет о выбросах.
Нефтяная ловушка. Неравномерность (ловушка) в слое непроницаемых горных пород (уплотнение) задерживает восходящую нефть, образуя резервуар. Нефть или сырая нефть - это естественная горючая жидкость, состоящая из сложной смеси углеводороды с различной молекулярной массой и другие органические соединения, обнаруженные в геологических формациях под поверхностью Земли. Поскольку большинство углеводородов легче породы или воды, они часто мигрируют вверх, а иногда и в боковом направлении через соседние слои породы, пока не достигнут поверхности или не будут захвачены в пористых породах (известных как резервуары) непроницаемыми породами выше. Когда углеводороды концентрируются в ловушке, образуется нефтяное месторождение, из которого жидкость может быть извлечена путем бурения и откачки. Забойное давление в структурах горной породы изменяется в зависимости от глубины и характеристик материнской породы. Природный газ (в основном метан ) также может присутствовать, обычно над нефтью в пласте, но иногда растворяется в масле при пластовом давлении и температуре. Этот растворенный газ часто выделяется в виде свободного газа, когда давление снижается либо при контролируемых производственных операциях, либо при выбросе, либо при неконтролируемом выбросе. Углеводород в некоторых коллекторах может быть практически полностью природным газом.
Давление флюида в скважине регулируется в современных скважинах посредством уравновешивания гидростатического давления, обеспечиваемого колонкой бурового раствора. Если баланс давления бурового раствора неправильный (т. Е. Градиент давления бурового раствора меньше градиента порового давления пласта), тогда пластовые флюиды (нефть, природный газ и / или вода) могут начать поступать в ствол скважины и вверх по скважине. кольцевое пространство (пространство между внешней стороной бурильной колонны и стенкой открытого ствола или внутренней стороной обсадной трубы ) и / или внутри бурильной трубы. Это обычно называется пинком. В идеале механические барьеры, такие как противовыбросовые превенторы (BOP), могут быть закрыты, чтобы изолировать скважину, в то время как гидростатический баланс восстанавливается за счет циркуляции флюидов в скважине. Но если скважина не закрыта (общий термин для закрытия противовыбросового превентора), выброс может быстро перерасти в выброс, когда пластовые флюиды достигают поверхности, особенно когда приток содержит газ, который быстро расширяется с уменьшенным давление по мере того, как она течет вверх по стволу скважины, дополнительно уменьшая эффективный вес жидкости.
Ранними предупреждающими признаками надвигающегося выброса скважины во время бурения являются:
Другими предупреждающими знаками во время операции бурения являются:
Основным средством обнаружения выброса во время бурения является относительное изменение скорости циркуляции обратно на поверхность в буровой раствор ямы. Буровая бригада или инженер по буровому раствору отслеживает уровень в ямах бурового раствора и / или внимательно следит за скоростью возврата бурового раствора в зависимости от скорости, которая закачивается по бурильной трубе. При столкновении с зоной более высокого давления, чем создается гидростатическим напором бурового раствора (включая небольшой дополнительный фрикционный напор во время циркуляции) на долоте, будет замечено увеличение скорости возврата бурового раствора, поскольку приток пластового флюида смешивается с циркулирующий буровой раствор. И наоборот, если скорость возврата ниже ожидаемой, это означает, что определенное количество бурового раствора теряется в зону захвата где-то ниже последнего башмака обсадной колонны. Это не обязательно приводит к удару (и может никогда не стать таковым); тем не менее, падение уровня бурового раствора может привести к притоку пластовых флюидов из других зон, если гидростатический напор ниже, чем у полного столба бурового раствора.
Первой реакцией на обнаружение выброса будет изоляция ствола скважины от поверхности путем активации противовыбросовых превенторов и закрытия скважины. Затем буровая бригада попыталась бы циркулировать в более тяжелой глушильной жидкости для увеличения гидростатического давления (иногда с помощью компании по контролю за скважиной ). В процессе приток флюиды будут медленно циркулировать контролируемым образом, стараясь не позволить газу слишком быстро разгонять ствол скважины, контролируя давление в обсадной колонне с помощью штуцеров по заранее определенному графику.
