Stanis³aw Bednarz* OPERACJE WYCI GANIA-ZAPUSZCZANIA PRZEWODU WIERTNICZEGO A BEZPIECZEÑSTWO PRZECIWERUPCYJNE**

Podobne dokumenty
Miros³aw Rzyczniak* EKWIWALENTNE I ZASTÊPCZE ŒREDNICE ZEWNÊTRZNE OBCI NIKÓW SPIRALNYCH**

POMIAR STRUMIENIA PRZEP YWU METOD ZWÊ KOW - KRYZA.

1. Wstêp... 9 Literatura... 13

Stanis³aw Dubiel*, Jan Ziaja*

Jan Gustek*, Jacek Krawczyk*, Sebastian Lenart*

DWP. NOWOή: Dysza wentylacji po arowej

Miros³aw Rzyczniak*, Wac³aw Chrz¹szcz* NOWOCZESNE ELEKTRONICZNE CIŒNIENIOMIERZE I TERMOMETRY WG ÊBNE DO POMIARÓW W OTWORACH WIERTNICZYCH**

Dariusz Knez* DOBÓR DYSZ DO ZABIEGÓW INIEKCJI STRUMIENIOWEJ**

INSTRUKCJA OBS UGI KARI WY CZNIK P YWAKOWY

VRRK. Regulatory przep³ywu CAV

Akcesoria: OT10070 By-pass ró nicy ciœnieñ do rozdzielaczy modu³owych OT Izolacja do rozdzielaczy modu³owych do 8 obwodów OT Izolacja do r

Stanis³aw Dubiel*, Jan Ziaja*

S³awomir Wysocki* MODYFIKACJE BENTONITU NIESPE NIAJ CEGO NORM OCMA ZA POMOC POLIMERU PT-25 DO P UCZEK TYPU HDD**

WK Rozdzielacz suwakowy sterowany elektrycznie typ WE6. NG 6 31,5 MPa 60 dm 3 /min OPIS DZIA ANIA: r.

Jerzy Stopa*, Stanis³aw Rychlicki*, Pawe³ Wojnarowski*, Piotr Kosowski*

N O W O Œ Æ Obudowa kana³owa do filtrów absolutnych H13

Zawory specjalne Seria 900

Zawory elektromagnetyczne typu PKVD 12 20

KVD. Regulatory sta³ego przep³ywu powietrza

3. BADA IE WYDAJ OŚCI SPRĘŻARKI TŁOKOWEJ

Rafa³ Wiœniowski*, Przemys³aw Stêperski* WP YW PARAMETRÓW REOLOGICZNYCH MODELU HERSCHELA BULKLEYA NA WYNOSZENIE ZWIERCIN**

NWC. Nawiewniki wirowe. ze zmienn¹ geometri¹ nawiewu

PREFABRYKOWANE STUDNIE OPUSZCZANE Z ŻELBETU ŚREDNICACH NOMINALNYCH DN1500, DN2000, DN2500, DN3200 wg EN 1917 i DIN V

Nawiewnik NSL 2-szczelinowy.

Rys Mo liwe postacie funkcji w metodzie regula falsi

gdy wielomian p(x) jest podzielny bez reszty przez trójmian kwadratowy x rx q. W takim przypadku (5.10)

W³adys³aw Duliñski*, Czes³awa Ewa Ropa*

Zawór przelewowy sterowany bezpoœrednio typ DBD

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

Wersje zarówno przelotowe jak i k¹towe. Zabezpiecza przed przep³ywem czynnika do miejsc o najni szej temperaturze.

NTDZ. Nawiewniki wirowe. z si³ownikiem termostatycznym

IV. UK ADY RÓWNAÑ LINIOWYCH

Regulatory ciœnienia bezpoœredniego dzia³ania serii 44

1.2. Zakres stosowania z podaniem ograniczeń Badaniu nośności można poddać każdy pal, który spełnia wymogi normy PN-83/B

NACZYNIE WZBIORCZE INSTRUKCJA OBSŁUGI INSTRUKCJA INSTALOWANIA

L A K M A R. Rega³y DE LAKMAR

Regulator ciœnienia ssania typu KVL

NSDZ. Nawiewniki wirowe. ze zmienn¹ geometri¹ nawiewu

Wentylatory dachowe FEN -160

Transport Mechaniczny i Pneumatyczny Materiałów Rozdrobnionych. Ćwiczenie 2 Podstawy obliczeń przenośników taśmowych

S³awomir Wysocki*, Danuta Bielewicz*, Marta Wysocka*

Tomasz Œliwa*, Andrzej Gonet*, Grzegorz Skowroñski** NAJWIÊKSZA W POLSCE INSTALACJA GRZEWCZO-CH ODNICZA BAZUJ CA NA OTWOROWYCH WYMIENNIKACH CIEP A

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

Jednostki zêbate o zazêbieniu zewnêtrznym

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

Regulator wydajnoœci (upustowy) typu KVC

Obliczanie hydrauliczne przewodów Charakterystyczne parametry

Modu³ wyci¹gu powietrza

Nasze produkty. Obrotniki rolkowe rur, walczaków oraz arkuszy blachy. Urz¹dzenie do spawania rur, walczaków oraz arkuszy blachy.

