CC BY
2
колонн в ПАО «ОРЕНБУРГНЕФТЬ» / Инженерная практика №08/2016 [электронный ресурс] режим доступа URL: http://glavteh.ru/%D1%80%D0%B8%D1%80-%D0%BB%D0%BD%D1%8D%D0%BA-
%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B1%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1 %82%D1%8C/ ; дата обращения 2024
4 Тикунков В.А., Мухутдинов И.А., Соловьев Ю.С. Опыт ликвидации негерметичности эксплуатационных колонн в ПАО «ОРЕНБУРГНЕФТЬ» / Инженерная практика №08/2016 [электронный ресурс] режим доступа URL:http://glavteh.ru/%D1%80%D0%B8%D1%80-%D0%BB%D0%BD%D1%8D%D0%BA-%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B1%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%BD%D0 %B5%D1%84%D1%82%D1%8C/; дата обращения 2024.
5 Хадиев Д.Н. Технология диагностики и ликвидации межколонных газопроявлений в скважинах Уренгойского месторождения/ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Уфа, 2002, стр. 8, 10-13.
© Курбангалеев Р.Р., 2024
УДК 637.248
Курбангалеев Р.Р.
студент второго курса магистратуры УГНТУ
г. Уфа, РФ
Научный руководитель: Агзамов Ф. А.
профессор, д.т.н., г. Уфа, РФ
ПРОВЕДЕНИЕ ВНУТРИСКВАЖИННЫХ РАБОТ В УСЛОВИЯХ БУРЕНИЯ НА ШЕЛЬФЕ
Аннотация
В процессе эксплуатации подводных скважин неизбежно появляется необходимость выполнения внутрискважинных работ, связанных либо с проведением промыслово-геофизических исследований, либо с обслуживанием и/или ремонтом внутрискважинного оборудования. Традиционно доступ в подводную скважину для проведения технологических мероприятий и внутрискважинных работ осуществлялся с привлечением плавучей буровой установки (ПБУ), в качестве которой использовались буровая платформа или буровое судно с установкой водоотделяющей колонны и райзера высокого давления, соединяющего подводную фонтанную арматуру (ПФА) и оборудование на ПБУ.
Ключевые слова скважина, бурение, шельф, внутрискваженные условия.
Райзер для внутрискважинных работ состоит из ряда трубных секций и своей нижней частью соединен с ПФА, образуя герметичный канал между скважиной и размещенным на палубе оборудованием. Кроме того, в конструкцию райзера входят подводная система аварийного отсоединения, надводное оборудование, система управления, др. оборудование. В зависимости от конструкции система райзера может включать также параллельный райзер для доступа в межтрубное пространство скважины. Даже при отсутствии необходимости использовать именно буровое оборудование для проведения внутрискважинных работ ПБУ часто используют в связи с тем, что при этом обеспечивается полный контроль над скважиной.
По мере роста количества скважин на морских месторождениях возрастает и объем внутрискважинных работ различного вида. Однако традиционные технологии доступа в скважины, предусматривающие использование обычных ПБУ, являются весьма дорогостоящими, и этот фактор существенно влияет на принятие оператором решения о проведении таких работ. Поэтому западными нефтегазодобывающими компаниями активно велись исследования, направленные на снижение стоимости проведения внутрискважинных операций.
В настоящее время применительно к внутрискважинным работам альтернативой ПБУ являются специализированные суда, не имеющие буровых комплексов. Отказ от использования ПБУ, конечно, сужает функциональные возможности при выполнении внутрискважинных работ, однако затраты при использовании специализированного судна существенно ниже, чем при аренде ПБУ [1].
Одной из перспективных технологий выполнения работ в скважинах с подводным расположением устья является система безрайзерного доступа в скважину (СБДС, англ. riserless light well intervention -RLWI), впервые предложенная совместно компаниями FMC Technologies, AKER Kvaerners Maritime WELL Services AS и Island Offshore Management. При этом FMC Technologies первой предложила коммерческое использование данной технологии [2]. На сегодняшний день оборудование для безрайзерного доступа в подводные скважины предлагают несколько западных компаний. Среди них помимо FMC Technologies можно отметить Helix Energy Solutions в кооперации с компанией Schlumberger [3], OneSubsea вкупе с FTO Services [4]. Совместными усилиями перечисленные компании смогли существенно (более чем в 3 раза) снизить стоимость работ в подводных скважинах за счет использования специализированного судна с СБДС вместо ПБУ. В настоящее время наблюдается быстрое повышение спроса на СБДС, что, в свою очередь, приводит к ее интенсивному совершенствованию. Закономерным итогом развития технологии СБДС стала разработка соответствующего отраслевого стандарта, которая осуществляется в рамках работы подкомитета 17G4 API2. Стандарт будет называться API RP17W Riserless Subsea Well Intervention Systems [5].
