Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
E-materiały do kształcenia zawodowego

E‑book do e‑materiału Dokumentacja procesu wiercenia

Organizacja i prowadzenie prac wiertniczych - Technik wiertnik 311707

bg‑gold

Rodzaje dokumentacji wiertniczej

E‑BOOK

5

Spis treści

Ewidencja, badania i próby prowadzone podczas prac wiertniczych

Podczas wykonania otworów wiertniczych konieczne jest zastosowanie środków technicznych pozwalających na dowiercenie do planowanej głębokości oraz gwarantujących bezpieczną realizacji wszystkich działań. Między innymi, z punktu widzenia wytrzymałości mechanicznej, takimi odpowiedzialnymi elementami są rury płuczkowe, obciążniki oraz graniatka. Poszczególne kawałki rur tych elementów są ze sobą skręcone i tworzą przewód wiertniczy, przenoszący moment obrotowy na narzędzie i dostarczający płuczkę do dna otworu.

Zasadniczym celem wiercenia otworów poszukiwawczych i eksploatacyjnych jest dowiercenie się do warstwy złożowej, w której w przestrzeni porowej lub szczelinowej znajduje się woda, ropa naftowa lub gaz ziemny pod wysokim ciśnieniem. Za kontrolę ciśnienia w otworze, szczególnie podczas wystąpienia przypływu płynów złożowych do otworu, jest odpowiedzialne wyposażenie przeciwerupcyjne otworu wiertniczego. Poprawność i skuteczność działania wszystkich podzespołów odpowiedzialnych za opanowanie erupcji wstępnej, jest kontrolowana i ewidencjonowana.

Zwieńczeniem prac wiertniczych jest wykonanie otworu, który po odpowiednim uzbrojeniu i wywołaniu stanie się odwiertem. Trwałość konstrukcji otworu oraz możliwość jego wykonania zgodnie z założonym projektem, wymaga dokładnej weryfikacji każdej rury okładzinowej, stosowanej podczas rurowania otworu. W celu kontroli rur okładzinowych przewidziane są odpowiednie procedury pomiarowe wraz z ich udokumentowaniem.

Stąd też niezmiernie ważne jest przestrzeganie przyjętych zasad okresowego kontrolowania elementów i podzespołów oraz bieżące sporządzanie protokołów z przeprowadzonych prób w obecności personelu kierownictwa wiertni.

2

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Ewidencja pracy przewodu wiertniczego i obciążników

Przewód wiertniczy stosowany podczas wierceń geologiczno‑poszukiwawczych, obrotowych, stołowych lub wrzecionowych skręcony jest z różnego typu elementów rurowych. W zależności od metody wiercenia konstrukcja przewodu, jak również rodzaj zastosowanych elementów mogą być zróżnicowane.

Warunki pracy przewodu wiertniczego powodują, że narażony jest on na obciążenia, których wartości mogą nieznacznie być mniejsze od wytrzymałość stali użytej na przewód wiertniczy. Wśród tych obciążeń wyróżnia się:

  • naprężenia ściskające, występujące w dolnej części przewodu wiertniczego, pochodzące od ciężaru obciążników, wywołujące odpowiedni nacisk na narzędzie wiercące,

  • naprężenia rozciągające, generowane ciężarem własnym przewodu wiertniczego lub dodatkową siłą w przypadku przychwycenia przewodu,

  • naprężenia skręcające, wynikające z przeniesienia momentu obrotowego na narzedzie wiercące, pochodzące od napędu stołowego, wrzecionowego lub silnika wgłębnego,

  • naprężenia zginające, wynikające z innej trajektorii osi otworu niż idealnie pionowa (w górnej i dolnej części przewodu) oraz wynikające z wyboczenia obciążników (w dolnej części przewodu - BHA),

  • ciśnienie rozrywające, podczas wierceń na mokro oraz zastosowaniem normalnego obiegu płuczki wiertniczej wnętrzem przewodu wiertniczego do dysz świdra dostarczana jest płuczka wiertnicza, przy ciśnieniu dochodzącym do kilkudziesięciu MPa,

  • ciśnienie zgniatające, w przypadku zaburzenia normalnego rozkładu ciśnień w przestrzeni pierścieniowej otworu (np.: podczas usuwania poduszki gazu) możliwe jest wystąpienie wyższego ciśnienia na zewnątrz przewodu wiertniczego niż w jego wnętrzu.