Szpital Iłża: Udzielenie i obsługa kredytu długoterminowego w wysokości zł na sfinansowanie bieżących zobowiązań.

(wymiar macierzy trójk¹tnej jest równy liczbie elementów na g³ównej przek¹tnej). Z twierdzen 1 > 0. Zatem dla zale noœci

PWIIS- Przepustnice przeciwwybuchowe odcinaj¹ce

LABORATORIUM TECHNOLOGII NAPRAW WERYFIKACJA TULEJI CYLINDROWYCH SILNIKA SPALINOWEGO

I. 1) NAZWA I ADRES: Gmina Miasto Rzeszowa, Rynek 1, Rzeszów, woj. podkarpackie, tel , faks

Zbiorniki dwuœcienne KWT

PRZETWORNIK PROGRAMOWALNY NAPIÊCIA I PR DU STA EGO TYPU P20H

Rafa³ Wiœniowski*, Stanis³aw Stryczek*, Jan Ziaja*

PROCEDURA OCENY RYZYKA ZAWODOWEGO. w Urzędzie Gminy Mściwojów

Projektowanie procesów logistycznych w systemach wytwarzania

Przetwornica napiêcia sta³ego DC2A (2A max)

1. Wstêp Charakterystyka linii napowietrznych... 20

ZAPYTANIE OFERTOWE. Nazwa zamówienia: Wykonanie usług geodezyjnych podziały nieruchomości

Odpowiedzialnoœæ buduje zaufanie ZNOR-2. Album projektów typowych rozdzielnic elektrycznego ogrzewania rozjazdów i oœwietleniowych

Seria 240 i 250 Zawory regulacyjne z si³ownikami pneumatycznymi z zespo³em gniazdo/grzyb AC-1 lub AC-2

EGZAMIN POTWIERDZAJ CY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2014 CZ PRAKTYCZNA

KARTA INFORMACYJNA NAWIEWNIKI SUFITOWE Z WYP YWEM LAMINARNYM TYP "NSL"

2.Prawo zachowania masy

Regulatory temperatury

Janusz Kazimierz Krochmal* MO LIWOŒCI OCENY ZAILENIA OŒRODKÓW PIASZCZYSTO-ILASTYCH NA PODSTAWIE POMIARU K TA FAZOWEGO**

Automatyzacja pakowania

SYGNALIZACJA WZROKOWA STATKÓW W DRODZE

SMARTBOX PLUS KONDENSACYJNE M O D U Y G R Z E W C Z E

HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

BUS - Kabel. Do po³¹czenia interfejsów magistrali TAC - BUS BK 1 BK 10 BK 40-1

SMARTBOX M O D U Y GRZEWCZE. ISYS Sp. z o.o. Raków 26, Kie³czów, tel. (071) , biuro@isysnet.pl,

ZASADY PRZYZNAWANIA ŚRODKÓW Z KRAJOWEGO FUNDUSZU SZKOLENIOWEGO PRZEZ POWIATOWY URZĄD PRACY W ŁASKU

Steelmate - System wspomagaj¹cy parkowanie z oœmioma czujnikami

DTR.ZL APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

WYROK. Zespołu Arbitrów z dnia 16 sierpnia 2006 r.

Instrukcja obs³ugi ciep³omierza AT 539 SUPERCAL

Regulatory ciœnienia bezpoœredniego dzia³ania Wyposa enie dodatkowe

Czy przewiduje się udzielenie zaliczek na poczet wykonania zamówienia: nie III.3) WARUNKI UDZIAŁU W POSTĘPOWANIU ORAZ OPIS SPOSOBU DOKONYWANIA OCENY

Base 6T - widok z przodu

Karta katalogowa wentylatorów oddymiających

Separatory PRelectronics

Zasilacz hydrauliczny typ UHKZ

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

OP YW WALCA. WSPÓ CZYNNIK SI Y OPORU. Op³yw walca prostopad³ym do jego osi, strumieniem p³ynu jest zagadnieniem czêsto spotykanym w praktyce (rys.1 ).

ukasz Habera*, Antoni Frodyma* ZABIEG PERFORACJI OTWORU WIERTNICZEGO JAKO CZYNNIK ODDZIA UJ CY NA WIELKOή SKIN-EFEKTU

Zawór skoœny Typ 3353

ULTRAFLOW Typ 65-S /65-R

P OZY CENTRUJ CE. Aprobata Techniczna. nr AT/ wydana przez COBRTI INSTAL Warszawa

SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY SEKCJA II: PRZEDMIOT ZAMÓWIENIA. Zamieszczanie ogłoszenia: obowiązkowe. Ogłoszenie dotyczy: zamówienia publicznego.

