СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Магистральный трубопроводный транспорт нефти
ПАО «Транснефть» и нефтепродуктов. Строительство подводных переходов магистральных трубопроводов.
Требования к организации и выполнению
10.3.1.24 Для расширения скважины применяют ПРИ режуще-истирающего типа,
режуще-скалывающего типа, режуще-скалывающего типа с дополнительными разрушающими элементами, дробяще-скалывающего типа.
10.3.1.25Разрушающие элементы ПРИ должны соответствовать прочностным и абразивным характеристикам разбуриваемого грунта.
10.3.1.26Конструкция ПРИ должна обеспечивать равномерное и эффективное разрушение породы по всей площади забоя с образованием обломков выбуренной породы
(шлама), способных выноситься буровым раствором из скважины.
10.3.2Требования к буровым растворам
10.3.2.1 Функции бурового раствора и показатели качества В процессе строительства скважины подводного перехода (бурении пилотной
скважины, расширении, калибровке и протаскивании трубопровода) применяют буровой раствор, который обеспечивает:
-укрепление несвязных грунтов, слагающих скважину, от обрушения в процессе производства работ;
-предупреждение набухания и налипания частиц выбуренной породы на буровой инструмент, штанги и трубопровод при строительстве перехода в глинистых грунтах;
-поддержание гидростатического баланса;
-очищение скважины от обломков выбуренной породы (шлама) и вынос их на поверхность. Удержание частиц выбуренной породы во взвешенном состоянии при остановке циркуляции раствора;
-размыв грунта при использовании гидромониторных буровых долот;
-обеспечение смазочно-охлаждающего эффекта и антикоррозионного воздействия на ПРИ и другое скважинное оборудование;
-передачу гидравлической энергии забойному двигателю.
10.3.2.2Выбор технологии строительства скважины подводного перехода приведен
вГ.7 (приложение Г).
Выбор реологических параметров бурового раствора осуществляют в зависимости от инженерно-геологических условий и приведен в Г.7 (приложение Г).
10.3.2.3 Состав бурового раствора Параметры, состав, расход компонентов и объем бурового раствора с учетом
частичного его поглощения и частичной регенерации устанавливают в РД отдельно для каждого интервала и технологической операции:
58
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Магистральный трубопроводный транспорт нефти
ПАО «Транснефть» и нефтепродуктов. Строительство подводных переходов магистральных трубопроводов.
Требования к организации и выполнению
-бурение пилотной скважины;
-расширение скважины;
-калибровка скважины;
-протаскивание трубопровода.
При определении состава бурового раствора учитывают литологические и геологические условия строительства, химический состав воды, данные стандартных испытаний буровых растворов по ГОСТ 33213 [19].
Для приготовления бурового раствора применяют пресную слабоминерализованную воду с температурой выше 4 °С со следующими показателями:
-показатель активности ионов водорода воды – не менее рН 7, рекомендуемое значение – от рН 8 до рН 10;
-содержание ионов кальция – не более 240 мг/л;
-содержание хлоридов – не более 1000 мг/л;
-содержание хлора – не более 100 мг/л.
Определение жесткости воды и содержание хлоридов осуществляют с помощью индикаторных тест-полосок каждый раз до начала процесса приготовления бурового раствора.
Для улучшения качества воды могут применять:
-карбонат натрия (кальцинированная сода) по ГОСТ 5100;
-гидрокарбонат натрия (натрий двууглекислый) по ГОСТ 2156 [20].
Для приготовления буровых растворов рекомендуется использовать щелочные и натриевые бентониты, позволяющие получить растворы с высокими реологическими показателями, модифицированные бентониты, а также готовые смеси бентонитов и полимерных добавок.
Бентонит и применяемые добавки (структурообразователи, модификаторы реологических параметров, понизители фильтрации, стабилизаторы глин, разжижители,
биоциды и др.) должны иметь сертификат соответствия на продукцию. Требования к бентонитам установлены в ГОСТ Р 56946 [21].
Используемый для приготовления бурового раствора бентонит по качеству соответствует следующим требованиям:
- тонкость помола глинопорошка при сухом просеивании через сито с размером ячеек не более 75 мкм должна составлять 98 %. При сушке такого глинопорошка до влажности 6 % обеспечивается его сыпучее состояние;
59
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Магистральный трубопроводный транспорт нефти
ПАО «Транснефть» и нефтепродуктов. Строительство подводных переходов магистральных трубопроводов.
