به خوبی توضیح داده شد: علل، علائم هشدار دهنده، و تجهیزات پیشگیری

چاه باد کردن چاهی است که کنترل فشار خود را از دست داده است: سیالات سازند سریعتر از آن چیزی که دکل بتواند آنها را مهار کند، وارد سوراخ چاه شده و به سطح یا به سازند کم عمق تر می ریزد. این پاسخ کوتاه است. پاسخ طولانی تر این است که تقریباً هیچ چاهی بدون هشدار قبلی منفجر نمی شود. به عنوان یک ضربه شروع می شود و فاصله بین ضربه و انفجار بر حسب دقیقه و میزان نگهداری تجهیزات کنترل چاه در کف دکل اندازه گیری می شود.

این مقاله توضیح می‌دهد که انفجار در واقع چیست، چه چیزی باعث ایجاد آن می‌شود، علائم هشداردهنده‌ای که ابتدا ظاهر می‌شوند، و سخت‌افزار، از بازدارنده حلقوی گرفته تا خطوط خفه‌کردن و کشنده، که تصمیم می‌گیرد ضربه زدن به عنوان ضربه باقی بماند یا خیر.

ضربه زدن، فوران سطحی، فوران زیرزمینی: هر اصطلاح به چه معناست

این سه عبارت یک شکست را در مراحل مختلف و در مکان‌های مختلف توصیف می‌کنند و مخلوط کردن آنها منجر به تماس‌های اشتباه در کف دکل می‌شود.

• لگد زدن: هجوم مایع سازند به داخل چاه. هنوز هم محفوظ است. بیشتر ضربه‌ها با سیستم گلی در عرض چند ساعت به بیرون پخش می‌شوند و چاه هرگز تبدیل به فوران نمی‌شود.
• فوران سطحی: جریان کنترل نشده نفت، گاز، آب یا گل حفاری در سطح. این رویدادی است که اکثر مردم تصور می‌کنند، و این رویدادی است که به لرزاننده‌ها، کف دکل و اخبار می‌رسد.
• فوران زیرزمینی: سیال به جای رسیدن به سطح، از چاه به سازند دیگری با فشار کمتر جریان می یابد. هیچ چیز در کف دکل ظاهر نمی‌شود، که تشخیص آن را سخت‌ترین و اغلب گران‌ترین نوع اصلاح می‌کند.

نکته عملی: ضربه یک مشکل فشار است، یک مشکل فشاری است که قبلاً از موانع فرار کرده است. هر چیزی که به خوبی کنترل می شود به گونه ای طراحی شده است که اولی از تبدیل شدن به دومی جلوگیری کند.

چه چیزی باعث خروج چاه می شود

در عمل، فوران‌ها به چهار دلیل اصلی بازمی‌گردند: ستون گلی نامتعادل، هجوم از دست رفته، تجهیزات کنترل فشار ناموفق، یا خدمه‌ای که به چیزی که ابزارها قبلاً نشان می‌دادند عمل نمی‌کردند.

• وزن گل زیر فشار منافذ اگر فشار منفذی در یک ناحیه نفوذ پذیر بیشتر از حد پیش بینی شده باشد، سر هیدرواستاتیک ستون گل برای عقب نگه داشتن سازند کافی نیست.
• پر نگه نداشتن سوراخ در حین حرکت هر پایه لوله ای که بیرون کشیده می شود، گل را جابجا می کند. اگر سوراخ پر نشود، فشار هیدرواستاتیک کاهش می یابد و چاه می تواند بدون هیچ گونه فعالیت حفاری جریان یابد.
• اثرات سواب و موج. کشیدن بیش از حد سریع لوله باعث کاهش فشار موقت در زیر بیت می شود که می تواند سیال سازند را به داخل سوراخ چاه بکشد.
• گردش خون از دست رفته از دست دادن گل در یک ناحیه ضعیف یا شکسته، سطح مایع را در حلقه کاهش می دهد و مانع اولیه را از بین می برد.
• گاز کم عمق و شکستگی حفاری. افزایش ناگهانی سرعت نفوذ اغلب به یک منطقه متخلخل و قابل نفوذ اشاره می کند، گاهی اوقات گازی که سریعتر از آن چیزی که می تواند به بیرون منتقل شود وارد چاه می شود.
• خرابی مکانیکی یک محافظ که بسته نمی‌شود، یک مهر و موم فرسوده، یک فلنج که نشت می‌کند، یک چوک وصل شده یا یک منیفولد با ردیف‌بندی نادرست، همگی مانع ثانویه را دقیقاً در زمانی که مورد نیاز است از بین می‌برند.
• عوامل انسانی نادیده گرفته شدن حفاری های حفاری، نادیده گرفتن قرائت گاز، تاخیر در تعطیلی و فشار برای ادامه حفاری موضوعات تکراری در گزارش های حوادث هستند.

