Что такое гнвп в бурении

Газонефтеводопроявления: признаки и причины возникновения ГНВП

ГНВП (газонефтеводопроявления) представляют собой проникновение одновременно нефтяного флюида и газа через колонны внутрь скважины или во внешнее заколонное пространство. ГНВП является достаточно серьёзным типом проблем, которые могут возникать при бурении и требующий немедленного устранения. Наиболее вероятное возникновение газоводонефтепроявления при высоких пластовых давления вследствие значительного заглубления забоя, а также при недостаточной квалификации бурильщиков или ремонтников.

Причины ГНВП

Причины возникновения газонефтеводопроявлений при ремонте нефтескважин следующие:

Неправильное планирование проведения работ, которое привело к неверным действиям при создании давления рабочего раствора во время выполнения капитального ремонта. В результате внешнее давление продавливает соединительные швы колонны и возникает ГНВП.

Возникновение ГНВП вследствие поглощения жидкости внутри скважины.
Снижение плотности рабочей жидкости во время простоев работы из-за поступления через стенки воды или газа.
Неверные действия при выполнении спуско-подьёмных работ вследствие чего снижается уровень жидкости в колонне.
Несоблюдение рекомендуемого временного интервала между циклами работ, что приводит к возникновению и развитию ГНВП. Особенно если не была осуществлена промывка за время более полутора суток.
Нарушение правил проведения работ в шахтах: освоение, эксплуатация и устранение аварий.
Освоение пластов с высоким содержанием газа, растворённого в жидкости, и воды.
Возникновение процессов поглощения жидкости в стволе скважины.

Признаки ГНВП

Возникновение газонефтеводопроявлений в скважине способно оказывать существенное влияние на характеристики нефтедобычи за счёт изменения свойств промывочной жидкости, напора выходящей нефти. В зависимости от интенсивности поступления воды и газа, а также времени их просачивания, на поверхности скважины образуются определённые признаки, свидетельствующие о существовании ГНВП.

Причины возникновения газонефтеводопроявлений во многом определяют признаки их проявления. При наличии повреждений ствола скважины или неправильной технологии добычи потоки являются достаточно интенсивными и ГНВП определить относительно несложно. Так, пузырьки газа, которые просачиваются на глубине вследствие ГНВП, находятся под высоким давлением и при поднятии на поверхность увеличиваются в объёме за счёт уменьшения давления и существенно снижают удельный вес рабочей жидкости. Определить признаки появления воды также можно по удельному весу.

Основные признаки газонефтеводопроявления следующие:

Повышение количества промывочной жидкости в системе циркуляции, проявляемое в увеличении её объёма.
Значительный рост скорости механического бурения установкой при освоении месторождения за счёт снижения трения.
Рост уровня промывочной жидкости выше расчётного значения в системе циркуляции во время спуска рабочего инструмента.
Наличие постоянного газового потока в жидкости, который со временем постепенно увеличивается, является основным признаком появления ГВНП.
Снижение плотности рабочей жидкости под действием поступления воды через стенки ствола скважины.
Изменение давления на буровых насосах вследствие проникновения газа в скважину или при поступлении воды.
Увеличение скорости циркуляции промывочной жидкости под действием давления газа или воды, поступающих из пластов в чистом или растворённом виде.

Действия при ГНВП

При появлении первых признаков газонефтеводопроявления необходимо срочно принимать меры по их ликвидации. Во-первых, нужно прекратить добычу нефти из проблемной скважины, а, во-вторых, для предупреждения осложнений от ГВНП и на соседних скважинах при наличии интенсивной разработки нефтеносного пласта.

При обнаружении ГНВП вахта должна выполнить герметизацию устья, ствола и канала скважины, а также информировать о ситуации руководство. После подтверждения факта газонефтеводопроявления вызывается спецбригада по его устранению. К работам по устранению ГНВП допускают только рабочих и специалистов, которые прошли специальное обучение и подготовку по спецкурсу.