RZECZPOSPOLITA POLSKA. Prezydent Miasta na Prawach Powiatu Zarząd Powiatu. wszystkie

Obiekty wodociągowe w Sopocie. Ujęcia wody i stacje uzdatniania

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

SEKCJA I: ZAMAWIAJĄCY SEKCJA II: PRZEDMIOT ZAMÓWIENIA.

II.2) CZAS TRWANIA ZAMÓWIENIA LUB TERMIN WYKONANIA: Okres w miesiącach: 7.

NS4. Anemostaty wirowe. SMAY Sp. z o.o. / ul. Ciep³ownicza 29 / Kraków tel / fax /

UMOWA NR w sprawie: przyznania środków Krajowego Funduszu Szkoleniowego (KFS)

Transkrypt:

WIERTNICTWO NAFTA GAZ TOM 22/1 2005 Stanis³aw Bednarz* OPERACJE WYCI GANIA-ZAPUSZCZANIA PRZEWODU WIERTNICZEGO A BEZPIECZEÑSTWO PRZECIWERUPCYJNE** 1. WSTÊP Bezpieczne prowadzenie wierceñ wymaga odnoszenia siê z w³aœciw¹ uwag¹ do sterowania ciœnieniem w otworze podczas wiercenia, dodawania pojedynczej rury p³uczkowej, wymiany narzêdzia, jak równie operacji wyci¹gania i zapuszczania przewodu wiertniczego. Ocenia siê, e po³owa erupcji otworów wiertniczychnastêpuje z powodu bezpoœredniego z³amania procedur wiertniczych. Operacje wyci¹gania-zapuszczania (OWZ), niezale nie od uzbrojenia wylotu otworu, czêsto po³¹czone s¹ z utrudnieniami w postaci szczelinowania ska³ w œcianie otworu, zaniku p³uczki, obwa³ów, niespodziewanych przyp³ywów p³ynu z³o owego do otworu itp. Iloœæ przyp³ywów podczas OWZ nie jest mniejsza ni podczas samego wiercenia. Zjawiska te w szeregu przypadków powstaj¹ wskutek niedopuszczalnych ciœnieñ hydrodynamicznych wywo³anych ruchem kolumny przewodu wiertniczego w p³ynie wype³niaj¹cym otwór wiertniczy. Podczas konwencjonalnego wiercenia otworu ciœnienie denne sk³ada siê z ciœnienia hydrostatycznego s³upa p³uczki zawieraj¹cej zwierciny i ciœnienia hydrodynamicznego w przestrzeni pierœcieniowej wywo³anego przep³ywem p³uczki i ruchem przewodu wiertniczego. Aby otrzymaæ w³aœciwe ciœnienie denne podczas wiercenia, ciœnienie hydrostatyczne p³uczki mo e byæ regulowane przez zmianê gêstoœci p³uczki. Podczas wyci¹gania przewodu z otworu powstaje dodatkowe zmniejszenie tego ciœnienia. Oznacza to, e podczas OWZ mo e nast¹piæ przyp³yw p³ynu z³o owego o takiej skali, która nie by³aby adekwatna do operacji wiercenia. Przewód w czasie ruchu przemieszcza siê ze zmienn¹ prêdkoœci¹. Wp³yw na przebieg tych operacji ma równie to, czy s¹ prowadzone z otwartym czy z zamkniêtym dolnym koñcem kolumny przewodu. Powa ny udzia³ w wyst¹pieniu powy szychtrudnoœci ma brak wyszkolenia i zrozumienia zjawisk wystêpuj¹cychw otworze. Niekiedy zastosowane postêpo- * Wydzia³ Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH, Kraków ** Pracê zrealizowano w ramachbadañ statutowychnr 11.11.190.01 WWNiG AGH 57

