Бурение - авария & ликвидация

[mechcraft.livejournal.com]

Будучи в лирическом настроении вечером я решил написать про различные аварии которые происходят при бурении глубоких скважин (неважно на газ, нефть или воду):

1. Слом инструмента (бурильных труб, утяжеленных бурильных труб, переводников)

2. Слом забойного двигателя

3. Разрушение долот

Вся данная гадость увы случалась на моих глазах, и как не прискорбно из-за человеческой глупости и жадности.

Слом УБТ

В редких случаях случается с новым инструментом (из-за человеческого фактора), в основном происходит с инструментом который испытывал стрессовые нагрузки при бурении более 600 часов, причем, независимо, была перенарезка (срезается на токарном станке старая резьба и нарезается новая) и дефектоскопия.

На фотографии выше, резьба сломана по ниппельной части, причем бурильщик не распознав сразу слом по весу или падению давления в нагнетательной линии (манифольде), продолжал вращать инструмент ротором тем самым затерев нижнюю отломанную часть ниппеля и верхнюю отломанную часть утяжеленной трубы.

Ликвидируется в 70% случаев наворотом метчика во внутреннюю часть (аварийный инструмент), на фото ниже его отворачивают, от извлеченной на устье нижней компоновки

Фотография слома резьбы в нижней утяжеленной трубе

Развальцованна еще сильнее чем верхняя. Обломок нипеля на фото выглядит как одно целой с телом утяжеленной трубы.

Слом забойного двигателя (ВЗД)

Одно из самых мерзких гадств, которое может случиться при бурении. Ликвидация такой аварии может занимать до 10 суток, что в глубоком бурении означает очень большие убытки. Сутки простоя современной буровой даже без сложного сервиса типа наклонно-направленного бурения стоят до 1 млн. рублей. Специального инструмента для вылавливания забойного двигателя на буровой обычно никто не держит, по этому, во время ликвидации аварии входит так же время изготовления аварийного инструмента на месте или на специализированной ремонтной мастерской.

В данном случае винтовой забойный двигатель сломался по резьбе шпинделя в результате чего получилось три разные части: корпус (статор) ВЗД, ротор (винт) ВЗД, шпиндель с валом и трехшарошечным долотом, на глубине свыше 2000 м. Корпус подняли пустым без ротора, оный при подъеме вывалился обратно в скважину, причем сверху на шпиндель. Ротор поймали тросовой ловушкой изготовленной из ранее поднятого на поверхность корпуса ВЗД.

Потом было необходимо при помощи специального магнита-фреза вытащить все металлические осколки и обломки, для того чтобы они не мешали дальнейшим работам.

Дальнейшие работы по извлечению шпинделя и долота заключались в изготовлении индивидуально ловушки-обурника с внутренним диаметром равным наружному диаметру ВЗД - 240+8 мм со специальными вмятинами по телу и лепестками внутрь (фотографий ловушки-обурника нет, когда бригада выловила оставшуюся часть шпинделя ВЗД с долотом я был по дороге домой). Авария произошла из-за некачественной партии ВЗД (усталость металла однако) сделанной на заводе путем восстановления отработанных двигателей, то есть заменили рабочии пары ну и по мелочи, а корпуса и шпиндель оставили прежними, покрасив и набив новые номера.

Разрушение долот

Раньше весьма распространенная авария, так как использовались в основном шарошечные долота, вот такие как на этой фотографии (кстати отечественное, растеряло вооружение-зубки при бурении доллеритов, то бишь вулканического стекла) .

По мере износа опор шарошек представляющих из себя специфические подшипники и попадания туда абразива из бурового раствора наступает момент, когда шарошки вываливаются с опоры долота и падают в скважину. Так же они могут отвалиться вместе с лапами долота (на них и стоят опоры) причем, у приличных долот лапы отваливаются по вине бурильщика, который может перегрузить долото или ударить его при спуске об забой скважины. Ну а у подделок, не редки случаи когда лапы отваливались сами.

На моей практике шарошки отваливались с лапами раза два, у некачественных долот (может быть и поддельных). Ниже фотография шарошек с лапами от долота диаметром 490 мм, долотный сервис - Ринако.

Оба раза аварии ликвидировались при помощи мощного магнитного фреза, правда поднимали за один раз по одной шарошке с лапами, ибо тяжелые заразы.

Comments

[3427.livejournal.com]

Спасибо. Познавательно. Не знал, что в российских компаниях часть ловильного инструмента изготавливают на буровой.