Tak znaczna liczba jednocześnie występujących obciążeń warunkuje przyjęcie założenia, iż każdy element w przewodzie wiertniczym pracuje w tzw.: „złożonym stanie naprężeń”, czyli takim, gdzie różne obciążenia indywidualne będące dopuszczalnymi, w przypadku nakładania się na siebie, mogą doprowadzić do zniszczenia elementu. Uszkodzenie przewodu wiertniczego najczęściej kończy urwaniem przewodu oraz instrumentacją (pracami ratunkowymi, mającymi na celu wyciągnięcie urwanego przewodu z otworu). Dlatego, w celu minimalizacji ryzyka awarii przewodu wiertniczego każdy element jest wykonany z odpowiednio dobranej stali oraz okresowo poddawany badaniom nieniszczącym, mającym potwierdzić sprawność elementu. Przeprowadzenie dla elementu kolejnego badania nieniszczącego jest określone czasem pracy elementu i skrupulatnie odnotowywane w karcie pracy. Ponadto stosowanie elementów przewodu bez aktualnych badań jest niedopuszczalne oraz niesie ze sobą zagrożenie dla załogi pracującej na wiertni.

W zależności od rodzaju elementu przewodu wiertniczego stosuje się odpowiednie karty pracy, między innymi:

  • Kartę pracy rury płuczkowej

RqlTnQGspDEeJ

Karta pracy rury płuczkowej
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 112.79 KB w języku polskim
RsDeHVx4SMZ5V

Karta pracy rury płuczkowej
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 138.34 KB w języku polskim
  • Kartę pracy grubościennej rury płuczkowej (HWDP)

R1Dqg8ITtU6uG

Karta pracy grubościennej rury płuczkowej
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 134.18 KB w języku polskim
R6TSpk5ea0giD

Karta pracy grubościennej rury płuczkowej
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 362.18 KB w języku polskim
  • Kartę pracy obciążnika

RHsoEFhNCoW1p

Karta pracy obciążnika
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 111.84 KB w języku polskim
R1UakGiRJF2rU

Karta pracy obciążnika
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 647.60 KB w języku polskim
  • Kartę pracy graniatki

R18SM9QUkbWKx

Karta pracy graniatki
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 86.88 KB w języku polskim
R3rHtkiG2ZG9d

Karta pracy graniatki
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 457.23 KB w języku polskim

Karty te, ze względu na specyfikę elementu zawierają w nagłówku opis cech charakterystycznych elementu, numer ewidencyjny, numer fabryczny oraz nazwę producenta. W dolnej części znajduje się tabela, w której wraz z upływem czasu zamieszcza się potwierdzenie przeprowadzenia oględzin wzrokowych oraz badania nieniszczącego, kontrolującego stan elementu. Przeprowadzoną kontrolę potwierdza osoba wykonująca badania nieniszczące. Tak przygotowana rura płuczkowa, rura HWDP, obciążnik, graniatka lub inny element przewodu wiertniczego trafia na wiertnię, gdzie jest eksploatowany. Jednocześnie kierownictwo wiertni w karcie elementu ewidencjonuje czas pracy, i odwiercone metry przy zastosowaniu danego elementu. Informacje te są skrupulatnie uzupełniane. W przypadku osiągnięcia granicznego czasu pracy (w podanym przykładzie rury płuczkowej 1000 h) element przekazywany jest do ponownego sprawdzenia.