wanie przy wyst¹pieniu objawów erupcji, w³aœciwe w czasie wiercenia, jest nieodpowiednie podczas OWZ przewodu, st¹d krok do erupcji otwartej. Du e znaczenie dla utrzymywania sta³ej gotowoœci do adekwatnej odpowiedzi ma równie dok³adnoœæ prowadzonychpomiarów objêtoœci p³uczki, tak e w zbiorniku marszowym. Ponadto za³oga powinna byæ zaznajomiona z faktem, e podczas OWZ p³uczka jest nieco l ejsza ni podczas wiercenia. Aby zapobiec erupcji, otwór powinien byæ uzupe³niany tak¹ objêtoœci¹ p³uczki, jaka wynika z wypornoœci przewodu. 2. WARUNKI RUCHOWE WYCI GU WIERTNICZEGO Otwór wiertniczy wype³niony p³uczk¹ podczas wiercenia jest obs³ugiwany m.in. przez urz¹dzenie wyci¹gowe, którego charakterystyka techniczna jest dobrana g³ównie pod k¹tem uzyskania wysokich prêdkoœci ruchu haka wiertniczego pustego i obci¹ onego przewodem wiertniczym lub kolumn¹ rur ok³adzinowych. Czas wyci¹gania kolumny przewodu sk³ada siê z poni szychsk³adników gdzie: T = T p + T r + T o + T n, s (1) T p czas mechanicznego podnoszenia, s, T r czas czynnoœci maszynowo-rêcznychprzy rozkrêcaniu po³¹czeñ gwintowych i manewrowaniu pasem przewodu zwykle o d³ugoœci 27 m, s, T o czas opuszczania nieobci¹ onego elewatora, s, T n czas wymiany narzêdzia wiertniczego, s. Rys. 1. Wykres prêdkoœci podnoszenia haka na wysokoœæ jednego pasa przewodu: 1 prêdkoœæ podnoszenia przewodu wiertniczego; najd³u sza linia przerywana dotyczy pocz¹tku podnoszenia, a ci¹g- ³a koñca podnoszenia, 2 prêdkoœæ podnoszenia nieobci¹ onego elewatora, t 1 czas rozruchu, przyœpieszenia przewodu, t 2 czas ruchu ustalonego, skokowe zwiêkszenia prêdkoœci wynikaj¹ z nawijania siê liny na kolejne warstwy na bêbnie, t 3 czas hamowania 58

Stopieñ mechanizacji i automatyzacji, moc wyci¹gu oraz kwalifikacje za³ogi maj¹ wp³yw na wielkoœæ poszczególnychsk³adników czasu. Prêdkoœci wyci¹gania mo liwe do uzyskania przez wyci¹gi wspó³czeœnie znajduj¹ce siê w eksploatacji s¹ w zakresie np. od 0,47 m/s przy obci¹ eniu haka 2668 kn do 2,01 m/s przy 672 kn (IRI-E1200) lub od 0,38 m/s przy 1271 kn do 2,26 m/s przy 524 kn (KREMCO K600). Fakt stosunkowo czêstego wystêpowania przyp³ywu p³ynu z³o owego w powy szej operacji wymaga sta³ej gotowoœci i w³aœciwego postêpowania w przypadku wykrycia objawów przyp³ywu. Czas ka - dego cyklu mechanicznego podnoszenia to czas rozruchu t r, prêdkoœci ruchu ustalonego t u i czas hamowania t h (rys. 1). W pewnychprzypadkachruchustalony nie wystêpuje, po okresie rozruchu nastêpuje hamowanie, a zatem ten sk³adnik czasu jest równy zero. 3. WP YW RUCHU PRZEWODU NA STEROWANIE CIŒNIENIEM DENNYM W OTWORZE WIERTNICZYM W praktyce wiertniczej nadwy ka ciœnienia s³upa p³uczki w otworze wierconym dla udostêpnienia z³ó ropy naftowej i gazu ziemnego nad przewidywanym ciœnieniem z³o owym powinna zawieraæ siê w granicachod 0,5 do 1,0 MPa na ka de 1000 m otworu [6]. Powy sza zasada odnosi siê do ciœnienia hydrostatycznego, a w uzasadnionych przypadkachkierownik ruchu zak³adu górniczego mo e zmieniæ wielkoœæ nadwy ki. W otworach gazowychstosowana nadwy ka ciœnienia jest zwykle o 50% wiêksza ni w otworachropnych. Wyci¹ganie przewodu wiertniczego powoduje koniecznoœæ ci¹g³ego dope³niania otworu p³uczk¹ oraz bie ¹cej kontroli jego skutecznoœci. Prêdkoœæ lub zmiana prêdkoœci wyci¹gania obok lepkoœci i wytrzyma³oœci strukturalnej p³uczki oraz geometrii zestawu dolnej czêœci przewodu to g³ówne czynniki maj¹ce wp³yw na zagro enie erupcyjne, którego likwidacja mo e ostatecznie wymagaæ zamkniêcia g³owicy przeciwerupcyjnej. I w nastêpstwie tego podjêcie dzia³añ maj¹cychna celu wyparcie gazu obci¹ on¹ p³uczk¹. Wyci¹ganie przewodu z obni eniem poziomu p³uczki w otworze nie mo e doprowadziæ do utraty ww. nadwy ki ciœnienia. Obliczenie dopuszczalnej iloœci pasów przewodu wyci¹gniêtych na sucho lub objêtoœci p³uczki dope³nianej jest podstawowym zadaniem szkoleniowym dla za³óg wiertniczychdla przypadku otworu pionowego i kierunkowego. Niwelacja nadwy ki ciœnienia mo e byæ spowodowana wyci¹ganiem na sucho zbyt du ej liczby pasów przewodu, przy czym ichliczba zale y od planowanej nadwy ki i stosunku wypornoœci rur p³uczkowychdo pojemnoœci otworu lub rur ok³adzinowych. Dla przyk³adu niwelacja nadwy ki wynosz¹cej 1,5 MPa w otworze pionowym o g³êbokoœci 3000 m, zarurowanym rurami 9 5/8 i przy gêstoœci p³uczki 1200 kg/m 3 mo e byæ wywo³ana wyci¹gniêciem 976,13 m (36 pasów 27 metrowych) przewodu sk³adaj¹cego siê z 2750 m rur p³uczkowych o œrednicy 5 i 250 m obci¹ ników 6 1 2. Wtedy poziom p³uczki obni y siê o 125 m. Im mniejsza gêstoœæ p³uczki i/lub wiêksza planowana nadwy ka ciœnienia, tym wiêksze obliczone obni enie poziomu p³uczki w otworze powoduj¹ce niwelacjê nadwy ki ciœnienia dennego nad ciœnieniem z³o owym. Dok³adne sterowanie ciœnieniem dennym podczas operacji wiertniczychjest coraz bardziej wymagane z powodu rosn¹cychutrudnieñ podczas wiercenia ze wzglêdu na stosowanie ma³ej nadwy ki ciœnienia w czasie wiercenia, wysok¹ temperaturê i ciœnienie w otworze oraz szczelinowate formacje skalne. Zaleca siê ponadto, aby prêdkoœæ wyci¹gania i zapusz- 59