Внутрискважинные работы по технологии СБДС безопасны, поскольку исключается утечка углеводородов в окружающую среду, а входящая в состав СБДС гидравлическая система высокого давления располагается под водой в блоке управления скважиной, вследствие чего уменьшается риск для выполняющего работы персонала. СБДС обладает следующими достоинствами:
• увеличивается доля времени, затрачиваемого на полезную работу, в общей продолжительности
работ;
• уменьшаются финансовые затраты по сравнению с традиционным доступом в скважину с использованием бурового райзера;
• допускается большее смещение (дрейф) судна относительно подводного устья скважины;
• после установки на ПФА блока временного управления скважиной (БУС) судно имеет возможность при необходимости в любой момент приостановить работы и уйти;
• исключается выброс углеводородов на палубу судна;
• гидравлическая система высокого давления СБДС полностью находится под водой, поэтому нарушение герметичности трубной обвязки и прочие отказы в гидросистеме не создают опасности для персонала;
• перемещение компонентов СБДС на палубе сервисного судна реализуется системой направляющих салазок без применения кранового оборудования, что сокращает количество тяжелых грузоподъемных операций и уменьшает связанные с этим риски.
Подводное оборудование СБДС (Рисунок 1) представляет собой нескольких функционально связанных подводных блоков, последовательно установленных друг на друга и герметично соединенных между собой. СБДС устанавливается на ПФА, обеспечивая ввод и извлечение скважинного инструмента (исследовательских приборов), безопасность внутрискважинных работ, а также управление ПФА в
процессе проведения внутрискважинных работ.
Рисунок 1 -Общий вид СБДС
В процессе выполнения работ в скважине основным барьером между скважинным флюидом и окружающей средой является БУС (Рисунок 2) [8].
Как правило, в состав БУС входит гидравлическая линия, имеющая не менее двух независимых контролируемых барьеров, предотвращающих утечку скважинного флюида в окружающую среду. Линия используется для закачки в скважину реагентов, опрессовки и промывки СБДС от углеводородов перед демонтажем.
Рисунок 2 - БУС
БУС непосредственно соединяется с ПФА и фиксируется с помощью подводного адаптера фонтанной арматуры (ПАФА), оборудованного замком быстрого соединения (Рисунок 3). ПАФА имеет устройство для передачи и распределения в ПФА гидравлической энергии. Линии гидравлической силовой установки БУС подключаются к ПФА через гидравлический соединитель размерами 183 /4" или 135 /8" для ПФА горизонтального либо вертикального типа соответственно.
Рисунок 3 - БПЛ
БПЛ (Рисунок 3) используется в качестве камеры для временного размещения инструмента, выравнивания давления и безопасного ввода инструмента в скважину. Общая длина БПЛ обычно составляет около 20...25 м. В некоторых конструкциях системы безрайзерного доступа НСЛ в верхней своей части может иметь интерфейс для присоединения, идущего от судна шлангокабеля с линиями управления (гидравлическими, электрическими, оптоволоконными), в нижней части - интерфейс для соединения этих линий с БУС. В некоторых вариантах СБДС шлангокабель управления соединяет НСЛ с оконечным устройством шлангокабеля, которое устанавливается с судна на морское дно рядом с устьем скважины.
Буферная (шлюзовая) камера БКЛ служит для размещения инструмента перед его спуском в скважину после выравнивания давлений флюида в БКЛ и на устье скважины. БКЛ содержит резервуары герметизирующей смазки и насосы. Диаметр проходного сечения БКЛ определяет максимально возможный диаметр инструмента, используемого для внутрискважинных работ. Камера оснащена двумя емкостями для герметизирующей смазки объемом около 185 л каждая. Эта часть блока лубрикатора служит промежуточным буфером в процессе операций спуска в скважину и последующего подъема комплекта инструментов. Максимально возможная длина компоновки инструмента для выполнения внутрискважинных работ определяется длиной трубы лубрикатора
При спуске инструмента в скважину первоначально инструмент размещается внутри лубрикатора, затем лубрикатор герметизируют, и выполняется его опрессовка. После монтажа на ПФА клапаны, изолирующие буферную камеру (шлюз) лубрикатора от скважины, открываются, давление в лубрикаторе сравнивается со скважинным, и компоновка инструментов может быть спущена в скважину. При извлечении из скважины инструмент помещается в БКЛ, изолирующие клапаны закрываются, давление в шлюзе сбрасывается, и инструмент может быть извлечен на поверхность.
ВСЛ непосредственно и герметично соединяется с ВГУ. Основная функция ВСЛ - формирование уплотнительного барьера в процессе работ в скважине. В этой секции установлена шаровая срезающая задвижка, которая позволяет перерезать канат (трос) в аварийной ситуации. Также есть циркуляционный клапан, через который осуществляется промывка камеры лубрикатора от углеводородов.
ВСЛ имеет соединитель диаметром 10" для подключения ВГУ. Входящий в компоновку срезающий клапан с циркуляционной линией является одним из барьеров безопасности в процессе доступа в скважину. Хотя шаровой клапан в нештатной ситуации способен перерезать рабочий трос для обеспечения герметизации скважины, данная функция не является для него основной в отличие от плашек превентора в составе БУС.