Ликвидация ГНВП производится с применением спецоборудования, которое позволяет спустить в ствол бурильные трубы в условиях высокого давления. С целью приостановки газонефтеводопроявления одновременно создаётся оптимальное выравнивающее давление в стволе, равное или превышающее пластовое.

Если при спуске оборудования вследствие газонефтеводопроявления возникает фонтанирование, то принимаются меры по его глушению в соответствии с аварийным расписанием. Для этого дополнительно потребуется привлечение представителей органов по технадзору.

Для перекрытия скважины при газонефтеводопроявлении применяется баритовая пробка, создающая непроницаемый экран в пластах и позволяющая установить над ней цементный мост. Если ГНВП вскрывается при работе двух насосов, то предусматривают их работу из одной ёмкости либо с установленными запорными устройствами между двумя емкостями.

Методы устранения газонефтеводопроявления

После выяснения истинной причины возникновения ГВНП необходимо выбрать наиболее эффективный метод действий:

Ступенчатое глушение скважины. Используется в случае превышения давления в колонне перед дросселем значения, максимально допустимого для колонны или гидроразрыва на уровне башмака. При ликвидации ГВНП выполняют приоткрытие дросселя для снижения давления в колонне, что становится причиной нового поступления воды или газа в колонну на глубине. За счёт кратковременности пика давления производят следующее приоткрытие дросселя с одновременным промыванием скважины. Такие действия повторяют до тех пор, пока не понизится пиковое значение давления и не исчезнут признаки газонефтеводопроявления.
Двухстадийное глушение скважины при газонефтеводопроявлении. Метод заключается в чётком разделении стадий на вымыв флюида тем же раствором, который был на момент обнаружения причины возникновения ГНВП, и одновременного приготовления раствора с необходимой плотностью для глушения. На первой стадии выполняются действия по заглушке скважины, а на второй — провести замену рабочей жидкости.

Двухстадийное растянутое глушение скважины. При выявлении газонефтеводопроявления вымывают флюид тем же раствором и затем постепенно увеличивают его плотность до требуемой. Такой способ устранения ГНВП эффективен при отсутствии ёмкостей для приготовления необходимой рабочей жидкости. Из-за того, что процесс вымывания флюидов значительно растягивается во времени, по сравнению с обычным двухстадийным процессом, метод и получил такое название.
Ожидание утяжеления скважины. После обнаружения ГНВП производят остановку нефтедобычи, перекрывают скважину и приготавливают раствор с необходимой плотностью. При этом обязательно поддерживают достаточное давление, равное пластовому, в стволе скважины, чтобы приостановить газонефтеводопроявление и всплытие флюида на поверхность.

Заключение

Обнаружение ГНВП на ранних стадиях позволяет с большой вероятностью предотвратить развитие осложнений и, соответственно, простоев в работе, а также значительных финансовых потерь. Поэтому необходимо обеспечить эффективный контроль внешних датчиков давления, плотности и объёма рабочей жидкости.

Видео: Причины проявления ГНВП

Газонефтеводопроявления (ГНВП)

27авг 2015

Что такое газонефтеводопроявления (ГНВП)? Признаки ГНВП.

Газонефтеводопроявления (ГНВП) - это очень серьезный вид осложнения, который требует дорогостоящих и длительных ремонтных работ. В процессе бурения, особенно при вскрытии продуктивного горизонта, при определенных обстоятельствах может произойти значительное поступление пластового флюида в скважину или заколонное пространство. Довольно часто выброс флюида приводит к ГНВП, с последующим развитием грифонов, газовых либо нефтяных фонтанов, наносящих масштабный экономический ущерб. Чаще всего это происходит при бурении на газ, в зонах с аномально высоким пластовым давлением (АВПД).

На многих месторождениях, особенно с АВПД, после цементирования обсадной колонны наблюдаются заколонные ГНВП. При этом происходит насыщение газом вышележащих пористых горизонтов.