Этот эффект будет незначительным, если приток в основном состоит из соленой воды. А с помощью бурового раствора на нефтяной основе его можно замаскировать на ранних стадиях контроля выброса, потому что приток газа может растворяться в нефти под давлением на глубине, только чтобы выйти из раствора и довольно быстро расшириться, когда приток приближается к поверхности. После того, как весь загрязнитель будет выпущен наружу, давление в обсадной колонне должно достичь нуля.
Укупорочные трубы используются для контроля выбросов. Колпачок представляет собой открытый клапан, который закрывается после установки болтами.
Ixtoc I Прорыв нефтяной скважины Прорыв скважины может произойти на этапе бурения, во время скважины тестирование, во время скважины заканчивания, во время добычи или во время капитального ремонта работ.
Прорыв может привести к выбросу бурильная колонна выходит из скважины, и сила вытекающей жидкости может быть достаточно сильной, чтобы повредить буровую установку . Помимо нефти, выбросы скважины могут включать природный газ, воду, буровой раствор, грязь, песок, горные породы и другие вещества.
Выбросы часто возникают от искр от выбрасываемых камней или просто от тепла, выделяемого трением. Затем компании по контролю за скважиной необходимо будет потушить пожар в скважине или закрыть скважину, а также заменить обсадную колонну и другое наземное оборудование. Если текущий газ содержит ядовитый сероводород, оператор нефтяной компании может решить зажечь поток, чтобы преобразовать его в менее опасные вещества.
Иногда выбросы могут быть настолько сильными, что их невозможно вызвать напрямую под контролем с поверхности, особенно если в проточной зоне так много энергии, что она не истощается значительно с течением времени. В таких случаях могут быть пробурены другие скважины (так называемые разгрузочные скважины ) для пересечения скважины или кармана, чтобы позволить забойным флюидам проникнуть на глубину. При первом бурении в 1930-х годах были пробурены разгрузочные скважины для закачки воды в основной ствол скважины. Вопреки тому, что можно было бы заключить из этого термина, такие скважины обычно не используются для снижения давления с использованием нескольких выходов из зоны выброса.
Прорыв скважины Macondo-1 на буровой установке Deepwater Horizon, 21 апреля 2010 г. Двумя основными причинами подводного выброса являются отказы оборудования и дисбаланс с обнаруженным подземным пластовым давлением. Подводные скважины имеют оборудование для регулирования давления, расположенное на морском дне или между райзером и буровой платформой. Противовыбросовые превенторы (BOP) - это основные предохранительные устройства, предназначенные для поддержания контроля геологически обусловленных давлений в скважинах. Они содержат механизмы отключения с гидравлическим приводом для остановки потока углеводородов в случае потери контроля над скважиной.
Даже при наличии оборудования и процессов предотвращения выбросов операторы должны быть готовы к реагированию на выбросы. должно случиться. Перед бурением скважины подробный план строительства скважины, план ликвидации разливов нефти, а также план локализации скважины должны быть представлены, рассмотрены и утверждены BSEE и зависят от доступа к адекватным ресурсам локализации скважины в соответствии с NTL 2010-N10.
Прорыв скважины Deepwater Horizon в Мексиканском заливе в апреле 2010 года произошел на глубине воды 5000 футов (1500 м). Текущие возможности реагирования на выбросы в Мексиканском заливе США обеспечивают скорость улавливания и переработки 130000 баррелей жидкости в день и производительность по переработке газа 220 миллионов кубических футов в сутки на глубинах до 10 000 футов.
Подземный выброс - это особая ситуация, когда флюиды из зон высокого давления неконтролируемо перетекают в зоны низкого давления внутри ствола скважины. Обычно это от более глубоких зон с более высоким давлением до более мелких пластов с более низким давлением. На устье скважины может отсутствовать вытекающий поток жидкости. Однако формации, принимающие приток, могут оказаться под избыточным давлением, что необходимо учитывать в будущих планах бурения в окрестностях.
Майрон М. Кинли был пионером в борьбе пожары и прорывы нефтяных скважин. Он разработал множество патентов и разработок для инструментов и методов пожаротушения нефти. Его отец, Карл Т. Кинли, попытался потушить пожар на нефтяной скважине с помощью мощного взрыва - метод, который до сих пор является распространенным методом тушения нефтяных пожаров. Первая нефтяная скважина, пробуренная с помощью взрывчатки Майроном Кинли и его отцом, была в 1913 году. Позже Кинли сформировал компанию M.M. Компания Kinley в 1923 году. Асгер «Ботинки» Хансен и Эдвард Оуэн «Кутс» Мэтьюз также начинают свою карьеру под руководством Кинли.
Пол Н. "Красный" Адэр присоединился к M.M. Kinley Company в 1946 году и 14 лет проработал с Майроном Кинли, прежде чем основать свою собственную компанию Red Adair Co., Inc. в 1959 году.
Red Adair Co. помогла в борьбе с выбросами в море, в том числе:
Американский фильм 1968 года, Hellfighters, в котором снялся Джон Уэйн, повествует о группе пожарных нефтяных скважин, основанной на жизни Адаира, который служил техническим советником в фильме вместе со своими соратниками, «Ботинками» Хансеном и «Кутсом» Мэтьюзом..
В 1994 году Адэр вышел на пенсию и продал свою компанию Global Industries. Руководство компании Адаира ушло и создало (IWC). В 1997 году они купят компанию Boots Coots International Well Control, Inc., основанную Хансеном и Мэтьюзом в 1978 году.
Счетная палата правительства диаграмма, показывающая операции по локализации подводных скважин После прорыва Macondo-1 на Deepwater Horizon морская отрасль в сотрудничестве с государственными регулирующими органами разработала основу для реагировать на будущие подводные инциденты. В результате все энергетические компании, работающие в глубоководных районах Мексиканского залива в США, должны представить план ликвидации разливов нефти, необходимый для OPA 90, с добавлением Регионального демонстрационного плана локализации до начала любых буровых работ. В случае подводного выброса эти планы немедленно активируются с использованием некоторого оборудования и процессов, эффективно используемых для сдерживания скважины Deepwater Horizon, а также других, которые были разработаны после этого.
Чтобы восстановить контроль над подводной скважиной, Ответственная сторона сначала должна обеспечить безопасность всего персонала на борту буровой установки, а затем приступить к детальной оценке места происшествия. Дистанционно управляемые подводные аппараты (ROV) будут отправлены для проверки состояния устья скважины, противовыбросового превентора (BOP) и другого оборудования для подводных скважин. Процесс удаления мусора начнется немедленно, чтобы обеспечить свободный доступ для укупорочной трубы.
После опускания и фиксации на устье скважины перекрывающая колонна использует накопленное гидравлическое давление для закрытия гидроцилиндра и остановки потока углеводородов. Если закрытие скважины может привести к нестабильным геологическим условиям в стволе скважины, будет использоваться процедура заглушки и потока для удержания углеводородов и их безопасной транспортировки на надводное судно.
Ответственная сторона работает в сотрудничестве с BSEE и Береговая охрана США для наблюдения за мерами реагирования, включая контроль источников, сбор сбрасываемой нефти и смягчение воздействия на окружающую среду.
Несколько некоммерческих организаций предлагают решение для эффективно сдерживать подводный выброс. HWCG LLC и Marine Well Containment Company работают в водах Мексиканского залива США, в то время как кооперативы, такие как Oil Spill Response Limited, предлагают поддержку для международных операций.
30 сентября 1966 г. Советский Союз в районе примерно в 80 км от Бухары, В Узбекистане произошли выбросы на пяти скважинах с природным газом. В «Комсомольской правде» утверждалось, что после многих лет бесконтрольного горения им удалось полностью их остановить. Советский Союз сбросил специально изготовленную ядерную бомбу мощностью 30 килотонн в скважину длиной 6 километров (20 000 футов), пробуренную на расстоянии 25-50 метров (82-164 футов) от исходной (быстро протекающей) скважины. Ядерное взрывное устройство было сочтено необходимым, потому что обычное взрывчатое вещество не имело необходимой мощности, а также потребовало бы гораздо больше места под землей. Когда бомба взорвалась, она раздробила исходную трубу, по которой газ из глубокого резервуара поднималась на поверхность, и застекорила всю окружающую породу. Это привело к тому, что протечка и пожар на поверхности прекратились примерно в течение одной минуты после взрыва, и на протяжении многих лет было надежным решением. Вторая попытка на подобной скважине оказалась не столь успешной, и другие испытания проводились для таких экспериментов, как увеличение добычи нефти (Ставрополь, 1969) и создание резервуаров для хранения газа (Оренбург, 1970).
Данные из отраслевой информации.
| Год | Название буровой | Владелец буровой | Тип | Повреждения / подробности |
|---|---|---|---|---|
| 1955 | S-44 | Chevron Corporation | Понтоны с заглублением | Прорыв и пожар. Вернул в сервис. |
| 1959 | С. Т. Торнтон | Ридинг и Бейтс | Джекуп | Прорыв и повреждение от огня. |
| 1964 | С. П. Бейкер | Ридинг и Бейтс | Буровая баржа | Прорыв в Мексиканском заливе, судно перевернулось, 22 человека погибли. |
| 1965 | Трион | Royal Dutch Shell | Jackup | Уничтожен взрывом. |
| 1965 | Пагуро | SNAM | Пакет | Уничтожен взрывом и огнем. |
| 1968 | Маленький Боб | Корал | Jackup | Прорыв и пожар, убито 7. |
| 1969 | Wodeco III | Бурение перекрытий | Буровая баржа | Прорыв |
| 1969 | Sedco 135G | Sedco Inc | Полупогружной | Прорыв |
| 1969 | Rimrick Tidelands | ODECO | Погружной | Прорыв в Мексиканском заливе |
| 1970 | Stormdrill III | Storm Drilling | Jackup | Прорыв и урон от огня. |
| 1970 | Discoverer III | Offshore Co. | Буровое судно | Прорыв (Южно-Китайские моря) |
| 1971 | Большой Джон | Этвуд Океаникс | Буровая баржа | Взрыв и пожар. |
| 1971 | Wodeco II | Бурение в перекрытиях | Буровая баржа | Прорыв и пожар у Перу, 7 погибших. |
| 1972 | Дж. Storm II | Marine Drilling Co. | Jackup | Прорыв в Мексиканском заливе |
| 1972 | M. Дж. Халм | Ридинг и Бейтс | Джекуп | Прорыв и опрокидывание в Яванском море. |
| 1972 | Буровая установка 20 | Transworld Drilling | Jackup | Прорыв в заливе Мартабан. |
| 1973 | Mariner I | Sante Fe Drilling | Semi-sub | Прорыв у берегов Тринидада, 3 убиты. |
| 1975 | Mariner II | Sante Fe Drilling | Полупогружной | Потерянный противовыбросовый превентор во время выброса. |
| 1975 | Дж. Storm II | Marine Drilling Co. | Jackup | Прорыв в Мексиканском заливе. |
| 1976 | Petrobras III | Petrobras | Jackup | Нет информации. |
| 1976 | W. Д. Кент | Ридинг и Бейтс | Jackup | Повреждения при бурении разгрузочной скважины. |
| 1977 | Maersk Explorer | Maersk Drilling | Jackup | Прорыв и пожар в Северном море |