czania przewodu wiertniczego i lepkoœæ p³uczki by³y dobrane tak, aby ograniczyæ efekt t³okowania wywo³uj¹cy przyp³yw p³ynu z³o owego lub zanik p³uczki. Operacje wyci¹gania-zapuszczania, niezale nie od uzbrojenia wylotu otworu, czêsto po³¹czone s¹ z utrudnieniami w postaci szczelinowania ska³ tworz¹cychœcianê otworu, zaniku p³uczki, obwa³ów, niespodziewanychprzyp³ywów p³ynu z³o owego do otworu itp. [1, 3, 8]. Je eli podczas wiercenia ciœnienie s³upa p³uczki by³o wystarczaj¹co du e, aby powstrzymaæ ciœnienie z³o owe, to podczas OWZ nale y dysponowaæ odpowiedni¹ iloœci¹ informacji, aby zapobiec erupcji. Po wy³¹czeniu pompy w chwili przyst¹pienia do wyci¹gania, w wierceniu sto³owym, nastêpuje zmniejszenie ciœnienia dennego. Na powstanie ciœnienia hydrodynamicznego i jego zmian w otworze sk³ada siê kilka przyczyn: opory hydrauliczne podczas ruchu cieczy, unoszonej lub ci¹gniêtej wskutek tarcia o powierzchniê poruszaj¹cej siê rury; opory hydrauliczne strumienia p³uczki powstaj¹cego wskutek zape³niania przestrzeni zwolnionej przez wyci¹gany przewód lub wypierania cieczy przez zapuszczany przewód; ciœnienie powstaj¹ce wskutek bezw³adnoœci masy cieczy przy przyœpieszeniu i hamowaniu jej ruchu. a) c) b) d) Rys. 2. Rozk³ad prêdkoœci strumienia p³uczki v s w przestrzeni pierœcieniowej podczas zapuszczania (a, b) oraz wyci¹gania (c, d) przewodu wiertniczego: przep³yw turbulentny schematy (a, c); przep³yw laminarny schematy (b, d); R 1, R 2 promienie rury p³uczkowej i otworu 60

