---

2. ТИПОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ

ПО БЕЗОПАСНОСТИ КРЕПЛЕНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН

Введение

Инструкция отражает современные требования и порядок выполнения комплекса работ: по подготовке ствола скважины, наземных технических средств и обсадных труб, тампонажных материалов и цементировочного оборудования; по спуску и цементированию обсадных колонн различного назначения; по проведению заключительных операций при креплении скважин и оценке его качества.

Изложенные в Инструкции указания и рекомендации о порядке выполнения различных работ по креплению скважин соответствуют требованиям "Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности" (Москва, 1993, НПО ОБТ).

2.1. Общие положения

2.1.1. Организация и производство работ по созданию безопасных условий труда персонала, осуществляющего выполнение работ по креплению скважины, определяется настоящей Инструкцией.

2.1.2. Инструкция регламентирует основные положения и требования к выполнению работ по креплению нефтяных и газовых скважин на территории Российской Федерации, при производстве которых необходимо также руководствоваться другими действующими инструкциями и правилами:

"Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности" (Москва, 1993, НПО ОБТ).

Настоящая Инструкция разработана с учетом выполнения в полном объеме требований рабочего проекта на строительство скважин на нефть и газ.

Проектом на строительство скважины предусматривается углубление ствола скважины заданной траектории (при ограничениях на интенсивность искривления) и заданного номинального диаметра для беспрепятственного спуска до забоя обсадных труб и обеспечения заданной высоты поднятия цементного раствора.

2.1.3. В рабочем проекте строительства скважин на нефть и газ содержатся программы работ по креплению каждой обсадной колонны, в которых определен перечень потребных технических средств и материалов, а также приведены схемы размещения элементов технологической оснастки бурильной и обсадной колонн, схемы обвязки цементировочной техники и оборудования применительно к местным условиям работ. Отказ от рекомендуемых проектом технических средств, материалов и схем размещения подлежит согласованию с разработчиком проекта либо расследованию специально созданной комиссией с составлением акта.

2.1.4. Расчет обсадных колонн на прочность следует производить в соответствии с прочностными характеристиками используемого сортамента обсадных труб и величинами:

- избыточных наружных и внутренних давлений;

- максимальных растягивающих нагрузок от веса колонн.

При этом указанные величины определяются для экстремальных прогнозных случаев их проявления в течение всего срока использования скважины.

В случае необходимости спуска колонн секциями рассчитывают каждую из них. Для колонн в наклонных скважинах (альфа > 5 град.) необходимо применять повышенные значения коэффициентов запаса прочности. Во всех случаях необходимо обеспечивать условия максимальной унификации по типоразмерам обсадных труб.

Расчеты колонн производятся в соответствии с действующими инструкциями и методиками, утвержденными в установленном порядке.

Любые изменения технических условий на обсадные трубы и коэффициентов запаса прочности, не предусмотренные в действующих стандартах или инструкциях, подлежат согласованию с органами Госгортехнадзора России.

2.1.5. При реализации рабочего проекта строительства скважин, с учетом требований настоящей Инструкции и особенностей геолого - технических условий рекомендуется при необходимости для отдельных нефтегазодобывающих районов составлять дополнительно программу по креплению скважин.

2.1.6. При спуске сварных обсадных колонн следует руководствоваться соответствующими инструкциями (справочными пособиями по креплению скважин) и указаниями по электродуговой или контактной сварке обсадных труб.

2.1.7. Отступление от настоящей Инструкции по выполнению работ по креплению скважины допускается в исключительных случаях с письменного разрешения госгортехнадзора по представлению руководства производственного предприятия.

2.1.8. Инструкция предназначена для предприятий нефтяной и газовой промышленности, а также для геологоразведочных организаций, осуществляющих строительство скважин.

Все ранее действовавшие инструкции по креплению скважин несварными колоннами считать утратившими силу.

2.2. Подготовка ствола скважины к спуску обсадных труб

Подготовка ствола к спуску обсадных труб - под направления, кондуктор, промежуточную (сплошную, хвостовик, потайную) и эксплуатационную колонну - наиболее рационально производить одновременно с процессом углубления ствола.

Однако вероятностный характер исходной геологической информации и несовершенство математического моделирования при проектировании оставляют возможность отклонения от проектных решений (по диаметру и траектории ствола) при их реализации.