ВГУ используется для спуска БПЛ и его подсоединения к БУС. В состав ВГУ (Рисунок 4) входят устройство для прикрепления к кабелю (тросу) скважинного инструмента, устройство герметизации кабеля (троса), а также ловушка, выполняющая две основные функции - удержание кабеля (троса) при контроле давления перед вводом инструмента в скважину и его извлечением и предотвращение падения инструмента в скважину при обрыве троса. При прохождении скважинного инструмента через ловушку вниз последняя опускается на упор, стопорится и удерживается в открытом положении.
Рисунок 4 - ВГУ
На сегодняшний день проведение работ в скважинах регулируется рядом зарубежных нормативных документов и отдельными разделами международных стандартов серии ISO 13628, но, как уже отмечено выше, вопросы проведения внутрискважинных работ с применением СБДС будут рассмотрены в отдельных рекомендациях API.
Задача создания отечественных технологий для проведения работ в скважинах с подводным расположением устья крайне актуальна для российских нефтегазовых компаний. Учитывая, что бо льшая часть запасов углеводородов на российском шельфе находится в замерзающих акваториях, освоение месторождений на глубинах свыше 60...70 м потребует применения подводных технологий. По мере роста числа подводных скважин вопрос доступа российских компаний к безрайзерным технологиям будет вставать все острее. В настоящее время российскими предприятиями начаты и успешно выполняются работы по созданию отечественного оборудования для подводной добычи нефти и газа. Необходимость в проведении указанных работ во многом обусловлена введением в отношении РФ санкционных ограничений в области высокотехнологичного оборудования шельфовых проектов. Представляется целесообразным расширить номенклатуру создаваемого в РФ подводного оборудования, включив в нее СБДС. Формирование технического задания на разработку такой системы необходимо осуществлять в тесном контакте с российскими нефтегазодобывающими и сервисными компаниями.
Список использованной литературы:
1 В.А. Аванесов, Е.М. Москалева Пакеры для проведения технологических операций и эксплуатации скважин: учеб.пособие - Ухта: УГТУ, 2008, стр. 7,8, 12, 13
2 Ерка Б.А., Хабаров А.В., Герасименко Н.А. Роснефть: К вопросу о повышении надежности конструкции скважин в осложненных условиях разработки нефтяных оторочек/ [электронный ресурс] URL: https://rogtecmagazine.com/wp-content/uploads/2015/03/07_Rosneft-Sealing-Wellbore-Leakage.pdf; дата обращения 2024, стр. 72
3 Тикунков В.А., Мухутдинов И.А., Соловьев Ю.С. Опыт ликвидации негерметичности эксплуатационных колонн в ПАО «ОРЕНБУРГНЕФТЬ» / Инженерная практика №08/2016 [электронный ресурс] режим доступа URLhttp://glavteh.ru/%D1%80%D0%B8%D1%80-%D0%BB%D0%BD%D1%8D%D0%BA-%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B1%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D1%84%D1 %82%D1%8C/ ; дата обращения 2024
4 Тикунков В.А., Мухутдинов И.А., Соловьев Ю.С. Опыт ликвидации негерметичности эксплуатационных колонн в ПАО «ОРЕНБУРГНЕФТЬ» / Инженерная практика №08/2016 [электронный ресурс] режим доступа URL:http://glavteh.ru/%D1%80%D0%B8%D1%80-%D0%BB%D0%BD%D1%8D%D0%BA-%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B1%D1%83%D1%80%D0%B3%D0%BD%D0
%B5%D1%84%D1%82%D1%8C/; дата обращения 2024.
5 Хадиев Д.Н. Технология диагностики и ликвидации межколонных газопроявлений в скважинах Уренгойского месторождения/ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Уфа, 2002, стр. 8, 10-13.
6 Howard Crumpton - Well Control for Completions and Interventions
© Курбангалеев Р.Р., 2024
УДК 628.1
Лобанова К.Д.
студент 3 курса УГНТУ г. Уфа, РФ Сибагатуллин А.А.
студент 3 курса УГНТУ г. Уфа, РФ
Научные руководители: Важдаев К.В.
доцент УГНТУ, канд.тех.наук, г. Уфа, РФ
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЗДАНИЕМ
Аннотация
В статье рассмотрены основные принципы работы интеллектуальных систем управления зданием, а также указаны этапы разработки таких систем.
Ключевые слова: система, здание, управление, территория.
Введение
Актуальность данной темы обусловлена тем, что в век современных развитых технологий люди наполняют свои дома, здания и сооружения различными автоматизированными системами, которым требуется профессиональное управление.
И для того, чтобы осуществлять такое управление с удобством без лишних денежных затрат и по времени, разрабатываются общие интеллектуальные системы, которые помогают управлять зданием без лишних хлопот.
Установка интеллектуальных систем занимает большое количество времени, они зависимы от Сети, но это не уменьшает их пользы для людей, которые желают не только управлять своим жилищем из одного конкретного места (не прибегая к постоянному взаимодействию отдельно с каждым устройством), но и быть уверенными в безопасности.
Основные принципы работы интеллектуальных систем управления зданием
1. Стандартизация архитектурного комплекса и всех систем, которые изначально в него входят. Говоря проще, это совмещение интеллектуальной системы с уже базовыми устройствами, которые должны быть в здании.