به ندرت رخ می دهد که یک مورد به تنهایی ایجاد شود. الگوی معمول یک هجوم کوچک است که مورد توجه قرار نمی گیرد زیرا وزن گل حاشیه ای بود و به دنبال آن مانعی است که در نهایت بسته نمی شود.

علائم هشدار دهنده فوران: ده دقیقه اول

تشخیص ضربه یک خواندن است، نه یک نظر. چهار نشانگر بیشتر هشدارهای اولیه را پوشش می‌دهند و زمانی که با هم تماشا می‌شوند بسیار مفید هستند و نه یکی در یک زمان.

هیچ یک از این شاخص ها به خودی خود قطعی نیستند و پاسخ صحیح هنگامی که دو یا چند با هم ظاهر می شوند یکسان است: توقف، بسته شدن، و اندازه گیری فشارهای بسته. ده دقیقه صرف شده برای تایید یک ضربه ارزانتر از یک هفته صرف شده برای کشتن یک ضربه است.

چگونه تجهیزات کنترل فشار یک انفجار را متوقف می کند

کنترل چاه در سه لایه اجرا می شود و هر لایه فقط به این دلیل وجود دارد که سطح بالای آن ممکن است خراب شود.

• کنترل اولیه: فشار هیدرواستاتیک ستون گل این ارزان ترین مانع و مانعی است که ابتدا شکست می خورد.
• کنترل ثانویه: پشته جلوگیری از انفجار، همراه با خطوط خفه کردن و کشتن. این مانع مکانیکی است که باید در صورت تقاضا کار کند.
• کنترل سوم: چاه های امدادی، کشتارهای دینامیکی، و پلاگ های باریت زمانی که نمی توان چاه را از سطح تحت کنترل بازگرداند.

تجهیزات موجود در مانع ثانویه توسط استانداردهای API مشخص شده است: API 16A برای تجهیزات حفاری مانند پیشگیری کننده ها، API 16C برای سیستم های خفه کردن و کشتن، و API 6A برای تجهیزات سر چاه و درخت کریسمس. این استانداردها به یک دلیل ساده برای خریداران اهمیت دارند: آنها درجه بندی فشار، مواد و روش‌های آزمایشی را تعیین می‌کنند که تعیین می‌کنند آیا یک مانع در 15000 psi باقی می‌ماند یا نشتی در 5000.

پیشگیری حلقوی

یک محافظ حلقوی یک عنصر آب بندی لاستیکی را در اطراف هر چیزی که در سوراخ است، خواه لوله مته، پوشش، اتصال ابزار یا هیچ چیز دیگری باشد، می بندد. این انعطاف‌پذیری به همین دلیل است که معمولاً اولین مانعی است که روی یک ضربه بسته می‌شود. طرح‌های حلقوی بهتر اجازه می‌دهد لوله را از طریق عنصر بسته خارج کرده و رشته را بچرخاند، که به خدمه اجازه می‌دهد به جای بستن چاه، یک ضربه را به بیرون بچرخانند.

API 16A حلقوی بازدارنده فوران برای کنترل چاه حفاری BOP حلقوی اطراف لوله مته، محفظه یا سوراخ باز را آب بندی می کند و معمولاً ابتدا با ضربه زدن بسته می شود. مشاهده محصول →

پیشگیری کننده قوچ

جلوگیری کننده های قوچ مهر و موم سخت هستند. قوچ های لوله در اطراف یک لوله خاص بسته می شوند، قوچ های کور یک سوراخ باز را می بندند و قوچ های برشی لوله را بریده و چاه را آب بندی می کنند. از آنجایی که عنصر آب بندی الاستومری با پشتی فلزی است که با سوراخ ثابت مطابقت دارد، قوچ ها فشار بیشتری نسبت به حلقه ها نگه می دارند و آنها را طولانی تر نگه می دارند. یک پشته معمولی یک حلقوی در بالا را با دو یا چند مانع رم در زیر ترکیب می‌کند، به همین دلیل است که انتخاب بین بدنه‌های تکی و دوتایی یک سوال اندازه‌گیری است تا یک اولویت.

