Что такое пвр в нефтянке
Прострелочно-взрывные работы в поисково-разведочных скважинах
Физические основы прострелочно-взрывных работ
• Проведение ПВР в скважинах связано с применениемспециальных зарядонесущих конструкций, взрывчатых веществ (ВВ), загружаемых в скважину без применения специальных средств доставки ВВ в скважину, взрывчатых веществ на основе пропана с кислородом, корпусных и бескорпусных пулевых перфораторов и торпед;
• Вскрытие пласта с помощью пулевого перфоратора осуществляется за счет выделяющейся при сгорании пороха энергии, сообщаемой пуле, которая находится в стволе перфоратора. Проникающая (пробивная) способность пули зависит от массы и характеристик сжигаемого пороха, массы самой пули, ее сечения, длины канала ствола, конструкции скважины (числа колонн, толщины цементного кольца и др.);• В результате удается разогнать пулю до скорости 900м/с.
Виды прострелочно-взрывных работ (ПВР):
• Стреляющие и сверлящие грунтоносы
• Пороховые генераторы и аккумуляторы давления
• При кумулятивной перфорации формируется высокотемпературный поток газа и металла давлением около 200-300 МПа, перемещающийся со скоростью 6000-8000 м/с. • На рис. 1 показаны фазы образования кумулятивной среды при взрыве заряда с облицованной выемкой. Формирующаяся при взрыве струя содержит 10 % массы облицовочного материала кумулятивного заряда. Остальные 90 % массы облицовки обжимаются под действием ударной волны, приобретая сигарообразную форму, и образуют так называемый пест. Головная часть струи перемещается со скоростью 6000 м/с, хвостовая – 2000 м/с, а скорость перемещения песта составляет 1000м/с. При встрече с преградой (колонной, цементным кольцом) кумулятивная струя прожигает в ней канал с полусферическим углублением.
• Присутствие в кумулятивной струе песта снижает эффективность перфорации, поскольку твердые фрагменты, входящие в ее состав, оседают на стенках канала и на дне, уменьшая его просвет.
• Принцип действия пулевого перфоратора основан на использовании энергии выделяющихся при сгорании пороха газов, которые сообщаются пуле значительную кинематическую энергию. Кинематическая энергия перфораторов с вертикально-горизонтальными стволами (около 900 м/с) превышает энергию в перфораторах с горизонтальными стволами (
500-750 м/с). Вокруг пробитого пулей отверстия внутри обсадной колонны образуются массивные заусеницы, мешающие последующему прохождению различных скважинных приборов и пакеров.
— К числу недостатков относят сложность установки зарядов и большая масса ( из-за массы пуль) Наиболее положительных результатов можно достичь при комплексировании кумулятивной и пулевой в перфорации в определенных условиях.
• Сверлящую перфорацию проводят при вторичном вскрытии тонкослоистого разреза, представленного чередующимися продуктивными и непроницаемыми пропластками, тонких нефтенасыщенных пластов, расположенных рядом с водоносными пластами, нефтяных оторочек, а также при капитальном ремонте скважин с многоколонной конструкцией.• Еще одной областью применения сверлящих перфораторов являются наклонно направленные и горизонтальные скважины, в которых применение пулевых и кумулятивных перфораторов сопряжено с риском провоцирования аварийных ситуаций.
Стреляющие и сверлящие грунтоносы
а) Боковые стреляющие грунтоносы:
• Позволяют отбирать образцы горных пород из стенок скважины с помощью пустотелых бойков, внедряющихся в стенку скважины под действием энергии газа, образующегося при сгорании порохового заряда.
• По сравнению с пулевыми перфораторами стреляющие грунтоносы имеют меньшее соотношение объемов канала ствола и пороховой камеры. (Дульная скорость бойка грунтоноса в 3-4 раза меньше скорости пули у стреляющего перфоратора)
• При внедрении бойка в породу его полость заполняется находящейся в скважине промывочной жидкостью, затрудняющей заполнение бойка породой. Для исключения влияния этого эффекта на отбор породы в стенке бойка просверливают специальные отверстия для эвакуации ПЖ из полости бойка.