Использование информации, получаемой в процессе углубления ствола и геофизических измерений в нем, позволяет конкретизировать подготовку ствола к операции спуска обсадных колонн.

Порядок проведения подготовки ствола определяется требованием, обеспечивающим качество и надежность скважины, т.е. в первую очередь выполняются работы по обеспечению траектории ствола с заданной интенсивностью искривления. Затем - работы по расширению ствола в местах сужения или желобных выработок, а также электрометрические работы в комплексе с работами по очистке ствола скважины от шлама.

2.2.1. КНБК для снижения интенсивности искривления

ствола скважины

2.2.1.1. Совмещение процессов углубления и подготовки ствола скважины достигается путем включения в КНБК непосредственно над долотом (или расширителем) специального калибратора или заменяющего его участка УБТ, размеры которого для каждого случая следует определять в соответствии с нижеизложенными требованиями.

2.2.1.2. При роторном способе КНБК должны собираться по следующей схеме: долото; наддолотный участок КНБК, обеспечивающий проходимость обсадных труб; участок КНБК, обеспечивающий осевую нагрузку на долото; бурильные трубы. Диаметр и длина наддолотного участка КНБК определяется по расчету.

2.2.1.3. При углублении ствола забойными двигателями, если корпус двигателя по диаметру способен выполнять роль наддолотного участка КНБК, обеспечивающего проходимость обсадных труб, применять дополнительное наддолотное устройство не обязательно.

Участок КНБК, обеспечивающий осевую нагрузку на долото, должен соответствовать режиму бурения, предусмотренному проектом. При необходимости его следует стабилизировать путем установки центраторов.

2.2.1.4. В наклонно направленных и горизонтальных скважинах перед спуском обсадных труб ствол должен быть проработан и прокалиброван КНБК, содержащей над долотом стандартный полноразмерный калибратор. Износ такого калибратора по диаметру должен быть минимальным.

2.2.2. КНБК для расширения ствола скважины

2.2.2.1. Если после углубления наклонно направленного или горизонтального участка ствола потребуется его расширение для спуска обсадных труб, то расширение следует выполнять с применением КНБК, обеспечивающей требования п. п. 2.2.1.2 и 2.2.1.3.

2.2.2.2. Проработку скважины при калибровке следует вести только в тех интервалах, где обнаружатся "посадки" и "затяжки" инструмента до полного устранения последних.

2.2.2.3. Если проектом строительства скважины предусмотрено расширение интервала крепления раздвижными расширителями типа РРБ или подобными, углубление этого участка ствола следует производить компоновкой, выбранной в соответствии с п. п. 2.2.1.1 - 2.2.1.3.

2.2.2.4. При проработке необходимо обеспечить непрерывную равномерную подачу долота. Число оборотов ротора и режим промывки должны быть такими же, как и при углублении этого интервала. Допустимая осевая нагрузка на долото - 20 кН (2,0 тс). Режимы бурения при турбинном способе должны находиться в пределах установленных проектом на строительство скважин.

2.2.2.5. Если при углублении или расширении ствола были использованы КНБК, не отвечающие требованиям п. п. 2.2.1.2 или 2.2.1.3 настоящей Инструкции, то следует предусмотреть подготовку ствола жесткими КНБК. При этом не следует повышать жесткость КНБК, если в процессе предыдущей проработки "посадки" и "затяжки" инструмента отсутствовали.

2.2.3. Очистка ствола скважины от шлама

2.2.3.1. После окончания операций расширения, проработки или калибровки ствола скважины следует произвести промывку ствола в течение не менее двух циклов циркуляции с максимально возможной при данной глубине ствола подачей жидкости на забой. Скорость восходящего потока в затрубном пространстве должна быть не менее 1,0 м/сек.

2.2.3.2. В процессе очистки ствола параметры циркулирующей среды в интервале ее применения должны соответствовать проекту на строительство скважины.

2.2.3.3. В процессе промывки ствола необходимо расхаживать бурильную колонну в пределах длины ведущей трубы, а при подъеме бурильных труб постоянно заполнять ствол циркулирующей жидкостью.

2.2.3.4. После промывки ствола бурильную колонну следует спустить до забоя и при подъеме произвести контрольный замер длины бурильных труб с помощью стальной рулетки для уточнения фактической глубины скважины. Результаты контрольного промера следует отразить в буровом журнале.