При правильном подходе к установлению природы и причин ГНВП, а также проведением ряда профилактических и организационно-технических мероприятий, можно снизить, и даже свести к нулю масштабные затраты времени и средств на ликвидацию фонтанов и грифонов.

Наиболее характерные осложнения в процессе бурения скважин на газ и их эксплуатации, которые требуют незамедлительного ремонта: - насыщение промывочной жидкости газом; - межколонные газопроявления, которые связаны с негерметичностью резьбовых соединений обсадных колонн; - межколонные или заколонные каналообразования, которые связаны с физическими или химическими процессами в кольцевом пространстве; поступление газа по ним; - накопление газа в затрубном или межтрубном пространстве; - межколонные перетоки; насыщение вышележащих пластов газом;

- грифонообразования.

Объяснение причин движения газа, определение природы газопроявлений, сведение результатов экспериментов и наблюдений в единую теорию, является очень сложной задачей. Однако в случае несвоевременного предпринятия мер по проведению ремонтных работ, либо устранению вышеописанных осложнений, они могут перерасти в открытые газовые или нефтяные фонтаны.

Признаки ГНВП

Поступление пластового флюида в скважину, определенно отражается на гидравлических характеристиках потока и свойствах промывочной жидкости, которая выходит из скважины.

В зависимости от времени поступления, интенсивности притока флюида, признаки и сигналы которые возникают на поверхности обладают различной информативностью и значимостью. Практикой установлены основные признаки ГНВП: - увеличение уровня (объема) промывочной жидкости и циркуляционной системе; - рост скорости потока промывочной жидкости на выходе из скважины; - увеличение выше расчетного уровня (объема) промывочной жидкости в циркуляционной системе при спуске инструмента; - рост механической скорости бурения; - увеличение содержания газа в промывочной жидкости; - изменение свойств промывочной жидкости;

- изменение давления на буровых насосах.

Вместе со шламом, или через стенки скважины, в промывочную жидкость постепенно, в виде мелких пузырьков, может проникать газ. Во время продолжительных перерывов промывочная жидкость очень сильно насыщается газом. Это объясняется тем, что пузырьки газа, которые находятся на забое скважины, ввиду нахождения под большим давлением сильно сжаты, отчего очень малы. При восстановлении циркуляции, промывочная жидкость с пузырьками газа поднимается вверх. С уменьшением глубины, уменьшается давление, и пузырьки газа увеличиваясь в размере становятся довольно крупными, и, занимая определенный объем значительно уменьшают удельный вес промывочной жидкости. С уменьшением удельного веса, уменьшается гидростатическое давление столба жидкости в скважине, что приводит к выбросу.

Вода и нефть, которые постепенно просачиваются в скважину, тоже уменьшают удельный вес промывочной жидкости, что по аналогии с газом, также может привести к выбросу. Недолив скважины при подъеме инструмента, или потеря циркуляции проводят к понижению уровня в скважине, соответственно уменьшению гидростатического давления, в результате чего может возникнуть выброс.

В вышеуказанных случаях, необходимо произвести увеличение подачи буровых насосов, приостановить процесс бурения до особого распоряжения, и наряду с этим выполнить дегазацию промывочной жидкости.

Для предупреждения выброса, должно выполняться условие превышения гидростатического давления столба жидкости в скважине на 5-15% над пластовым. Это давление называется избыточным, и достигается утяжелением бурового раствора, посредством реагентов «утяжелителей». При этом необходимо обращать особое внимание на значение условной вязкости раствора, по возможности сохраняя его минимальным.

Однако, следует иметь ввиду, что для предупреждения выбросов нельзя ограничиваться только лишь утяжелением промывочной жидкости. Утяжеление раствора это весьма длительная операция, а выброс может начаться неожиданно, в чрезвычайно малый промежуток времени.

Устье скважины должно быть оборудовано специальным противовыбросовым оборудованием, которое позволяет предотвратить выброс немедленным закрытием скважины

03.08.2015 Приказ №37 Ростехнадзора от 29.01.2007

Об организации работы по подготовке и аттестации специалистов организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору

03.08.2015 Бизнес-партнеры

!!! Профессиональное образование по низким ценам !!!

03.08.2015 Что такое повышение квалификации?

Повыш-е квалификации работников может проводиться по мере необходимости. Обучение может быть с отрывом от работы, без отрыва от работы, с частичным отрывом от работы, по индивидуальным формам обучения

Газонефтеводопроявления (ГНВП)

Газонефтеводопроявления (ГНВП) - это очень серьезный вид осложнения, который требует дорогостоящих и длительных ремонтных работ. В процессе бурения, особенно при вскрытии продуктивного горизонта, при определенных обстоятельствах может произойти значительное поступление пластового флюида в скважину или заколонное пространство. Довольно часто выброс флюида приводит к ГНВП, с последующим развитием грифонов, газовых либо нефтяных фонтанов, наносящих масштабный экономический ущерб. Чаще всего это происходит при бурении на газ, в зонах с аномально высоким пластовым давлением (АВПД).

На многих месторождениях, особенно с АВПД, после цементирования обсадной колонны наблюдаются заколонные ГНВП. При этом происходит насыщение газом вышележащих пористых горизонтов.

При правильном подходе к установлению природы и причин ГНВП, а также проведением ряда профилактических и организационно-технических мероприятий, можно снизить, и даже свести к нулю масштабные затраты времени и средств на ликвидацию фонтанов и грифонов.

Наиболее характерные осложнения в процессе бурения скважин на газ и их эксплуатации, которые требуют незамедлительного ремонта: - насыщение промывочной жидкости газом; - межколонные газопроявления, которые связаны с негерметичностью резьбовых соединений обсадных колонн; - межколонные или заколонные каналообразования, которые связаны с физическими или химическими процессами в кольцевом пространстве; поступление газа по ним; - накопление газа в затрубном или межтрубном пространстве; - межколонные перетоки; насыщение вышележащих пластов газом;

- грифонообразования.

Объяснение причин движения газа, определение природы газопроявлений, сведение результатов экспериментов и наблюдений в единую теорию, является очень сложной задачей. Однако в случае несвоевременного предпринятия мер по проведению ремонтных работ, либо устранению вышеописанных осложнений, они могут перерасти в открытые газовые или нефтяные фонтаны.

Признаки ГНВП

Поступление пластового флюида в скважину, определенно отражается на гидравлических характеристиках потока и свойствах промывочной жидкости, которая выходит из скважины.

В зависимости от времени поступления, интенсивности притока флюида, признаки и сигналы которые возникают на поверхности обладают различной информативностью и значимостью. Практикой установлены основные признаки ГНВП: - увеличение уровня (объема) промывочной жидкости и циркуляционной системе; - рост скорости потока промывочной жидкости на выходе из скважины; - увеличение выше расчетного уровня (объема) промывочной жидкости в циркуляционной системе при спуске инструмента; - рост механической скорости бурения; - увеличение содержания газа в промывочной жидкости; - изменение свойств промывочной жидкости;

- изменение давления на буровых насосах.

Вместе со шламом, или через стенки скважины, в промывочную жидкость постепенно, в виде мелких пузырьков, может проникать газ. Во время продолжительных перерывов промывочная жидкость очень сильно насыщается газом. Это объясняется тем, что пузырьки газа, которые находятся на забое скважины, ввиду нахождения под большим давлением сильно сжаты, отчего очень малы. При восстановлении циркуляции, промывочная жидкость с пузырьками газа поднимается вверх. С уменьшением глубины, уменьшается давление, и пузырьки газа увеличиваясь в размере становятся довольно крупными, и, занимая определенный объем значительно уменьшают удельный вес промывочной жидкости. С уменьшением удельного веса, уменьшается гидростатическое давление столба жидкости в скважине, что приводит к выбросу.

Вода и нефть, которые постепенно просачиваются в скважину, тоже уменьшают удельный вес промывочной жидкости, что по аналогии с газом, также может привести к выбросу. Недолив скважины при подъеме инструмента, или потеря циркуляции проводят к понижению уровня в скважине, соответственно уменьшению гидростатического давления, в результате чего может возникнуть выброс.

В вышеуказанных случаях, необходимо произвести увеличение подачи буровых насосов, приостановить процесс бурения до особого распоряжения, и наряду с этим выполнить дегазацию промывочной жидкости.

Для предупреждения выброса, должно выполняться условие превышения гидростатического давления столба жидкости в скважине на 5-15% над пластовым. Это давление называется избыточным, и достигается утяжелением бурового раствора, посредством реагентов «утяжелителей». При этом необходимо обращать особое внимание на значение условной вязкости раствора, по возможности сохраняя его минимальным.

Однако, следует иметь ввиду, что для предупреждения выбросов нельзя ограничиваться только лишь утяжелением промывочной жидкости. Утяжеление раствора это весьма длительная операция, а выброс может начаться неожиданно, в чрезвычайно малый промежуток времени.

Устье скважины должно быть оборудовано специальным противовыбросовым оборудованием, которое позволяет предотвратить выброс немедленным закрытием скважины

Предупреждение ГНВП в процессе бурения скважины » Мы с АГНИ

Понятие газонефтеводопрявленияГазонефтеводопроявление Это неуправляемое поступление пластового флюида (газ, нефть, вода, или их смесь) в ствол скважины, не предусмотренное технологией работ при ее строительстве, освоении и ремонте, а так же создающее опасность выброса бурового раствора и открытого фонтанирования.Понятие открытый фонтанОткрытый фонтан - неуправляемое истечение пластового флюида через устье скважины в результате отсутствия, разрушения, или негерметичности запорного оборудования, или грифонообразования.Открытые фонтаны всегда были и остаются в настоящее время самыми тяжелыми авариями при бурении и ремонте скважин. Как правило, открытые фонтаны сопровождаются многими последствиями. Такими как: -потеря бурового и другого оборудования-непроизводственные материалы и трудовые затраты;-загрязнение окружающей среды (разливы нефти или минерализованной воды, загазованность и др. ) ;-перетоки внутри скважины, вызывающие истощение месторождения и загрязнение вышележащих горизонтов;-случаи человеческих жертв.Причины возникновения газонефтеводопрявленийОсновными причинами аварий являются •низкая производственная, технологическая и трудовая дисциплина на предприятиях нефтегазового комплекса; •недостаточный внутренний контроль за состоянием технической и технологической безопасности производственных объектов, несоблюдение норм охраны труда и недостаточный уровень управления безопасностью в нефтяных компаниях; •постоянные нарушения действующих норм и правил по безопасному ве8 дению работ; •принятие неверных решений исполнителями работ и систематические нарушения установленных стандартов, норм и правил в нефтяной и газовой промышленности; •неудовлетворительное состояние основных производственных фондов и недостаточные инвестиции на их обновление.