• При отборе образцов породы с помощью стреляющих грунтоносов внутри бойка происходят деформационные процессы (растрескивание, сдавливание и др.), приводящие к изменению первичной структуры и текстуры отобранной породы. Поэтому по таким деформированным образцам можно лишь определить остаточную нефтенасыщенность, содержание битумов и литологическое строение.
• ПВР, проводимые с помощью скважинных торпед, предназначены для ликвидации возникающих при бурении аварий путем отвинчивания заклинившихся в скважине бурильных труб, раскачивания или их отрыва, разрушения металла на забое, повышения скорости проходки за счет разрушения валунов или других высокопрочных пород, очистки поверхности обсадных труб и фильтров, разрезания прихваченных труб с целью их последующего извлечения из скважины. В ряде случаев применение торпед позволяет повысить проницаемость прискваженной зоны пласта.
Пороховые генераторы и аккумуляторы давления
• Воздействие с помощью пороховых генераторов и аккумуляторов давления (ПГД и ПАД) на прискваженную зону продуктивного пласта или на пласт-коллектор при заводнении обеспечивает увеличение нефтеотдачи или приемистости пласта.
• Пороховые генераторы улучшают фильтрационно-емкостные свойства пласта в результате теплового, механического и физико-химического воздействия на него при помощи пороховых газов.
• При сжигании заряда в скважине формируется газовый пузырь, который под воздействием осциллирующего давления и температуры очищает прискваженную часть пласта от мелких механических частиц, расплавляющегося парафина, растворяющегося карбонатного цемента и карбонатных зерен на стенках трещин
— Механическое воздействие продуктов горения пороха на пласт заключается в проникновении в пласт под высоким давлением газожидкостной смеси. Последняя, перемещаясь по естественным трещинам и перфорационным каналам в глубь пласта, действует как клин на породу.
• Тепловое воздействие заключается в переходе их твердого в расплавленное состояние парафинов, смол и битумов, оседающих в порах коллектора в процессе эксплуатации скважины.
• Физико-химическое воздействие высокотемпературных продуктов горения, состоящих из азота, углекислого газа и паров соляной кислоты, проявляется в растворении известняков, доломитов и карбонатного цемента коллекторов, снижении вязкости нефти и ее поверхности натяжения.
• Основное назначение взрывных пакеров связано с необходимостью разобщения пластов (разведочных, эксплуатационных, нагнетательных скважин).
• Действие взрывных пакеров основано на использовании энергии образующихся пороховых газов для пластического деформирования и расширения корпуса пакера до плотного сцепления с внутренней стенкой обсадной колонны и
образования надежного разобщающего моста.• Создаваемые с помощью взрывных пакеров разобщающие мосты должны обеспечивать герметичность изолированного участка колонны, возможность разбуривания моста.
• Взрывной пакер спускают в скважину на кабеле, к которому он подсоединен с помощью переходника и кабельного наконечника. Переходник снабжен автоматическим отстоединителем.
Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности»
XLIV. Ведение ПВР в скважинах
1320. ПВР в скважинах должны проводиться в соответствии с техническим проектом на производство ПВР.
1321. Технический проект на производство ПВР разрабатывается геофизической организацией и согласовывается с буровой организацией и организацией, эксплуатирующей ОПО.
1322. При выполнении ПВР в составе сложных технологий испытания и освоения скважин, требующих непосредственного взаимодействия работников подрядчика и заказчика, работы должны выполняться по планам, утвержденным их руководителями.
1323. Руководитель подразделения по выполнению ПВР (начальник партии, отряда) должен иметь право ответственного руководства взрывными работами. Руководитель взрывных работ, выполняемых с применением электровзрывания, должен пройти обучение электробезопасности с присвоением квалификационной группы по электробезопасности не ниже III.
1324. Непосредственную работу с ВМ могут выполнять только взрывники. Отдельные операции по работе с ПВА, не связанные с обращением со средствами инициирования, монтажом и проверкой электровзрывной сети, обращением с отказавшими ПВА, могут выполнять проинструктированные рабочие геофизических организаций под непосредственным руководством взрывника или руководителя взрывных работ.