دو رم BOP برای آب بندی سر چاه فشار بالا هنگامی که فشار چاه به طور غیرعادی افزایش می یابد، از دو قوچ برای آب بندی اطراف لوله حفاری یا پوشش استفاده می کند. مشاهده محصول →

منیفولدها را خفه کنید و بکشید

یک پیشگیری کننده که چاه را می بندد فقط مشکل را جابجا می کند. منیفولد چوک با استفاده از چوک‌های قابل تنظیم برای کنترل دقیق و چوک‌های مثبت برای محدودیت ثابت و قابل پیش‌بینی، محل رفتن مایع و سرعت تخلیه آن را کنترل می‌کند. منیفولد کش برعکس عمل می کند: سیال وزنی را به داخل چاه پمپ می کند تا تعادل هیدرواستاتیک را بازیابی کند. هر دو در طول عملیات کشتن، جریان ساینده و با سرعت بالا را مشاهده می کنند، بنابراین مقاومت در برابر فرسایش در چوک ها، خطوط و دریچه ها تعیین می کند که منیفولد چه مدت قابل استفاده بماند.

API 16C Choke Manifold برای کنترل فشار چاه منیفولد خفه کننده از چوک های قابل تنظیم و مثبت برای کنترل محل خروج مایع و سرعت تخلیه آن استفاده می کند. مشاهده محصول →

تست بخشی از مانع است

پیشگیری کننده ای که هرگز مورد آزمایش فشار قرار نگرفته است، یک وعده است، نه یک مانع. پشته‌ها معمولاً بین چاهک‌ها تست عملکرد می‌شوند و در یک بازه زمانی منظم یا بعد از هر تعمیری، با استفاده از یک دستگاه تست به جای خود چاه، آزمایش فشار می‌شوند. را استامپ تست BOP دقیقاً برای این منظور وجود دارد و تلقی آن به عنوان یک قطعه تجهیزات حیاط به جای یک وسیله ایمنی یک میانبر رایج و گران قیمت است.

Blowouts زیرزمینی: شکستی که نمی توانید ببینید

کنترل یک فوران زیرزمینی دشوارتر است زیرا شواهد معمولی وجود ندارد: بدون جریان در سطح، بدون افزایش چاله، بدون علامت فشار آشکار بر روی چوک. آنچه در عوض به دست می آورید مجموعه ای از نشانه های غیر مستقیم است.

• بازگشت های از دست رفته که بهبود نمی یابند، یا زیان های جزئی که پس از درمان ادامه می یابد
• تغییرات غیر قابل توضیح در فشار پمپ و فشار لوله ایستاده که با وزن گل مطابقت ندارد
• جریان از یک منطقه در حالی که تزریق به منطقه دیگر است، گاهی اوقات در چاه های افست یا در پایش فشار دیده می شود
• حجم های غیرعادی در حلق که نمی توان با سفر یا جابجایی به حساب آورد

کشتن یک انفجار زیرزمینی رشته ای متفاوت از کشتن سطحی است. گزینه‌ها عبارتند از پمپاژ یک پلاگ باریت برای مهر و موم کردن فاصله جریان، یک کشتن پویا که هجوم را با یک پمپ با سرعت بالا و چگالی بالا، یا در بدترین حالت یک چاه تسکین غلبه می‌کند. هر رویکرد به دانستن اینکه سیال واقعاً کجا می رود بستگی دارد، به همین دلیل است که داده های فشار و بررسی های پایین چاله بیش از سرعت در ساعات اولیه اهمیت دارند.

پیشگیری: یک چک لیست عملی

بیشتر پیشگیری ها به نظم و انضباط روتین برمی گردد تا فناوری جدید. قبل از حفاری یا بیرون آمدن، بررسی‌های زیر ارزش اجرای منظم را دارند.