Równania przep³ywu nieustalonego obejmuj¹ce równanie ruchu, zachowania masy, stanu i reologiczne [5] mog¹ stanowiæ podstawy do analizy przep³ywu p³uczki podczas OWZ przewodu wiertniczego (rys. 2). Poczynione dla danego przypadku za³o enia, np. o przep³ywie jednofazowym, o nieœciœliwoœci p³uczki, o reologicznym modelu zachowania siê p³uczki i o otwartym lub zamkniêtym koñcu kolumny przewodu daj¹ ró ne rozwi¹zania. Istniej¹ rozwi¹zania numeryczne opieraj¹ce siê na bogatychdanychz prób przemys³owych [2] podzielone na cztery kategorie. Po pierwsze wykorzystuje siê podzia³ na konfiguracje przewodu z otwartym koñcem lub zamkniêtym oraz ruchlaminarny i turbulentny. Wystêpuj¹ce zale noœci miêdzy tymi czynnikami powoduj¹, e przy tej samej p³uczce i geometrii przewodu przep³yw laminarny w przestrzeni pierœcieniowej miêdzy przewodem otwartym a œcian¹ otworu mo e zmieniæ siê w przep³yw turbulentny, gdy przewód jest zamkniêty, chocia prêdkoœæ ruchu przewodu zmniejszy siê z 2,13 m/s do 1,73 m/s. Rodzaj p³uczki charakteryzowany przez model reologiczny [7] mo e byæ ustalony w pomiarach z wykorzystaniem lepkoœciomierza obrotowego Fanna. Tak wiêc wstêpne wykorzystanie prêdkoœci ruchu przewodu nie jest wystarczaj¹ce do okreœlenia re imu przep³ywu. Obliczenie prêdkoœci ruchu dla danej nadwy ki ciœnienia wg wzorów stosowanych dla obydwu rodzajów przep³ywu z wykorzystaniem w³asnoœci p³uczki oraz geometrii przewodu i otworu, ichporównanie i przyjêcie wartoœci mniejszej daje podstawê do w³aœciwej oceny. Do obliczenia maksymalnej prêdkoœci wyci¹gania przewodu z zamkniêtym dolnym koñcem w warunkachwystêpowania przep³ywu burzliwego po przekszta³ceniu wzoru podanego w pracy [2] zastosowano poni szy wzór V p A ph,, m/s (2) 0, 21 0, 806 18 gdzie: A wspó³czynnik uwzglêdniaj¹cy geometriê przestrzeni pierœcieniowej otworu; wartoœæ tego bezwymiarowego wspó³czynnika okreœla siê, wykorzystuj¹c tabelê 1; p h nadwy ka ciœnienia hydrostatycznego p³uczki w czasie wiercenia lub przyrost ciœnienia s³upa p³uczki podczas zapuszczania przewodu, MPa/1000 m; lepkoœæ plastyczna p³uczki, Pa s; gêstoœæ p³uczki, kg/m 3. Tabela 1 Wspó³czynnik A zale ny od wymiarów przewodu wiertniczego i otworu Œrednica przewodu, m, cal 0,089 3,5 0,1143 4,5 0,127 5 Œrednica otworu, m, cal 0,159 6,25 0,216 8,5 0,254 10 0,311 12,25 17,95 44,62 53,51 23,93 43,46 20,12 33,79 60,36 61