1325. Обслуживающие не геофизическое оборудование работники, привлекаемые для выполнения спускоподъемных операций и задействования аппаратов, спускаемых на НКТ или бурильных трубах, должны быть проинструктированы руководителем взрывных работ в части мер безопасности и работать под его наблюдением.
1326. Геофизические организации должны иметь эксплуатационную документацию на все применяемые ими ПВА, изделия из взрывчатых веществ, приборы взрывного дела и руководствоваться ими на всех стадиях обращения с ними.
1327. Условия применения ПВА в скважинах (максимальные температура и гидростатическое давление, минимальный проходной диаметр и другие параметры) должны строго соответствовать допускаемым эксплуатационной документацией на конкретную ПВА. В скважинах с температурой и давлением в интервале перфорации (интенсификации) на уровне предельно допустимых (+/-10%) для применяемой аппаратуры обязательно проведение измерений этих параметров перед спуском ПВА.
1328. Приступать к выполнению ПВР на скважине разрешается только после окончания работ по подготовке ее территории, ствола и оборудования к ПВР, подтвержденного Актом готовности скважины для производства ПВР.
1329. При выполнении ПВР устье скважины должно оборудоваться запорной арматурой и лубрикаторными устройствами, обеспечивающими герметизацию устья при спуске, срабатывании и подъеме ПВА.
При выполнении ПВР в процессе ремонта скважин с пластовым давлением, превышающим гидростатическое, устье скважины должно оборудоваться ПВО.
Монтаж и схема обвязки этого оборудования должны быть согласованы с ПАСФ. Необходимость монтажа ПВО должна быть указана в плане работ на производство капитального ремонта скважины. Допускается проведение ПВР в ремонтируемых скважинах без установки ПВО на устье при:
величине пластового давления вскрываемого (вскрытого) нефтеносного пласта, исключающего возможность самопроизвольного притока нефти из пласта в скважину, и отсутствии заколонных перетоков во всех вышележащих зонах;
ведении взрывных работ (например, отсоединение от аварийного инструмента) при наличии цементного моста в обсадной колонне, перекрывающего продуктивные горизонты.
1330. Контрольное шаблонирование ствола скважины необходимо выполнять посредством спуска на кабеле шаблона, диаметр, масса и длина которого должны соответствовать габаритно-массовым техническим характеристикам применяемых ПВА. При использовании ПВА нежесткой конструкции (бескорпусных перфораторов, пороховых генераторов давления, шнуровых торпед и других видов аппаратуры) ограничения по длине шаблона не устанавливаются.
1331. Независимо от наличия электроустановок все металлоконструкции скважины должны иметь надежную металлическую связь между собой и быть заземлены на единый заземлитель (контур заземления скважины).
В случаях невозможности обеспечения указанных расстояний размещение площадки должно быть выбрано с учетом минимального риска, обосновано и указано в проекте на производство ПВР.
1333. Вокруг мест работы с ВМ и ПВА должны быть выставлены знаки обозначения границ опасных зон взрывных работ:
1334. Для подсоединений отдельных заземляющих проводников геофизического оборудования на контур заземления скважины или металлоконструкции скважины в легкодоступном, хорошо видимом месте знаком «Земля» должна быть обозначена точка подключения.
1336. Проверка исправности полностью смонтированной электровзрывной сети должна выполняться измерением ее сопротивления после спуска аппарата на глубину не менее 50 м. После этого радиус опасной зоны вокруг устья скважины может быть уменьшен по указанию руководителя взрывных работ.
1337. При подъеме задействованной ПВА в случае отсутствия аппаратурного контроля за фактом и полнотой взрывания, вплоть до осмотра ПВА взрывником, режим опасной зоны вокруг устья скважины должен сохраняться.
Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (с изменениями на 12 января 2015 года) (редакция, действующая с 1 января 2017 года) (отменен с 01.01.2021 на основании постановления Правительства Российской Федерации от 06.08.2020 N 1192)
XLIV. Ведение прострелочно-взрывных работ в скважинах
1106. Технический проект на производство ПВР разрабатывается геофизической организацией (подрядчиком) и согласовывается с буровой организацией и пользователем недр (заказчиком).