| 1977 | Ekofisk Bravo | Phillips Petroleum | Платформа | Прорыв во время ремонта скважины. |
| 1978 | Scan Bay | Scan Drilling | Jackup | Прорыв и пожар в Персионском заливе. |
| 1979 | Salenergy II | Salen Offshore | Jackup | Прорыв в Мексиканском заливе |
| 1979 | Sedco 135 | Sedco Drilling | Semi- погружной | Прорыв и пожар в заливе Кампече Скважина Ixtoc I. |
| 1980 | Sedco 135C | Sedco Drilling | Полупогружной | Прорыв и пожар в Нигерии. |
| 1980 | Discoverer 534 | Offshore Co. | Буровое судно | Загорелся газовый выход. |
| 1980 | Рон Тэппмайер | Ридинг и Бейтс | Джекап | Прорыв в Персидском заливе, 5 убитых. |
| 1980 | Наньхай II | Народный Китайская Республика | Jackup | Прорыв острова Хайнань. |
| 1980 | Maersk Endurer | Maersk Drilling | Jackup | Прорыв в Красном море, 2 убитых. |
| 1980 | Ocean King | ODECO | Jackup | Прорыв и пожар в Мексиканском заливе, 5 убитых. |
| 1980 | Marlin 14 | Marlin Drilling | Jackup | Прорыв в Мексиканском заливе |
| 1981 | Penrod 50 | Penrod Drilling | Погружной | Прорыв и пожар в Мексиканском заливе. |
| 1984 | Центральная Платаформа де Энчова | Petrobras | стационарная платформа | Прорыв и пожар в бассейне Кампос, Рио-де-Жанейро, Бразилия, 37 погибших. |
| 1985 | West Vanguard | Смедвиг | Полупогружной корабль | Неглубокий выброс газа и пожар в Норвежском море, 1 погиб. |
| 1981 | Петромар В | Петромар | Буровое судно | Выброс и опрокидывание газа в Южно-Китайском море. |
| 1983 | Bull Run | Atwood Oceanics | Tender | Выброс нефти и газа Дубай, 3 погибших. |
| 1988 | Ocean Odyssey | Diamond Offshore Drilling | Полупогружной аппарат | Выброс газа на BOP и пожар в Северном море Великобритании, 1 погиб. |
| 1988 | Plataforma Central de Enchova | Petrobras | стационарная платформа | Прорыв и пожар в бассейне Кампос, Рио-де-Жанейро, Бразилия, без смертельных случаев, платформа полностью разрушена. |
| 1989 | Аль-Баз | Санте-Фе | Jackup | Неглубокий выброс газа и пожар в Нигерии, 5 человек погибли. |
| 1993 | М. Накиб Халид | Накиб Дриллинг | пожар и взрыв. Вернул в сервис. | |
| 1993 | Актиния | Заокеанский | Полупогружной | Подводный выброс во Вьетнаме.. |
| 2001 | Ensco 51 | Ensco | Jackup | Выброс газа и пожар, Мексиканский залив, без жертв |
| 2002 | Arabdrill 19 | Arabian Drilling Co. | Jackup | Обрушение конструкции, выброс, пожар и затопление. |
| 2004 | Адриатик IV | Global Sante Fe | Jackup | Прорыв и пожар на платформе Temsah в Средиземном море |
| 2007 | Usumacinta | PEMEX | Jackup | Шторм вынудил буровую установку двигаться, в результате чего произошел выброс скважины на платформе Kab 101, погибло 22 человека. |
| 2009 | Seadrill | Jackup / Platform | Прорыв и пожар на буровой установке и платформе в Австралии. | |
| 2010 | Deepwater Horizon | Transocean | Полупогружной аппарат | Прорыв и пожар на буровой установке, прорыв подводной скважины, 11 человек погибло в результате взрыва. |
| 2010 | Vermilion Block 380 | Mariner Energy | Платформа | Прорыв и пожар, 13 выживших, 1 ранен. |
| 2012 | Самоподъем | Взрыв и пожар на буровой установке, рухнула, 2 погибло в результате взрыва. | ||
| 2012 | Платформа Элгин | Всего | Платформа | Прорыв и длительное выделение кислого газа, травм нет. |
