Бурении нефтяных и газовых
 Скачать 1.63 Mb.
|
|
Реакция: сигнал ошибки, уменьшение веса на крюке, давления на входе, момента ротора. Способ устранения: ошибка считается фатальной (необратимой), поэтому устранить ее нельзя. Учебное задание считается невыполненным. Требуется перезапуск задачи 19) Перегруз клиньев Попытка поднять клинья, когда вес на крюке меньше веса колонны считается ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: опустить клинья, набрать вес на крюке до расчетного 20) Падение свечи Открытие элеватора со взятой свечей вызывает падение свечи и является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: закрыть элеватор 21) Не разгружена талевая система Попытка раскрутить трубы при неразгруженной талевой системе является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: отвести ключ и разгрузить талевую систему (посадить колонну на клинья) 22) Ключ не на замке Попытка свинчивания (развинчивания) труб, когда замок бурильных труб находится не в зоне ключа является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: выключить ключ и подвести замок труб в зону ключ 23) Не поднята ведущая труба 27 Попытка опустить клинья, когда ведущая труба не поднята над столом ротора является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: поднять клинья и поднять ведущую трубу (квадрат) над столом ротора (высота талевого блока должна быть больше длины квадрата не более чем на 1 м, на жидкокристаллической мнемосхеме пульта бурильщика должна появится фигурка “Верхового”) 24) Неправильная остановка элеватора Попытка закрыть элеватор, когда он не находится на высоте установки ведущей трубы или свечи (имитация свечеподачи) является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: открыть элеватор и поднять или опустить его на нужную высоту (высота квадрата, одной, двух или трех труб). При этом на жидкокристаллической мнемосхеме пульта бурильщика должна появится фигурка “Верхового” 25) Ошибка включения ротора Попытка включения ротора, когда колонна стоит на клиньях и не взята ведущая труба является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: выключить ротор 26) Переподъем элеватора В настоящей версии тренажера подъем талевого блока на высоту, большую максимальной длины свечи считается ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: опустить талевый блок на высоту менее максимальной длины свечи 27) Ключ вращается Вращение ключа при операциях несвязанных со свинчиванием (развинчиванием) инструмента является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: перевести ключ в нейтральное положение 28 28) Преждевременное открытие элеватора Открытие элеватора, когда свечеподающее устройство не находится в положении “к скважине” или ключ вращается является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: закрыть элеватор 29) Слом клиньев инструментом Попытка закрыть клинья при движущейся вниз колонне является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: поднять клинья или остановить колонну 30) Ошибка включения насосов Включение насоса при не навернутой ведущей трубе считается ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: выключить насосы, навернуть ведущую трубу 31) Открыта задвижка линии дросселирования Открытая задвижка линии дросселирования при бурении и спуско- подъемных операциях (за исключением случая, когда есть нефтегазопроявление) является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: закрыть линию дросселирования 32) Нет раствора в доливной емкости Отсутствие раствора в доливной емкости (уровень раствора равен 0) является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: в данной версии тренажера эта ситуация устраняется только перезапуском задачи 33) Обрыв талевого каната Превышение веса на крюке, с учетом оснастки талевой системы, над максимальным значением прочности каната приводит к разрыву каната и является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: ошибка считается фатальной. Учебное задание не засчитывается. Требуется перезапуск задачи 34) СПУ над устьем Ситуация, когда свечеподающее устройство не было переведено в положение “от скважины” после подачи или взятия свечи является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки 29 Способ устранения: перевести свечеподающее устройство в положение “от сква- жины” 35) СПУ подано рано Несвоевременная подача свечеподающего устройства в положение “к скважине” (до отвинчивания свечи от колонны) является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: перевести свечеподающее устройство в положение “от сква- жины” 36) Подача СПУ при движении элеватора (поломка СПУ) Попытка движения колонны, когда свечеподающее устройство находится в положении “к скважине” является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: прекратить движение колонны или перевести свечеподающее устройство в положение “от скважины” 37) Не подана свеча Закрытие пустого элеватора, когда не подана свеча является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: открыть элеватор 38) Включен привод РПДЭ Использование РПДЭ при спуско-подъемных операциях является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: выключить привод РПДЭ 39) Открыта задвижка между емкостями Если в емкостях разная плотность раствора и при этом открыта задвижка между емкостями, то данная ситуация считается ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: закрыть задвижку между емкостями 40) Ключ на устье Данная ситуация возникает в следующих случаях: • при попытке подвести ключ к скважине во время бурения или промывки; • при попытке подвести ключ к скважине, когда элеватор без колонны труб (без свечи); • при попытке подвести ключ к скважине, когда элеватор со свечой, но низ свечи находится не в зоне ключа; 30 • при попытке подвести ключ к скважине, когда колонна труб не на клиньях; Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: отвести ключ от скважины 41) СПУ не на уровне элеватора Данная ситуация возникает в следующих случаях: • при попытке подать СПУ (свече-подающее устройство) к скважине когда элеватор находится не на нужном уровне и подать свечу невозможно; Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: отвести СПУ от скважины 42) Падение трубы Открытие элеватора со взятой трубой вызывает падение трубы и является ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: закрыть элеватор 43) Открыта задвижка линии глушения Открытие линии глушения во время процессов бурения или спуско-подъема считается ошибкой. Реакция: выдается сигнал ошибки Способ устранения: закрыть линию глушения 44) Опасное проявление Превышение объема поступившего в скважину флюида свыше критического (критический объем флюида задается в сценарии) считается ошибкой и вызывает ситуацию “Опасное проявление”. Реакция: сигнал ошибки, признаки проявления, объем поступившего в скважину флюида выше критического Способ устранения: ликвидация нефтегазопроявления Возможные аварийные ситуации и осложнения при СПО В процессе подъема и спуска инструмента на буровой установке и в скважине могут возникать различные нештатные ситуации, нарушающие нормальное течение технологического процесса. Все нештатные ситуации можно разделить на ситуации, возникающие в результате неправильных действий бурильщика по управлению объектом и ситуации, связанные с геологической обстановкой в скважине и износом оборудования. Ситуации, возникающие в результате неправильных действий бурильщика при управлении процессом спуска и подъема инструмента, их внешние признаки и способы выхода из ситуаций описаны в подразделе. 31 Бурильщик распознает эти ситуации по показывающим приборам. К ситуациям, связанным с осложнениями геологической обстановки в скважине и износом оборудования относятся: 1. обрыв талевого каната; 2. обрыв бурильной колонны; 3. проявление; 4. поглощение; 5. прихват инструмента; 6. затяжка инструмента; 7. посадка инструмента. Наличие ситуации и ее вид бурильщик распознает по изменению параметров процесса СПО, отражающих на посту показывающих приборов. Ниже описаны признаки ситуаций. Проявление Проявление возникает тогда, когда пластовое давление существенно превосходит забойное на глубине вскрытого продуктивного пласта. Причины возникновения данной ситуации могут быть следующими: • недостаточная величина плотности бурового раствора в скважине, установленная переключателем на пульте “циркуляционной системы” при установке начальных параметров; • превышение ограничений скорости подъема инструмента по гидродинамическим условиям вскрытого продуктивного пласта - требует уменьшения скорости подъема инструмента. • уменьшение забойного давления вследствие падения уровня раствора в скважине при подъеме инструмента или в результате поглощения раствора. Внешние признаки: • постоянный рост уровня раствора в приемных емкостях и наличие расхода на выходе после старта задачи до начала спуска или подъема инструмента; • при подъеме инструмента из скважины требуемый объем долива меньше объема поднятых труб. Поглощение Поглощение возникает при превышении забойным давлением пластового. Причины возникновения данной ситуации могут быть следующими: • большая величина плотности бурового раствора на входе в скважину, заданная при установке начальных значений параметров; • превышение ограничений скорости спуска инструмента - данная причина требует уменьшения скорости спуска. Внешние признаки: • при спуске инструмента в скважину вытесняемый объем бурового раствора (прирост объема в емкостях меньше объема спущенных труб). 