1107. При выполнении ПВР в составе сложных технологий испытания и освоения скважин, требующих непосредственного взаимодействия персонала подрядчика и заказчика, работы должны выполняться по планам, совместно утверждаемым их руководителями.
1108. Руководитель подразделения по выполнению ПВР (начальник партии, отряда) должен иметь право ответственного руководства взрывными работами. Руководитель взрывных работ, выполняемых с применением электровзрывания, должен пройти обучение электробезопасности с присвоением квалификационной группы не ниже III по электробезопасности.
1110. Обслуживающий негеофизическое оборудование персонал, привлекаемый для выполнения спуско-подъемных операций и задействования аппаратов, спускаемых на насосно-компрессорных или бурильных трубах, должен быть проинструктирован руководителем взрывных работ в части мер безопасности и работать под его наблюдением.
1111. Геофизические организации должны иметь эксплуатационную документацию на все применяемые ими ПВА, изделия из взрывчатых веществ, приборы взрывного дела и руководствоваться ими на всех стадиях обращения с ними.
1112. Условия применения ПВА в скважинах (максимальные температура и гидростатическое давление, минимальный проходной диаметр и другие параметры) должны строго соответствовать допускаемым эксплуатационной документацией на конкретную ПВА. В скважинах с температурой и давлением в интервале перфорации (интенсификации) на уровне предельно допустимых ( 10%) для применяемой аппаратуры обязательно проведение замеров этих параметров перед спуском ПВА.
1113. Приступать к выполнению ПВР на скважине разрешается только после окончания работ по подготовке ее территории, ствола и оборудования к ПВР, подтвержденного Актом готовности скважины для производства ПВР, подписанным представителями заказчика и подрядчика.
1114. При выполнении ПВР устье скважины должно оборудоваться запорной арматурой и лубрикаторными устройствами, обеспечивающими герметизацию устья при спуске, срабатывании и подъеме ПВА.
При выполнении ПВР в процессе ремонта скважин с пластовым давлением, превышающим гидростатическое, устье скважины должно оборудоваться противовыбросовым оборудованием.
Монтаж и схема обвязки этого оборудования должны быть согласованы с противофонтанной службой (противофонтанной военизированной частью). Необходимость монтажа ПВО должна быть указана в плане работ на производство капитального ремонта скважины. Допускается проведение ПВР в ремонтируемых скважинах без установки противовыбросового оборудования на устье при:
величине пластового давления вскрываемого (вскрытого) нефтеносного пласта, исключающего возможность самопроизвольного притока нефти из пласта в скважину, и отсутствии заколонных перетоков во всех вышележащих зонах;
ведении взрывных работ (например, отсоединение от аварийного инструмента) при наличии цементного моста в обсадной колонне, перекрывающего продуктивные горизонты.
1115. Контрольное шаблонирование ствола скважины необходимо выполнять посредством спуска на кабеле шаблона, диаметр, масса и длина которого должны соответствовать габаритно-массовым техническим характеристикам применяемых ПВА. При использовании ПВА нежесткой конструкции (бескорпусных перфораторов, пороховых генераторов давления, шнуровых торпед и других видов аппаратуры) ограничения по длине шаблона не устанавливаются.
1116. Независимо от наличия электроустановок все металлоконструкции скважины должны иметь надежную металлическую связь между собой и быть заземлены на единый заземлитель (контур заземления скважины).
В случаях невозможности обеспечения указанных расстояний размещение площадки должно быть выбрано с учетом минимального риска, обосновано и указано в проекте на производство ПВР.
1118. Вокруг мест работы с ВМ и ПВА должны быть выставлены знаки обозначения границ опасных зон взрывных работ:
1119. Для подсоединений отдельных заземляющих проводников геофизического оборудования на контур заземления скважины или металлоконструкции скважины в легкодоступном, хорошо видимом месте знаком «Земля» должна быть обозначена точка подключения.