[mechcraft.livejournal.com]

Ну вообще то в тексте уточнение - "Специального инструмента для вылавливания забойного двигателя на буровой обычно никто не держит, по этому, во время ликвидации аварии входит так же время изготовления аварийного инструмента на месте или на специализированной ремонтной мастерской."
Размеры и конструкции очень специфические. Нет таких заводских трубаловок.

[madmaxthesniper.livejournal.com]

Спасибо, интересно. А забойный двигатель - это то что вращается на полу при бурении или что-то что опускается в скважину?

[mechcraft.livejournal.com]

Это, то что опускается и работает в скважине. Вал двигателя с долотом связан через торсион с ротором который, в свою очередь вращается принимая гидравлическую мощность от буровых насосов на поверхности, через буровой раствор. Фактически винтовой забойный двигатель объемная гидравлическая машина

[rootadmin.livejournal.com]

Интересно, какой скилл надо иметь, чтоб понять, поймал чего-то на глубине в километры или нет?

[mechcraft.livejournal.com]

Для этого есть выдающийся инженерно технический работник - аварийный мастер )))

[shurets.livejournal.com]

Спасибо!

[mechcraft.livejournal.com]

Не за что! Следующий пост пишу про жуткие ужасы - выброс флюида из скважины )))

[dim-ua.livejournal.com]

Спасибо, интересно. Для меня всегда было непостижимым как вы, "бурильщики", что-то там можете ловить во глубине. Как в анекдоте - кораблики в бутылках делают гинекологи на пенсии.

[mechcraft.livejournal.com]

На самом деле, кроме интуиции тут еще помогает физика. Например, почувствовать, что металл задевает металл можно и на глубине 2000 метров. Мне аварийный мастер показывал, что при ловильных работах надо держаться за бурильную колонну рукой и на самом деле удары, скрежет металла о металл слышно так как скорость распространения звука в стали 5000 м/c.

[zeke-hi.livejournal.com]

Ловушка-оборник это не овершот случаем?)
По поводу аварий из за жадности и глупости согласен, больше половины случаев происходят из-за несоблюдения технологических режимов или лени персонала(бурилы, помбуров).
А где доллериты бурили?

[mechcraft.livejournal.com]

Камовская площадь, Эвенкия. Доллериты в основном залегают по всему Красноярскому краю и на Севере Иркутской области.
Тоже не подарок эти трапповые интрузии )))
Можно назвать овершотом, но обурником тут именно обуривают аварийную компановку снаружи, чтобы захватить сломанную часть инструмента как можно больше, меньше вероятность, что сломанная часть упадет назад в скважину при извлечении.

[fixik-papus.livejournal.com]

"Авария произошла из-за некачественной партии ВЗД (усталость металла однако) сделанной на заводе путем восстановления отработанных двигателей, то есть заменили рабочии пары ну и по мелочи, а корпуса и шпиндель оставили прежними, покрасив и набив новые номера."

Пара вопросов:
1. Какой производитель (или хотя бы из какой страны) такие фокусы устраивает?
2. Следуют ли оргвыводы насчет поставщиков после таких событий?

[mechcraft.livejournal.com]

1. Страна наша, производителя думаю сейчас не найду, надо сводки поднимать, не факт что остались. Но по памяти могу сказать, что вероятнее всего одна из многих мелких фирм в Перми закупила и восстановила старые забойные двигатели (замена рабочих пар, подшипников вала и сальников, крутит как новенький и дешевле чем сделать новый корпус), а потом реализовала их как новые крупного производства (в краске и с перебитыми номерами).
При закупке инструмента снабжение компании выбрало то что подешевле (ну еще вроде и новое к тому же). Документы по неразрушающему контролю соответственно все новые с завода, плюс новый паспорт с отметками.
Конечно, по факту наработка у двигателя была уже походу под 1000 часов ( гарантия новая с завода - 120 часов)
2. Оргвыводы следующие - берите инструмент у известных надежных поставщиков и новый. Пусть дороже, но затраты на авариях загубят всю экономию на корню. Если восстанавливаете инструмент то свой (Вы знаете как его эксплуатировали, знаете ресурс) и в заводских условиях с гарантией + полный комплекс неразрушающего контроля

[livejournal.livejournal.com]

Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal северного региона (http://www.livejournal.com/?rating=ru_north). Подробнее о рейтинге читайте в Справке (https://www.dreamwidth.org/support/faqbrowse?faqid=303).