2.2.3.5. Готовность ствола к спуску обсадных труб необходимо отметить соответствующей записью в вахтовом журнале и суточном рапорте бурового мастера.

2.2.4. Мероприятия по очистке ствола, связанные

с геофизическими исследованиями

2.2.4.1. После очистки ствола осуществить подъем бурильной колонны не ранее чем за 3 часа до производства электрометрических работ в стволе.

2.2.4.2. В случае продолжительности электрометрических работ более 16 часов, наличия в стволе сужения или желобных выработок, выявленных по данным каверно- и профилеметрии, а также затяжек при подъеме бурильных труб или геофизических зондов ствол необходимо проработать (прошаблонировать) той же КНБК, которая применялась при расширении ствола.

2.3. Подготовка наземных технических средств

к спуску обсадных колонн

2.3.1. Общие требования

2.3.1.1. Для предупреждения неоправданного риска, связанного с осложнениями и авариями в процессе спуска обсадных труб из-за выхода из строя наземных технических средств, необходимо до начала спуска провести профилактический осмотр и ремонт:

а) фундаментов и морских оснований под вышку и других узлов буровой установки;

б) вышки и лебедки;

в) подроторных балок;

г) талевой системы;

д) насосов, силового хозяйства;

е) противовыбросовой арматуры;

ж) контрольно - измерительных приборов;

з) задвижек, нагнетательных, вспомогательных и др.

2.3.1.2. Вышка должна быть отцентрирована относительно устья скважины, а ее соединительные элементы проверены и прокреплены.

2.3.1.3. Перед спуском обсадной трубы, перекрывающей пласты с возможным АВПД, плашки одного из превенторов должны соответствовать диаметру спускаемых труб. После замены плашек под колонну превентор должен быть опрессован.

2.3.1.4. Для укладки обсадных труб в требуемом количестве на буровой необходимо заблаговременно освободить и подготовить приемный мост, а при необходимости установить стеллажи или подготовить специальные площадки.

2.3.1.5. На буровую заранее должны быть доставлены комплект инструмента, запасные части и материалы для спуска обсадных труб.

2.3.1.6. После устранения обнаруженных недостатков следует составить акт о готовности буровой установки к спуску в скважину и цементированию обсадной колонны.

2.3.2. Подготовка и транспортирование обсадных труб

2.3.2.1. При подготовке труб производятся следующие основные операции: осмотр, гидравлическое испытание, проверка качества резьб калибрами, шаблонирование, сортировка труб и замер их длины с нанесением на них порядкового номера.

Трубы должны иметь заводские сертификаты и маркировку, подтверждающие их соответствие требованиям стандарта или технических условий, а также документ об опрессовке труб. При отсутствии сертификата запрещается использовать обсадные трубы на комплектование колонн.

2.3.2.2. Соответствие внутреннего диаметра трубы номинальному следует проверять по всей ее длине с помощью жесткого шаблона, размеры которого для отечественных и импортных труб указаны в таблице 1.

Таблица 1

РАЗМЕРЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ШАБЛОНА ДЛЯ ОБСАДНЫХ ТРУБ

┌───────────────────┬────────────────────────────────────────────┐

│Внутренние диаметры│ Габаритные размеры шаблона для труб │

│ обсадных труб │ по ГОСТ 632-80 и стандарту АНИ, мм │

│ d, мм ├─────────────────────┬──────────────────────┤

│ │ длина │ наружный диаметр │

├───────────────────┼─────────────────────┼──────────────────────┤

│99,6 - 177,0 │ 150 │ d - 3 │

│190,8 - 339,7 │ 300 │ d - 4 │

│313,6 и более │ 400 │ d - 5 │

└───────────────────┴─────────────────────┴──────────────────────┘

2.3.2.3. Обсадные трубы необходимо испытывать гидравлическим давлением, величина которого должна превышать расчетное избыточное, действующее на колонну при испытании скважины на герметичность. Продолжительность испытания не менее 30 с.

Значения минимального допустимого давления при испытании обсадных труб на поверхности приведены в таблице 2.

Таблица 2

ВЕЛИЧИНА МИНИМАЛЬНОГО ДОПУСТИМОГО ДАВЛЕНИЯ

ОПРЕССОВКИ ТРУБ НА ПОВЕРХНОСТИ