1120. При выполнении ПВР в темное время суток на скважине должно быть освещение. Освещенность полов рабочих мест на всех местах хранения взрывчатых материалов должна обеспечивать нормальные условия работы и при обращении со средствами инициирования составлять не менее 30 лк.
1122. Проверка исправности полностью смонтированной электровзрывной сети должна выполняться замером сопротивления при проводимости прибором после спуска аппарата на глубину не менее 50 м. После этого радиус опасной зоны вокруг устья скважины может быть уменьшен по указанию руководителя взрывных работ.
1123. При подъеме задействованного ПВА в случае отсутствия аппаратурного контроля за фактом и полнотой взрывания вплоть до осмотра ПВА взрывником режим опасной зоны вокруг устья скважины должен сохраняться.
XLIV. Ведение прострелочно-взрывных работ в скважинах
1106. «Технический проект на производство ПВР» разрабатывается геофизической организацией (подрядчиком) и согласовывается с буровой организацией и пользователем недр (заказчиком).
1107. При выполнении ПВР в составе сложных технологий испытания и освоения скважин, требующих непосредственного взаимодействия персонала подрядчика и заказчика, работы должны выполняться по планам, совместно утверждаемым их руководителями.
1108. Руководитель подразделения по выполнению ПВР (начальник партии, отряда) должен иметь право ответственного руководства взрывными работами. Руководитель взрывных работ, выполняемых с применением электровзрывания, должен пройти обучение электробезопасности с присвоением квалификационной группы не ниже III по электробезопасности.
1110. Обслуживающий не геофизическое оборудование персонал, привлекаемый для выполнения спускоподъемных операций и задействования аппаратов, спускаемых на насосно-компрессорных или бурильных трубах, должен быть проинструктирован руководителем взрывных работ в части мер безопасности и работать под его наблюдением.
1111. Геофизические организации должны иметь эксплуатационную документацию на все применяемые ими ПВА, изделия из взрывчатых веществ, приборы взрывного дела и руководствоваться ими на всех стадиях обращения с ними.
1112. Условия применения ПВА в скважинах (максимальные температура и гидростатическое давление, минимальный проходной диаметр и другие параметры) должны строго соответствовать допускаемым эксплуатационной документацией на конкретную ПВА. В скважинах с температурой и давлением в интервале перфорации (интенсификации) на уровне предельно допустимых (+/- 10%) для применяемой аппаратуры обязательно проведение замеров этих параметров перед спуском ПВА.
1113. Приступать к выполнению ПВР на скважине разрешается только после окончания работ по подготовке ее территории, ствола и оборудования к ПВР, подтвержденного «Актом готовности скважины для производства ПВР», подписанным представителями заказчика и подрядчика.
1114. При выполнении ПВР устье скважины должно оборудоваться запорной арматурой и лубрикаторными устройствами, обеспечивающими герметизацию устья при спуске, срабатывании и подъеме ПВА.
При выполнении ПВР в процессе ремонта скважин с пластовым давлением, превышающим гидростатическое, устье скважины должно оборудоваться противовыбросовым оборудованием.
Монтаж и схема обвязки этого оборудования должны быть согласованы с противофонтанной службой (противофонтанной военизированной частью). Необходимость монтажа ПВО должна быть указана в плане работ на производство капитального ремонта скважины. Допускается проведение ПВР в ремонтируемых скважинах без установки противовыбросового оборудования на устье при:
величине пластового давления вскрываемого (вскрытого) нефтеносного пласта, исключающего возможность самопроизвольного притока нефти из пласта в скважину и отсутствии заколонных перетоков во всех вышележащих зонах;
ведении взрывных работ (например, отсоединение от аварийного инструмента) при наличии цементного моста в обсадной колонне, перекрывающего продуктивные горизонты.
1115. Контрольное шаблонирование ствола скважины необходимо выполнять посредством спуска на кабеле шаблона, диаметр, масса и длина которого должны соответствовать габаритно-массовым техническим характеристикам применяемых ПВА. При использовании ПВА нежесткой конструкции (бескорпусных перфораторов, пороховых генераторов давления, шнуровых торпед и других видов аппаратуры) ограничения по длине шаблона не устанавливаются.