RDNeP7vN3U4aB

Karta pracy rury płuczkowej - wzór do uzupełnienia
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 232.64 KB w języku polskim
RehwHdLKD10yU

Karta pracy rury płuczkowej - wzór do uzupełnienia
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 157.28 KB w języku polskim

Ewidencję pracy prowadzi się dla każdego elementu przewodu wiertniczego, przechowuje na wiertni oraz przekazuje na bazę sprzętową w przypadku osiągniecia granicznego czasu bezpiecznej pracy elementu.

3

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Przeprowadzanie prób szczelności elementów uzbrojenia wylotu otworu

Wykonywanie głębokich otworów geologiczno‑poszukiwawczych wiąże się z ryzykiem wystąpienia erupcji wstępnej, która w przypadku braku odpowiedniej reakcji załogi może przeobrazić się w erupcję rozwiniętą. Podjęcie odpowiednich kroków jest jednak uzależnione od posiadanego zagłowiczenia przeciwerupcyjnego wylotu otworu wiertniczego oraz jego sprawnego działania.

Wśród elementów wyposażenia przeciwerupcyjego otworu wiertniczego można wymienić:

  • więźbę rurową, na której zamontowany jest zestaw głowic przeciwerupcyjnych,

  • łączniki dwukołnierzowe z bocznymi odejściami lub bez,

  • prewentery szczękowe,

  • prewenter uniwersalny,

  • obrotową głowice przeciwerupcyjną,

  • zawory zamykające wylot przewodu wiertniczego,

  • zawory podgraniatkowe, nadgraniatkowe lub na wrzecionie wiertnicy,

  • węzeł dławienia,

  • linię zatłaczania.

Przykładowy wyposażenie wylotu otworu wiertniczego, dla ciśnienia maksymalnego ciśnienia głowicowego nie przekraczającego 70 MPa, dla klasy zagrożenia wybuchowego B i kategorii III zagrożenia siarkowodorowego zawiera dwa zamknięcia suwakowe przestrzeni pierścieniowej oraz jedno uniwersalne (grafika załączona niżej podpisana jako głowica przeciwerupcyjna). Dodatkowo wyposażenie przeciwerupcyjne otworu zawiera węzeł dławienia złożony z zasuw i zwężek sterowanych mechanicznie lub hydraulicznie (grafika załączona niżej podpisana jako manifold dławienia) oraz linię zatłaczania z zaworem zwrotnym i zasuwami (grafika załączona niżej podpisana jako linia zatłaczania). Dodatkowo, na przewodach odchodzących od łącznika dwukołnierzowego zamontowane są zasuwy sterowane z pulpitu wiertacza ( grafika załączona niżej podpisana jako głowica przeciwerupcyjna).

RcP5nzAldT79R
Głowica przeciwerupcyjna (Blow‑out preventer BOP)
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RlaCw23ViFZrb
Manifold dławienia
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R10eGq5RlAWZL
Linia zatłaczania
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Poszczególne elementy wyposażenia przeciwerupcyjnego połączone są ze sobą przy pomocy skręcanych połączeń kołnierzowych. Przed przystąpieniem do prac wiertniczych, niezbędne jest wykonanie próby szczelności wszystkich połączeń. Fakt wykonania takiej próby potwierdza się odpowiednim protokołem.

R1Z6zNb43xvEm

Protokół z próby szczelności elementów uzbrojenia wylotu otworu
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 177.46 KB w języku polskim
Rav9obFUihEMW

Protokół z próby szczelności elementów uzbrojenia wylotu otworu
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 1.27 MB w języku polskim

Próba szczelności każdego z elementów wykonywana jest przy pomocy pompy wysokociśnieniowej. Przebieg próby szczelności zapisywany jest każdorazowo na rekordografie. Do protokołu wykonanych prób szczelności dołącza się rekordografy potwierdzające pozytywną próbę dla wszystkich sprawdzonych elementów. W zależności od klasy ciśnieniowej poszczególnych elementów (2 M, 3 M, 2 M, 10 M) wykonuje się próby szczelności odpowiednio na ciśnienie:

  • 14 MPa,

R1X60CL6ocWeD
  • 21 MPa,

RpSAzounCNU2Z
  • 35 MPa,

RBtIbon9AQkJD
  • 70 MPa,

R1LRI89OgUCKa

Pomyślna próba zakłada uzyskanie ciśnienia testowego i utrzymanie go przez 15 minut. W przypadku kłopotów z:

  • uzyskaniem ciśnienia

RZChmuTJ2j2ns
  • spadku ciśnienia

R8pCsMYv5W81i
  • lub konieczności uzupełninia ciśnienia,

R1GrWDrf073Xo

próba jest negatywna. W ten czas należy skontrolować szczelność elementu i ponownie podać go próbie. Pomyślne wykonanie próby szczelności dla wszystkich elementów wyposażenia przeciwerupcyjnego wylotu otworu wiertniczego jest warunkiem koniecznym do rozpoczęcia głębienia otworu.

4

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

Sporządzanie metryki rur okładzinowych

Ścianę otworu wywierconego w skale zabezpiecza się przez zapuszczenie kolumn rur okładzinowych oraz ich zacementowanie. Tak zabezpieczony fragment otworu jest bazą do odwiercenia kolejnego odcinka. Tym samym zapuszczone rury okładzinowe musza posiadać odpowiednią drożność, odpowiadającą nominalnej średnicy, zaplanowanej w projekcie konstrukcji otworu oraz deklarowanej przez producenta. W tym celu każda rura płuczkowa poddawana jest sprawdzeniu drożności przy pomocy szablonu, na ewentualność owalizacji, zagniecenia lub zadry wewnętrznej. Wymiary szablonów dobiera się w oparciu o średnicę rury okładzinowej oraz jej grubość ścianki.

SZABLONY DO RUR OKŁADZINOWYCH wg. API Std. 5CT

Rozmiar rury okładzinowej,in

Długość szablonu,in

Długość szablonu, mm

Średnica szablonu, in

Średnica szablonu, mm

mniejsze lub równe 8 58''

6

152

d - 18''

d - 3,18

od 9 58'' do 13 38''

12

305

d - 532''

d - 3,97

równe lub większe od 16''

12

305

d - 316''

d - 4,76

gdzie  to średnica wewnętrzna rury okładzinowej

Wszystkie rury okładzinowe dostarczone i zeskładowane na rampie rurowej poddaje się szablonowaniu, podczas którego dokładnie mierzy się długość rur, dokonuje się oględzin połączeń gwintowych i nadaje się im kolejne numery. Przeprowadzenie inspekcji kolejnych kawałków rur okładzinowych, wraz z nadanymi numerami odnotowuje się w metryce rur okładzinowych.

R97kYCNSMq9gL

Metryka rur okładzinowych
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 159.21 KB w języku polskim
RNvi3Ibs4O8yu

Metryka rur okładzinowych
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 148.26 KB w języku polskim

Metryka ta dodatkowo zawiera informacje o długości kolumny, gatunku i marce używanej stali, lokalizacji otworu, średnicy zewnętrznej oraz rodzaju połączeń gwintowych. Wykonanie szablonowania rur okładzinowych zatwierdza osoba bezpośrednio sprawdzająca każdy kawałek rur okładzinowych, kierownik wiertni oraz przedstawiciel inwestora. Dodatkowo po pozytywnym sprawdzeniu wszystkich dostarczonych rur okładzinowych sporządza się protokół szablonowania (protokół szablonowania znajduje się poniżej), który jest niezbędny, aby rozpocząć proces rurowania otworu wiertniczego.

R1AvrhSeUzv38

Protokół z szablonowania rur okładzinowych
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 176.09 KB w języku polskim
RRH5Eh8qjIUwf

Protokół z szablonowania rur okładzinowych
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Plik PDF o rozmiarze 143.15 KB w języku polskim

Powiązane materiały multimedialne

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści