Классификация аварий при бурении нефтяных и газовых скважин

В процессе бурения нефтяных и газовых скважин аварией считают нарушение технологического процесса, вызываемое прихватом или поломкой с оставлением в скважине инструментов, элементов бурильной колонны или других предметов, для извлечения которых требуются специальные работы.

Аварии делят на следующие виды: аварии с бурильной колонной, прихваты бурильной колонны, аварии с обсадными колоннами, аварии вследствие неудачного цементирования, аварии с забойными двигателями, аварии с долотами, аварии вследствие падения в скважину посторонних предметов и прочие аварии.

Аварии с бурильной колонной -- оставление в скважине элементов бурильной колонны или ее частей (ведущих, бурильных и утяжеденных труб, переводников, муфт, замков, центраторов, амортизаторов, калибраторов) в результате поломок по телу на гладком участке, в зоне замковой резьбы или по сварному шву, вследствие срыва по резьбовому соединению и из-за падения в скважину названных элементов.

Прихваты бурильной колонны -- непредвиденная потеря подвижности колонны вследствие прилипания под действием перепада давления, заклинивания в желобах в местах сужений или посторонними предметами, а также в результате обвалов и сальникообразований.

Аварии с обсадными колоннами -- аварии со спускаемыми, спущенными или зацементированными обсадными колоннами либо с их частями, вызванные разъединением по резьбовым соединениям, обрывом по сварному шву и телу трубы, смятием или разрывом по телу трубы, прихватом, падением колонны или ее части, повреждением труб при разбуривании цементного стакана, стоп-кольца обратного клапана, направляющей пробки или неисправностью элементов оснастки низа обсадных колонн.

Аварии вследствие неудачного цементирования -- прихват затвердевшим цементным раствором колонны бурильных труб, на которой спускалась секция обсадных труб или хвостовик; отказ в работе и повреждение узлов подвески секции обсадной колонны, нарушающие процесс крепления и дальнейшую проводку скважины; оголение башмака, недоподъем в затрубном пространстве или оставление в колонне цементного раствора, если требуются дополнительные работы по устранению нарушения.

Аварии с долотами - оставление в скважине долота, бурильной головки или его элементов и частей. Аварии с забойными двигателям и оставление в скважине турбобуров или электробуров, винтовых двигателей или их узлов в результате развинчивания по резьбе или поломок.

Аварии в результате падения в скважину посторонних предметов - падение в скважину вкладышей ротора, роторных клиньев, ключей, кувалд, узлов пневматических клиньев, пневматических буровых ключей и других ручных инструментов, приспособлений или их частей, с помощью которых велись работы на устье скважины или над ним.

Прочие аварии - аварии с оставлением в скважине геофизических и других приборов, а также устройств, применяемых при исследовании скважин и проведении в них вспомогательных работ, а также аварии с испытателями пластов при опробовании скважин в процессе бурения и аварии I и II категорий, расследуемые в соответствии с инструкцией Госгортехнадзора СССР.

Началом аварии считается момент ее возникновения, хотя он может быть обнаружен и позже, а окончанием аварии -- момент восстановления условий для продолжения бурения. Авария в скважине, происшедшая в период ликвидации ранее возникшей аварии, регистрируется, но не учитывается. Время на ее ликвидацию суммируется, но также не учитывается, поскольку оно суммируется со временем, необходимым для ликвидации первоначально возникшей аварии. Такой же порядок учета распространяется и на случаи возникновения всех последующих аварий, возникших при ликвидации первой.

Аварии происходят в основном вследствие брака в работе или исполнителей технологического процесса, или изготовителей инструментов, оборудования и механизмов. Основное число аварий в бурении возникает в результате нарушения требований технических и технологических проектов и только незначительная часть  в результате брака заводов-изготовителей. Следует отметить, что несовершенство технических и технологических проектов, а также конструкций инструментов, оборудования и механизмов, несмотря на их качественное выполнение, способствовало возникновению значительного числа аварий. На раннем этапе строительства скважин не было организованной системы профилактики и предупреждения аварий. С развитием опыта и технологий буровые компании стали создавать структуры, занимающейся предотвращением и ликвидацией аварий и брака. Наибольшая эффективность работы достигается при системном подходе к проблеме противодействия авариям. Классификация аварий по степени сходства различных параметров позволяет при противодействии похожих аварий использовать однотипные методы и средства организованной типовой системы, что существенно повышает эффективность противодействия. Кроме того, системный подход при анализе проблемы аварий в целом позволяет выявить такие варианты возможных аварий, которые в любой момент могут оказаться актуальными, но на данный момент кажутся несущественными, и противодействие не организовано должным образом. Таким образом, для предупреждения и ликвидации осложнений и аварий необходима единая система классификации, расследования и учета аварий, возникающих при бурении скважин. В практике бурения Российской Федерации используются: «Инструкция по классификации, расследованию и учету аварий при бурении скважин на нефть и газ» и «Инструкция по расследованию аварий, не повлекших за собой несчастных случаев на подконтрольных Госгортехнадзору предприятиях и объектах». Нарушения непрерывности технологического процесса строительства (бурения и испытания) скважины при соблюдении технического проекта и правил ведения буровых работ, вызванные явлениями горно-геологического характера, такие как поглощение, нефтегазопроявление, выбросы, осыпи, обвалы, желобные выработки, искривление ствола и др., а также последствия стихийных бедствий, в отличие от аварий, называют осложнениями. Технологическая сложность процесса бурения обусловлена большим количеством технологических переменных, значения которых в той или иной степени определяют эффективность этого процесса, и множеством взаимодействий между ними, что требует приложения не всегда очевидных управляющих воздействий. Это особенно проявляется в различных технологических ситуациях, от правильности распознавания которых зависят управляющие воздействия бурильщиков. Эксплуатационная сложность обусловлена технологической сложностью и характеризуется требованием ведения процесса бурения на оптимальном уровне, в пределах установленной системы ограничений. Это усугубляется и тем, что бурильщику для выбора правильного решения необходимо помнить и предысторию процесса бурения за сравнительно длительный период времени. Применительно к проблеме аварий, в соответствии со значениями заданного набора характеристик, классификация - это распределение аварий по различным группам. Классификацию используют для повышения эффективности, а также наиболее приемлемых способов и технических средств ликвидации аварий. Выделим основные характеристики аварий в бурении:

Источник аварий.

Объект аварии.