Систематизация причин газонефтеводопроявлений при бурении

Признаки газонефтеводопроявлений

С учетом глубины скважины и скорости восходящего потока бурового раствора задержка по времени для глубоких скважин (4-5 тыс.м.) может составлять 3,5 -5 часов.Как и в медицине здесь важна ранняя диагностика для того, чтобы своевременно принять превентивные меры.Арсенал этих мер достаточный, надежный, главное вовремяИменно поэтому национальным стандартом предусмотрено при осуществлении ГТК при строительстве скважин иметь в составе станции ГТИ СИСТЕМУ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ газопроявленийВыдержки из ГОСТ Р 53375-2009 8.6 Система раннего обнаружения газопроявлений8.6.1 Система раннего обнаружения газопроявлений устанавливается на буровой и должна обеспечивать повышение безопасности буровых работ за счет обнаружения выбросоопасных объемов газа в затрубном пространстве бурящейся скважины до выхода его на дневную поверхность.8.6.2 Система раннего обнаружения газопроявлений основана на изменениях акустических свойств бурового раствора за счет попадания в него газа из пластов-коллекторов (изменение амплитуды пульсаций и скорости прохождения акустической волны, создаваемой работой поршневых буровых насосов или специального забойного генератора гидравлических импульсов).8.6.3 Система раннего обнаружения газопроявлений состоит из двух датчиков динамического давления, установленных в линии высокого давления на входе в скважину и в затрубном пространстве на выходе из скважины.Система анализирует амплитуды и спектр пульсаций давлений, определяет отношение амплитуд пульсаций и их сдвиг по фазе, формирует сигнал наличия газа в затрубном пространстве.Основные понятия о давлениях в скважинеПластовое давление есть давление флюида в рассматриваемом пласте.Пластовое давление равно гидростатическому давлению столба бурового раствора в бурильных трубах плюс Риз.т. при закрытой скважине.Забойное давление есть общее давление на забое скважины (или под долотом) в любых условиях.Рзаб. в зависимости от условий может быть равно пластовому давлению, больше или меньше его: - в нормальных условиях бурения Рзаб>Рпл; - приГНВП , когда скважина закрыта , Рзаб=Рпл.Основное условие возникновения ГНВП - превышение пластового давления вскрытого горизонта над забойным давлением.Забойное давление в скважине во всех случаях зависит от величины гидростатического давления бурового раствора заполняющего скважину и дополнительных репрессий вызванных проводимыми на скважине работами (или простоями).Основное условие возникновения ГНВП- превышение пластового давления вскрытого горизонта над забойным давлением.Для герметизации устья н/г скважин, при их строительстве, освоении и ремонте с целью предупреждения выбросов и фонтанов используют противовыбросовое оборудование. (ПВО)Оборудование для предупреждения ГНВПИспользование этого оборудования, как и оборудования для бурения эксплуатационных скважин, позволяет:-быстро и надежно герметизировать устье скважины при наличии или отсутствии в ней колонны труб;-осуществлять спуск и подъем колонны бурильных труб при герметизированном устье, включая протаскивание замковых соединений;-осуществлять расхаживание и проворачивание колонны труб при герметизированном устье для предотвращения прихвата;-создавать циркуляцию промывочной жидкости с противодавлением на пласт;-оперативно управлять гидроприводными составными частями оборудования;-закачать промывочную жидкость в пласт буровыми насосами или насосными агрегатами и осуществить срочную разрядку скважины.В состав противовыбросового оборудования входят: превенторы, устьевая крестовина, надпревенторная катушка и разъемный желоб, составляющие стволовую часть превенторного оборудования; манифольды для обвязки стволовой части противовыбросового оборудования, обеспечивающие возможность управления скважиной при газонефтепроявлениях; станции управления превенторами и манифольдомДегазация буровых растворовВ процессе бурения скважин возможны насыщение бурового раствора пластовым газом, воздухом, а также его вспенивание. В результате этого ухудшаются технологические свойства раствора: уменьшается плотность, увеличиваются статическое напряжение сдвига и вязкость. Поэтому ухудшаются условия работы оборудования циркуляционной системы, буровых насосов, усиливается опасность возникновения различных видов осложнений. Для предупреждения осложнений, связанных с газированием бурового раствора, используют методы механической и вакуумной дегазации.В основе механического способа дегазации лежит разделение газожидкостного потока путем разбрызгивания, турбулизации или воздействия инерционным полем.Вакуумный способ основан на извлечении свободного газа из жидкости путем создания над ее поверхностью разреженной зоны.Технико-технические мероприятия состоят, в основном, в обеспечении достаточного количества необходимых технических средств, инструментов и материалов, применение которых должно гарантировать безаварийную работу буровой.Применение данного комплекса оборудования остается актуальным по сей день.

Промедление в действиях по герметизации устья скважины даже при незначительных газонефтеводопроявлениях может привести к открытому фонтану и как следствие к большим убыткам.

Ключевые слова -