1. وزن گل را در برابر آخرین برآوردهای فشار منافذ و گرادیان شکست، نه در برابر برنامه اصلی تأیید کنید.
2. حجم پر شدن سوراخ را در هر سفر بررسی کنید و آنها را با جابجایی نظری مقایسه کنید.
3. سرعت حرکت را در سوراخ باز محدود کنید تا فشار سواب در حاشیه باقی بماند.
4. عملکرد پیشگیرنده حلقوی و قوچ را قبل از سوراخ کردن محفظه آزمایش کنید و پشته را طبق برنامه آزمایش فشار دهید.
5. چوک و خط کش را بررسی کنید و تأیید کنید که شیرهای منیفولد در موقعیت صحیح و برچسب گذاری شده اند.
6. تأیید کنید که حفاری، خدمه کف، و مهندس گل همگی از روش خاموش کردن و کسانی که آن را فراخوانی می‌کنند، می‌دانند.
7. خوانش‌های گاز و روندهای حفره‌ای را در طول تحویل شیفت، نه تنها در لحظه‌ای که افزایش می‌یابند، مرور کنید.

موارد چهار و پنج جایی هستند که مشخصات تجهیزات بیشترین اهمیت را دارد. پشته ای ساخته شده بر روی API 16A با سوابق تست مستند، مطابق با درجه فشار چاه، یک دسته کامل از خرابی ها را قبل از حفاری اولین اتصال از لیست حذف می کند.

سوالات متداول

چه مدت طول می کشد تا یک ضربه به یک ضربه تبدیل شود؟

این به نرخ هجوم و هندسه چاه بستگی دارد، اما پنجره عملی کوتاه است: چند دقیقه تا چند ساعت. در مناطق گازی با نفوذپذیری بالا، انتقال می‌تواند قبل از اتمام بررسی گود توسط خدمه اتفاق بیفتد، به همین دلیل است که روش‌های خاموشی بدون انتظار برای تأیید شروع می‌شوند.

تفاوت بین جلوگیری از انفجار و سرچاه چیست؟

سر چاه رابط ساختاری دائمی در سطح است که رشته های پوششی را پشتیبانی می کند و خروجی های فلنجی را برای درخت تولید فراهم می کند. پشته جلوگیری از فوران، سیستم کنترل فشار حفاری موقتی است که در بالای آن پیچ شده است و هنگامی که چاه از حفاری به اتمام می رسد، برداشته می شود. هر دو تجهیزات دارای درجه فشار هستند، اما در مراحل مختلف زندگی چاه خدمت می کنند.

آیا می توان یک انفجار زیرزمینی را از روی دکل از بین برد؟

گاهی اوقات. یک پلاگ باریت یا یک کشنده دینامیکی از یک چاه می تواند زمانی که سازند دریافت کننده آب بندی شود یا زمانی که نرخ پمپ می تواند بر هجوم غلبه کند، کار می کند. اگر سیال بین مناطق در حال مهاجرت باشد یا تجهیزات سطحی نتوانند سرعت و چگالی مورد نیاز را ارائه دهند، چاه امدادی گزینه قابل اعتمادی است.

کدام درجه فشار را باید برای تجهیزات BOP مشخص کنم؟

بالاتر از حداکثر فشار سطحی پیش‌بینی‌شده با حاشیه مشخص کنید، نه در فشار کاری مورد انتظار. رتبه‌بندی‌ها مراحل ثابتی هستند، معمولاً فشار کاری 5000، 10000 و 15000 psi در خدمات مشترک زمینی و دریایی، و تفاوت هزینه بین مراحل بسیار کمتر از هزینه پشته‌ای است که نمی‌تواند خاموشی را نگه دارد.

خط پایین

چاهی منفجر می‌شود زیرا موانعی که باید نگه می‌داشتند این کار را نمی‌کردند: ستون گلی خیلی سبک بود، هجوم از دست رفت، یا زمانی که در نهایت استفاده شد، مانع و منیفولد عمل نکردند. تشخیص زمان می‌خرد و تجهیزات توانایی استفاده از آن زمان را می‌خرند. برای هر کسی که سخت‌افزار کنترل چاه را مشخص می‌کند یا از آن نگهداری می‌کند، اولویت‌ها نامتعارف و ثابت هستند: رتبه‌بندی فشار صحیح، تأییدیه API تأیید شده، مهر و موم و چوک‌هایی که در جریان ساینده باقی می‌مانند، و یک برنامه آزمایشی که در واقع دنبال می‌شود.