[gantelman.livejournal.com]

помню, "Курск" резали водой, подающейся под давлением. может тут было бы проще также? ещё же вроде тоннели метро также бурят, водой под давлением..

[mechcraft.livejournal.com]

Нет не проще. Затраты на создания давления (под 1000 атм) для струи раствора/воды превысят все разумные рамки.

[0x7be.livejournal.com]

Я видел картинки со скважинами, которые изменяют своё направление. Начинаются вертикально, а потом отклоняются.
Как происходит управление направлением бурения?

[prokost (from livejournal.com)]

ВСЕ скважины не вертикальные (прямые) :)
Есть такое выражение "мимокассы"

[salavat khatmullin (from livejournal.com)]

По первой шарошке скажу, что раз бурили периты, долериты, следующие проблемы. Не правильно подобрано было долото, скорее всего дали то что было. Надо смотреть на долбление, начали ли из под башмака или же бурили на воде, либо чтобы сохранить жизнь пдс.
Зубки поотлетали, некачественная сборка долота, смотрите места вставки, то есть уже второй косяк.
Почте того как зубки прилетали они оказались между затем и долотом, вследствие чего сломы других зубков.
И третье источник внешних зубков, что скорее всего привело к сведению ствола. Истирание произошло вследствие первой причины. Должны были спускать по иадс на 6...

Будь специалист грамотный в отделе бурения он выставил бы счет долотной сервисной компании ))))

По второму, очевидно уебали об чтото , но блядь !!! Как сдать три лапы!!!

[mechcraft.livejournal.com]

Долото ВБМ. IADC 627. Не факт что грамотно отрабатывали (куплено в ВБМ, без сервиса), но 120 часов непрерывного бурения c ВЗД по доллеритам оно вынесло, больше и не надо было, раствор 1,27 полимерный минерализованный. ССК на той скважине даже с ликвидацией аварии сделало план.
Три лапы - поддельное долото 490 ое марки С-ЦВ, производства ОАО "Дрогобычский Долотный Завод" (ОАО "ДДЗ") во всяком случае это было в паспорте который казал РИНАКО.

[salavat khatmullin (from livejournal.com)]

Моя грамматика! Это все т9

[Вова сидоров (from livejournal.com)]

Почему ничего не сказано про прихват БУ,как одного из видов аварии ?

[mechcraft.livejournal.com]

Буду писать про геологические осложнения, затрону эту тему.

[russia-insider.livejournal.com]

а как же прихваты?

[mazdavorot.livejournal.com]

Это всё что вам необходимо знать о инженерах России!

[iv-an-ru.livejournal.com]

На обложке обычная блокировка для каких-нибудь защитных дверок, что сказать-то хотели?

[wojzeh.livejournal.com]

гран мерси!

папа мой всю жизнь занимался ликвидацией подобных аварий.

интересно было бы увидеть какую-то анимацию по данной теме.

[mechcraft.livejournal.com]

Анимацию поищу...

[simsun.livejournal.com]

интересно, спасибо!
и главное вот, без этого...эльфийского с кучей спец.аббревеатур и сокращений:)

[nicka-startcev.livejournal.com]

под землёй скорее гномы, чем эльфы. так что перевод с гномьего на эльфийский приведет к частичной потере смысла. :)

[lx-photos.livejournal.com]

мало что понятно

[zinker-a.livejournal.com]

Ну хоть наши долота не теряют лапы.
Зубки выкрашиваются — бывало.
Белгород.

[tim-o-fay.livejournal.com]

Ты не упомянул ещё одну причину аварий: падение различного постороннего железа в скважину.
Потом вот такое бывает:
(http://ic.pics.livejournal.com/tim_o_fay/11894665/486046/486046_original.jpg)
Четвертушка лома всё же осталась на забое, так что пришлось фрезой лазить.
На другой скважине (станок "румынка" F400) в скважину упустили звено от ручных клиньев. Тоже фрезу майнать пришлось.

Совсем экзотика была на Собиновке - там доллериты перекрывали лайнерами чтоб не сыпало. Майнали по одной секции,
но приехало большое и тупое и вставило всем пистон пригрозив вписать НПВ.
Смайнали сразу три секции и при установки получили смятие. Фрезеровали долго.