32 Обрыв талевого каната Обрыв талевого каната возникает при перегрузке талевой системы. Данная ситуация может возникнуть при нагрузке талевой системы во время прихвата бурильной колонны, если вовремя не будет выключена лебедка. Внешние признаки: • резкое падение показаний датчика веса на крюке и падение элеватора (положение талевого блока равно 0 м). Исправить данную ситуацию невозможно, поэтому имитация прекращается. В процессе отработки навыков СПО бурильщик может допустить различные ошибки, связанные с управлением. Посадка инструмента Посадка инструмента характеризуется уменьшением веса на крюке при спуске инструмента, причем чем выше скорость спуска инструмента, тем больше уменьшение показаний датчика веса на крюке. Затяжка инструмента Затяжка инструмента характеризуется уменьшением веса на крюке при подъеме инструмента, причем, чем выше скорость подъема, тем больше увеличение показаний датчика веса на крюке. Прихват инструмента Прихват инструмента характеризуется резкими изменениями показаний датчика веса на крюке при движении талевого блока вверх или вниз. Контроль скважины при СПО Задача “Контроль скважины при СПО” предназначена для обучения быстрому и безошибочному распознаванию нештатных ситуаций, возникающих в процессе СПО. Все нештатные ситуации, моделируемые задачей “СПО” разделяются на внутренние и внешние. Внутренние ситуации - это ситуации, возникающие в результате неправильных действий обучаемого по управлению объектом. Эти ситуации описаны выше. Внешние ситуации - это ситуации, связанные с осложнениями геологической обстановки. В настоящей версии тренажера эти ситуации заложены в сценарии обучения на определенных глубинах скважины или вызываются из задачи, используя закладку “ЗАПУСК”. К ним относятся: • обрыв талевого каната; • обрыв бурильной колонны; • проявление; • поглощение; • прихват инструмента; • затяжка инструмента; • посадка инструмента. 33 Как видно из перечня, некоторые ситуации могут быть как внутренними так и внешними. Запуск задачи и дальнейшее управление спуско- подьемными операциями осуществляется согласно правилам, изложенным выше. При возникновении нештатной ситуации внутренней или внешней загорается сигнал ошибки на пультах бурильщика и ЦС, а также стойке показывающих приборов, левом верхнем углу экрана дисплея, и начинает начисляться штрафное время. Счет штрафного времени прекращается в момент ликвидации ситуации, или, если ситуация необратима, в момент выключения задачи. При появлении сигнала ошибки следует проанализировать состояние технологических параметров и положение органов управления тренажера. Если в результате анализа выявится одна из внешних ситуаций, перечисленных выше, назовите эту ситуацию инструктору. Инструктор в свою очередь должен вызвать на экран компьютера список возможных внешних ситуаций с помощью закладки “Запуск” снять названную ситуацию. Если ситуация распознана правильно, она снимается. Если в результате анализа выявится внутренняя ситуация, необходимо осуществить выход из нее согласно правилам описанным выше. При выявлении ситуации, которая может быть как внешняя, так и внутренняя, сначала надо попробовать снять ее как внешнюю согласно изложенным выше правилам. Если это не удается осуществите выход из ситуации с помощью управления. Если в результате управления процессом СПО будет совершена внутренняя нештатная ситуация, относящаяся к разряду фатальных, ИМИТАТОР Бурения прекращает задачу и ставит оценку “не выполнено” в личный журнал учебных занятий обучаемого. К разряду фатальных ситуаций относятся: обрыв талевого каната, обрыв бурильной колонны и полет инструмента. Результатом решения задачи является выполнение задания и конкретное штрафное время. Чем меньше ошибок управления будет допущено и, чем быстрее распознаны нештатные ситуации в процессе СПО от начальной до заданной в сценарии глубины, тем лучше будет результат решения задачи. Задание: 1. Выбрать на программно-тренажёрном комплексе АМТ-231 модель «Спуско-подъёмные операции» и выполнить технологическую задачу по спуску инструмента до забоя и подъёму инструмента до заданной преподавателем высоты с минимальным штрафным временем. Лабораторная работа № 3 Определение вида осложнений, возникающих при бурении скважин роторным способом (с использованием программно-тренажёрного комплекса) Бурение является основным процессом, обеспечивающим проводку скважины. Оно состоит из разрушения породы забоя, уборки разрушенной породы из призабойной зоны и крепления стенок скважины от обрушения. 