Wyniki obliczeñ zalecanej maksymalnej prêdkoœci wyci¹gania przewodu dla dwóch wartoœci nadwy ki ciœnienia hydrostatycznego przedstawiono w tabeli 2. W obliczeniach wykorzystano wspó³czynnik A, który odnosi siê do wymiarów typowego przewodu o danej œrednicy, typowego dolnego zestawu przewodu BHA (botom hole assembly), lepkoœci plastycznej p³uczki = 0,018 Pa s. Tabela 2 Prêdkoœæ maksymalna wyci¹gania przewodu o œrednicy 0,089 m (3 1 2 ), 0,1143 m (4 1 2 ) i 0,127 m (5 ) Œrednica otworu, m 0,159 0,216 0,254 0,311 Gêstoœæ p³uczki, kg/m 3 1200 1400 1600 1200 1400 1600 1200 1400 1600 1200 1400 1600 Œrednica przewodu, m 0,089 0,1143 0,127 Nadwy ka ciœnienia, MPa/ 1000 m 0,5 0,82 0,76 0,72 2,04 1,89 1,79 2,44 2,27 2,15 1,0 1,20 1,12 1,05 2,98 2,78 2,63 3,58 3,34 3,13 0,5 1,09 1,02 0,96 1,98 1,85 1,74 1,0 1,60 1,49 1,41 2,91 2,71 2,56 0,5 0,91 0,85 0,80 1,53 1,43 1,35 2,74 2,56 2,41 1,0 1,34 1,25 1,18 2,26 2,11 1,98 4,03 3,76 3,55 Szczególn¹ uwagê nale y tak e zwróciæ na zapuszczanie kolumny przewodu, aby nie dopuœciæ do szczelinowania ska³ na skutek udaru hydraulicznego i do mo liwoœci migracji ma³ej nawet poduszki gazu do otworu. Gdy kolumna obci¹ ników przechodzi przez poduszkê gazow¹, jej d³ugoœæ bardzo zwiêksza siê, powoduj¹c zmniejszenie ciœnienia dennego i w nastêpstwie tego przyp³yw do otworu. Powstanie udarów ciœnienia podczas zapuszczania przewodu lub kolumny rur ok³adzinowychdo otworu w warunkachotworów wysokotemperaturowychjest bardziej prawdopodobne w przypadku p³uczki na bazie wody ni p³uczki na bazie ropy. W pierwszym przypadku p³uczka ma tendencjê do dehydratacji i zagêszczania, dlatego powstaj¹cy osad filtracyjny wywo³uje dzia³anie t³oka przy ruchu rur w dó³ lub w górê. P³uczka na bazie ropy pozostaje rzadka i ma ma³¹ lepkoœæ w zakresie wy szychtemperatur, np. (190 210 C). Podczas wykonywania tychoperacji w otworach kierunkowychlub horyzontalnychostro noœæ i stosowanie siê do zaplanowanychprocedur s¹ nieodzowne. Podobnie jest przy wierceniachz podciœnieniem UBD (underbalanced drilling). Stosowanie górnego napêdu jest tak e czynnikiem, który powinien byæ uwzglêdniony w procedurachdotycz¹cychopanowywania erupcji p³ynu z³o owego. Wykonywanie OWZ pod ciœnieniem stwarza dodatkowe zagro enia, ale z uwagi na mniejsz¹ prêdkoœæ przewodu zmiany ciœnienia hydrodynamicznego wywo³ane tym ruchem maj¹ mniejsze znaczenie. 62

4. WYKORZYSTANIE SPRZÊTU KONTROLNO-POMIAROWEGO Bez metody pomiaru dope³niania otworu p³uczk¹, za³oga nie ma mo liwoœci w³aœciwego przeciwdzia³ania powstaniu przyp³ywu podczas OWZ. Podczas OWZ objêtoœæ p³uczki zat³oczonej lub wyp³ywaj¹cej jest monitorowana najczêœciej przy pomocy zbiornika marszowego (rys. 3). Otwór powinien byæ stale pe³ny przy wyci¹ganiu przewodu lub wtedy, gdy nie przyjmuje w³aœciwej iloœci p³uczki. Przyp³yw p³ynu z³o owego do otworu powoduje, e otwór wype³nia siê i nie przyjmuje obliczonej iloœci p³uczki, która mia³a skompensowaæ wypornoœæ wyci¹gniêtego przewodu. W pewnychsytuacjachnastêpuje wyp³yw z otworu. Je eli otwór nie przyjmuje w³aœciwej iloœci p³uczki, przewód powinien byæ z powrotem zapuszczony do dna i po zamontowaniu graniatki rozpoczêta cyrkulacja. Podobnie nale y post¹piæ, gdy brak jest wystarczaj¹cej objêtoœci p³uczki do uzupe³nienia otworu, przy czym w razie braku w przewodzie zaworu zwrotnego, nale y przewód uzbroiæ w wewnêtrzn¹ g³owicê przeciwerupcyjn¹. Rys. 3. Typowy uk³ad zbiornika marszowego p³uczki: 1 odlewa, 2 linia powrotna, 3 zestaw g³owic przeciwerupcyjnych, 4 linia dope³niania, 5 pompa wirowa, 6 zbiornik marszowy, 7 miernik poziomu p³uczki Porównuj¹c obliczon¹ objêtoœæ wypartej p³uczki z rzeczywist¹ objêtoœci¹ p³uczki w zbiorniku marszowym, mo na wykryæ przyp³yw p³ynu z³o owego z formacji lub zanik p³uczki w otworze. Zaleca siê, aby objêtoœæ p³uczki w zbiorniku marszowym (zbiorniku o ma³ej pojemnoœci, zazwyczaj 10 m 3 ) by³a rejestrowana i porównywana co ka de piêæ pasów rur p³uczkowych, dwa pasy rur p³uczkowych gruboœciennych i co ka dy pas obci¹ ników. Kszta³t karty do zbiornika marszowego powinien u³atwiaæ i upraszczaæ zbieranie danychze zbiornika marszowego i monitorowanie procesu. Wykorzystanie licznika suwów pompy t³okowej jest tak e metod¹ pomiaru dope³niania otworu. Wspó³czesna aparatura kontrolno-pomiarowa instalowana na wiertni jest podstawowym narzêdziem pomocnym w monitorowaniu stanu ciœnieñ na dnie otworu. Erupcje otwarte podobnie jak wiele katastrof najczêœciej nie s¹ losowym wypadkiem, ale w znacznym stopniu wynikaj¹ z praktyk i zwyczajów panuj¹cychw operacjach przemys³owych. Poleganie na sukcesach z przesz³oœci zamiast na rzetelnych procedurach in ynierskichopieraj¹cychsiê na przeprowadzonychdoœwiadczeniachi ekspertyzachma- 63