1116. Независимо от наличия электроустановок все металлоконструкции скважины должны иметь надежную металлическую связь между собой и быть заземлены на единый заземлитель (контур заземления скважины).
В случаях невозможности обеспечения указанных расстояний размещение площадки должно быть выбрано с учетом минимального риска, обосновано и указано в проекте на производство ПВР.
1118. Вокруг мест работы с ВМ и ПВА должны быть выставлены знаки обозначения границ опасных зон взрывных работ:
1119. Для подсоединений отдельных заземляющих проводников геофизического оборудования на контур заземления скважины или металлоконструкции скважины в легкодоступном, хорошо видимом месте знаком «Земля» должна быть обозначена точка подключения.
1120. При выполнении ПВР в темное время суток на скважине должно быть освещение. Освещенность полов рабочих мест на всех местах хранения взрывчатых материалов должна обеспечивать нормальные условия работы и при обращении со средствами инициирования составлять не менее 30 лк.
1122. Проверка исправности полностью смонтированной электровзрывной сети должна выполняться замером сопротивления при проводимости прибором после спуска аппарата на глубину не менее 50 м. После этого радиус опасной зоны вокруг устья скважины может быть уменьшен по указанию руководителя взрывных работ.
1123. При подъеме задействованного ПВА в случае отсутствия аппаратурного контроля за фактом и полнотой взрывания, вплоть до осмотра ПВА взрывником, режим опасной зоны вокруг устья скважины должен сохраняться.
Типовая инструкция по безопасности взрывных работ при строительстве и эксплуатации скважин
Утверждена
Приказом Министерства
топлива и энергетики
Российской Федерации
от 12 июля 1996 г. N 178
Утверждаю
Член коллегии
Госгортехнадзора России,
Начальник Управления
по надзору в нефтяной
и газовой промышленности
Ю.А.ДАДОНОВ
12 июля 1996 года
Согласовано
Постановлением Президиума
Российского Совета профсоюза
работников нефтяной, газовой
отраслей промышленности
и строительства
от 12 июля 1996 г. N 4
5.12. В особых случаях, при невозможности обесточивания электроустановок в соответствии с требованиями п. 4.5.11 (работы на объектах кустового строительства скважин, скважинах на ПБУ, эстакадах и т.п.), работу с ЭСИ и по монтажу ЭВС разрешается вести при соблюдении специальных мер по обеспечению безопасности электровзрывания, разрабатываемых геофизическими организациями и предусматриваемых «Техническим проектом на производство ПВР». При этом, в первую очередь, должно предусматриваться применение допущенных госгортехнадзором технических средств контроля за уровнем блуждающих токов и защиты от них ЭВС-блокировок и др.
5.13. Проверка исправности полностью смонтированной ЭВС должна быть выполнена замером сопротивления или проводимости допущенным для этих целей госгортехнадзором прибором после спуска аппарата на глубину не менее 50 м. После этого, по усмотрению руководителя взрывных работ, радиус опасной зоны вокруг устья скважины может быть уменьшен до времени подачи боевого сигнала.
5.14. При ПВР с применением одножильного каротажного кабеля разрешается использовать броню (ОК) и «массу» аппарата в качестве второго провода ЭВС.
5.15. В процессе спуска заряженного аппарата в скважину вывода ЦЖК и ОК на коллекторе лебедки должны оставаться разомкнутыми. Допускается подсоединение к ним наземной регистрирующей аппаратуры геофизического сопровождения ПВР, спускаемых совместно с ПВА (локаторов муфт и др.) и допущенных для этих целей госгортехнадзором.
5.16. Взрывание (задействование) ПВА в соответствии с п. 4.5.2.2 должен выполнять взрывник только по команде руководителя взрывных работ.
5.17. При подъеме задействованного ПВА в случае отсутствия аппаратурного контроля за фактом и полнотой взрывания, вплоть до осмотра руководителем взрывных работ аппарата, режим опасной зоны вокруг устья скважины должен сохраняться.