[mechcraft.livejournal.com]

Про железо, геофизиков и прихваты буду отдельно напишу и более подробно, чтобы было все понятно человеку не связному с нашей профессией, в комментариях некоторые пишут что малопонятно . Тут можно сказать была проба пера.

[logicandscience.livejournal.com]

Круто!
Ничего не понятно!

[mechcraft.livejournal.com]

Спрашивайте, не стесняйтесь!

[gunpark.livejournal.com]

А не расскажите о пластиковых направляющих в скважинах? Точно не знаю, как они выглядят и как точно называются, но это расходный инвентарь, как понимаю.

[crower]

Очень интересно. Спасибо.

[og-go.livejournal.com]

Навеяли своим постом ностальгические воспоминания :) В поздне- и постстуденческие времена участвовал немного в научно-хозяйственных проектах в области ликвидации аварий на буровых установках. Только были это буровые станки Wirth L35 с диаметром бурения от 4,5 до 8 метров. Вот там было веселье. Про одну аварию расскажу, надеюсь, за давностью лет да без упоминания конкретных названий можно раскрыть грязные секреты :)

Вот она, красавица:


Итак, шахта. Нет, Шахта! Мощные пласты, огромные выработки... Нужны вентстволы. Собственно, именно вентиляционные стволы на Донбассе и проходили в основном такими станками. В отличие от обычных буровых, где буровая колонна собирается на "замках", в L35 буровая колонна собирается болтовыми фланцевыми соединениями (!). Буровая труба 6 м длиной и около полуметра в диаметре (точно не помню), фланцы соединяются двенадцатью болтам М42. Свинтили пару труб - опустили на 6 метров, еще свинтили... И так через каждые 6-12-18 часов, как пойдет бурение. Долото - диаметром тех самых 4,5 - 8 метров, все усыпано шарошками, каждая размером с долото "нефтяной" буровой.

Вот шарошки:


А вот соединение:


Ствол залит пульпой во избежание обрушения, вынос породы через полость буровой трубы по принципу эрлифта... Упавший в забой металл в этом случае до лампочки, бывало, куски разломанных шарошек наверх вылетали как снаряды, радостно плюхаясь в отстойник...

Да, так вот. Шахта. Очередной вентствол. На глубине около 600 м. обрывается буровой агрегат. Почему обрывается? А очень просто: болты, которые каждый день закручивают-откручивают, довольно быстро приходят в негодность. Не предназначено болтовое соединение для постоянной сборки-разборки, оно стабильность любит :) Итак, какому-нибудь болту надоедает, и он срезается, чаще всего - по плоскости, где резьбовая часть переходит в гладкий стержень. Там получается наибольшая концентрация напряжений. После того, как срезает один-два болта, напряжения на остальных возрастают настолько, что их срезание носит практически взрывной характер. Крутящий то момент такой, что при начале вращения бурового агрегата на такой глубине буровая труба разве что в спираль не закручивается.

Итак, на глубине 600 метров оборван буровой агрегат с утяжелителями, совокупной массой более 200 тонн. Буровой трест попробовал своими силами придумать ловушку и вытащить бур. Придумали, завели, потянули... Да вот только девочка-расчетчица не учла разницы между чистой массой агрегата и массой агрегата, цепляющегося за стенки ствола. Грузоподъемность лебедки позволила агрегат приподнять, и тащить после того, как он таки зацепился. А вот "ловушка" не выдержала, бур сорвался и упал, частично перевернувшись (!). После того, как в донецких степях стихло эхо узкоотраслевых выражений, в которых была оценена попытка подъема, инженеры треста почесали репы и придумали: разбурим ствол чуть большим диаметром, доберемся до упавшего агрегата, зацепим по новой и вытащим. И начали бурить.

И на глубине около 400 м. оборвали второй бур.

Бур, кстати, вот на фото виден. Да-да, вон то большое, грязное, между желтых опор :)


Вот тут и началась, наконец, научная работа :) В общем, на проектировании ловушек, изучении характера работы буровой колонны и т.д. не одна кандидатская да докторская были защищены. Но, главное, оба агрегата были подняты :)

Ну а чем закончилась разработка "неразрывающихся" болтов - это уже совсем другая история, гораздо более печальная...

[Фото взяты из гугля :) Сайты, с которых они взяты, к описанной аварии отношения не имеют]

[georgy-vasilyev.livejournal.com]

А про уходы бурового раствора можете написать?
Тема очень интересует.

[mechcraft.livejournal.com]

Как раз этим и занят. Думаю до четверга закончу