34 Разрушение породы осуществляется вращающимся на забое долотом, которое на бурильных трубах подается в направлении забоя по мере его продвижения. Уборка разрушенной породы осуществляется путем закачки в бурильные трубы промывочной жидкости (бурового раствора), которая, выходя из отверстий долота, подхватывает разрушенную породу (шлам) и выносит ее по пространству между бурильными трубами и стенками скважины на поверхность. Если не рассматривать крепление стенок скважины, которое обеспечивается как за счет свойств бурового раствора, так и за счет спуска в скважину обсадных колонн, то процесс бурения скважины можно считать состоящим, в основном, из трех взаимосвязанных процессов: вращения долота, подачи его к забою и промывки скважины. Эти процессы осуществляются с помощью буровой установки и бурового инструмента. Таким образом, одним из элементов обучения бурового персонала является обучение методам управления буровой установкой при реализации перечисленных технологических процессов. Для этой цели служит ТРЕНАЖЕР - ИМИТАТОР БУРЕНИЯ, включающий описанные ранее пульты (посты) управления, комплекс показывающих приборов, а также комплекс имитационных и учебно-тренировочных задач, частью которого является УТК “БУРЕНИЕ” В УТК “БУРЕНИЕ” входят задачи: “Имитация бурения” - обеспечивающая практическое обучение управлению буровой установкой в процессе проводки скважины. “Предотвращение аварии при бурении” - обеспечивающая практическое обучение распознаванию осложнений и аварийных ситуаций при бурении. Методика управления процессами бурения Реализация процесса бурения ИМИТАТОРОМ БУРЕНИЯ состоит из реализации трех основных технологических процессов: • промывки; • вращения; • подачи долота. Кроме того, после углубки ствола на длину одной бурильной трубы необходимо наращивать бурильную колонну. В этом случае процесс непосредственно бурения прерывается процессом наращивания. В начале рейса и после каждого наращивания осуществляется спуск к забою с вращением. В реальном процессе бурения перед подходом к забою бывает необходимость в проработке части ствола. В условиях данной версии тренажера проработка не моделируется. Промывка Реализация процесса промывки скважины состоит из управления подачей раствора (закачкой раствора) в скважину, обеспечения движения раствора на поверхности (в циркуляционной системе и манифольде), управления 35 очисткой раствора от выбуренной породы и газа, попадающего в раствор при перебуривании продуктивных пластов и обеспечения приготовления и обработки раствора (добавление химреагентов, утяжеление). Управление подачей раствора обеспечивается включением или выключением одного или двух насосов и регулированием числа двойных ходов в минуту их поршней. Регулирование осуществляется в пределах от 10 до max двойных ходов в минуту. При одновременной работе двух насосов рекомендуется устанавливать на каждом из них одинаковое число двойных ходов. Управление движением раствора в циркуляционной системе и манифольде обеспечивается открытием и закрытием соответствующих задвижек. Для обеспечения поступления раствора в бурильную колонну всегда должны быть открыты задвижки стояка и закрыты задвижки линии обратной промывки, сброса в ёмкость и задвижка обратной промывки. Состояние остальных задвижек определяется тем, из какой емкости и каким насосом забирается раствор. При этом должно обеспечиваться поступление раствора в эту емкость из скважины. К этим задвижкам относятся выходные задвижки насосов и емкостей и разделительные задвижки насосов и емкостей. Управление очисткой раствора подразумевает включение (выключение) блока очистки и дегазатора. Процессы приготовления и обработки раствора в данной версии тренажера не рассматриваются. Принять, что утяжеление раствора осуществляется где-то вне системы. Закачка раствора заданной плотности в скважину осуществляется установкой на пульте циркуляционной системы вариатора плотности раствора на желаемую величину. Контроль промывки осуществляется с помощью стрелочных и цифровых показывающих приборов, на которых отражаются: • число двойных ходов поршней в минуту для насосов 1 и 2; • расход раствора в скважину; • давление в манифольде; • уровни раствора в емкостях 1 и 2; • изменение расхода раствора на выходе (отношение расхода на выходе из скважины к величине расхода на входе в скважину в процентах); • плотность раствора на входе и выходе; • температура раствора на входе и выходе; • содержание газа в растворе. Указанный комплекс приборов позволяет оценивать весь процесс промывки. Так работа насосов контролируется по величине числа двойных ходов для каждого из насосов, наличие движения раствора в скважину - по величине расхода в скважину и давления на стояке (в манифольде). Таким образом, наличие двойных ходов поршней при отсутствии расхода и давления говорит о неисправности насосов, падение давления на стояке без изменения расхода свидетельствует о нарушении целостности бурильной колонны. 36 При нормальном процессе промывки прибор, показывающий изменение расхода стоит на отметке какой-то. Если величина изменения более этой отметки, имеет место проявление, если меньше - имеет место поглощение. Соответственно, при проявлении растет уровень раствора в приемных емкостях, а при поглощении уровень уменьшается. |