j¹cychna celu wyjaœnienie, dlaczego uk³ady nie dzia³aj¹ zgodnie z wymaganiami, prowadzi do powstania zdarzeñ niebezpiecznych. Ponadto istnienie barier organizacyjnych uniemo - liwiaj¹cychskuteczn¹ wymianê informacji na temat najistotniejszychproblemów dotycz¹cychbezpieczeñstwa oraz utrudniaj¹cychfachow¹ dyskusjê poœrednio powoduje nieprzestrzeganie zasad bezpieczeñstwa. Zmiany ciœnienia hydrodynamicznego s¹ trudniej sterowalne. Istniej¹ próby stosowania przeciwciœnienia u wylotu przestrzeni pierœcieniowej w celu u³atwienia sterowania ciœnieniem dennym, umo liwiaj¹c w ten sposób bardzo ma³¹ nadwy kê ciœnienia dennego nad ciœnieniem z³o owym. Dziêki temu zmniejsza siê uszkodzenie strefy przyodwiertowej, zapobiega siê zanikom p³uczki lub przyp³ywom p³ynu z³o owego do otworu oraz zwiêksza siê prêdkoœæ wiercenia. Zastosowanie uk³adów mechaniczno-elektronicznych do wywo- ³ania przeciwciœnienia daje mo liwoœæ realizacji najszybszej odpowiedzi na zmieniaj¹ce siê warunki wiercenia otworu bez przerywania wiercenia. 5. WNIOSKI Powstanie erupcji p³ynu z³o owego w wiertnictwie podczas operacji wyci¹gania-zapuszczania przewodu wiertniczego wynika na ogó³ ze zbyt du ej prêdkoœci przewodu. Powa ny udzia³ w wyst¹pieniu trudnoœci podczas operacji wyci¹gania-zapuszczania ma brak wyszkolenia i zrozumienia zjawisk wystêpuj¹cychw otworze. Powstaj¹ one równie albo w wyniku zaniedbania w³aœciwego dope³niania otworu p³uczk¹, albo w rozpoznaniu, e otwór jest niew³aœciwie dope³niany. Ocena ciœnienia hydrodynamicznego i prêdkoœci krytycznej przewodu wymaga uwzglêdnienia wielu czynników maj¹cychswe Ÿród³o w geologii z³o a, technologii wiercenia i konstrukcji przewodu. LITERATURA [1] Bourgyone A.T. Jr: Applied Drilling Engineering. SPE Textbook, 1986 [2] Burkhardt J.A. Jr: Wellbore Pressure Surges Produced by Pipe Movement. JPT, June 1961 [3] Dubiel S., Chrz¹szcz W., Rzyczniak M.: Analiza zmian ciœnieñ w otworach naftowych podczas dowiercania warstw perspektywicznych w obszarze Przedgórza Karpat. Rocznik AGH Wiertnictwo Nafta Gaz, t. 18/1, 2001 [4] Ilskij A.L.: Burovyje masziny, mechanizmy i sooru enia. Moskwa, Niedra 1967 [5] Leonow Je.G.: Gidroaeromechanika v burenii. Moskwa, Niedra 1987 [6] Rozporz¹dzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeñstwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpo arowego w zak³adachgórniczychwydobywaj¹cychkopaliny otworami wiertniczymi, Dz.U. Nr 109, poz. 961 [7] Wiœniowski R.: Metodyka okreœlania modelu reologicznego cieczy wiertniczej. Rocznik AGH Wiertnictwo Nafta Gaz, t. 18/1, 2001 [8] upnik A., Marciñski J., Dybaœ Z.: Wykrywanie erupcji wstêpnej w otworach kierunkowych i poziomych. 12 Miêdzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna WWNiG AGH Nowe Metody i Technologie w Geologii Naftowej, Wiertnictwie, Eksploatacji Otworowej i Gazownictwie, t. II, Kraków 21 22 czerwca 2001 64