Требования к организации и выполнению
-выход бурового раствора вязкостью более 25 c на 1 т бентонита – не менее 14 м3;
-класс токсичности по ГОСТ 12.1.007 – не ниже 4.
В зимний период производства работ должны быть приняты меры по теплозащите водоподводящей системы и подогреву воды в блоке приготовления и очистки бурового раствора.
10.3.2.4 Приготовление бурового раствора Буровой раствор следует готовить непосредственно перед началом работ, и постоянно
пополнять в процессе проходки пилотной скважины, расширения и калибровки скважины, и
протаскивании трубопровода.
Типовой комплекс оборудования для приготовления бурового раствора состоит:
-из поддона для складирования компонентов бурового раствора и дополнительных
реагентов;
-из смесительной установки;
-из баков для бурового раствора;
-из насоса высокого давления;
-из установки очистки и обогащения раствора для его повторного использования.
Приготовление бурового раствора осуществляют в следующей последовательности:
-набор требуемого количества воды в емкость;
-обработка воды химическими реагентами до соответствия ее свойств требуемого
уровня;
-загрузка компонентов бурового раствора в воронку в последовательности:
бентонит, полимеры, прочие добавки;
- готовый буровой раствор из емкости для приготовления подают к установке ННБ или через промежуточную емкость для хранения готового бурового раствора.
Для снижения расхода материалов на приготовление бурового раствора и затрат на строительство скважины должно быть предусмотрено повторное использование отработанного бурового раствора после предварительной его очистки.
Объем отработанного бурового раствора, предназначенный для дальнейшего использования при расширении скважины, определяют в зависимости от производительности оборудования по очистке, схемы и объема циркуляции раствора.
Типовой комплекс по очистке бурового раствора состоит из резервуара для приема отработанного бурового раствора, центробежного насоса для подачи раствора в блок
60
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Магистральный трубопроводный транспорт нефти
ПАО «Транснефть» и нефтепродуктов. Строительство подводных переходов магистральных трубопроводов.
Требования к организации и выполнению
очистки, вибросита, пескоотделителя, илоотделителя, центрифуги, резервуара для очищенного раствора.
На виброситах раствор должен быть очищен от крупных частиц шлама, в
пескоотделителе – от частиц размером до 0,07 мм, в илоотделителе – от частиц размером более 0,04 мм. При необходимости более тонкой очистки буровой раствор подают в центрифугу, где из раствора удаляются частицы размером более 5 мкм.
Выбор типоразмера сеток на виброситах определяют исходя из расхода и вязкости бурового раствора. Для увеличения пропускной способности при прохождении через вибросита буровой раствор необходимо разбавлять водой.
В зависимости от технологии расширения скважины применяют следующие схемы циркуляции и регенерации бурового раствора:
-циркуляция и регенерация бурового раствора на стороне буровой установки при расширении скважины в сторону противоположного берега (способом «от себя»);
-преимущественно выход бурового раствора на противоположном берегу при расширении скважины способом «на себя» с транспортировкой отстоявшегося раствора к буровой установке по напорному трубопроводу или в автоцистернах. Размещение на рабочей площадке под буровую установку блоков очистки, приготовления, нагнетания бурового раствора;
-циркуляция и регенерация бурового раствора на обоих берегах при многоэтапном расширении скважины во взаимно противоположных направлениях. Схема требует дополнительного размещения на противоположном берегу блоков очистки, приготовления,
нагнетания бурового раствора и применения промывочного вертлюга для подачи очищенного раствора на расширитель.
При производстве работ в зимний период оборудование следует располагать в обогреваемом укрытии с температурой внутри укрытия не ниже 5 °С.
С учетом схемы циркуляции бурового раствора оборудуют котлованы-отстойники и шламонакопители.
При одноэтапном расширении скважины применяют схемы с возвратом отработанного бурового раствора в циркуляционную систему «буровая установка – скважина». Применение схемы возврата бурового раствора с противоположного берега может быть ограничено погодными условиями, протяженностью перехода, рельефом и т. д.
При многоэтапном расширении возможно применять схемы двухсторонней циркуляции и регенерации.
61
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Магистральный трубопроводный транспорт нефти
ПАО «Транснефть» и нефтепродуктов. Строительство подводных переходов магистральных трубопроводов.
Требования к организации и выполнению
10.3.2.5 Контроль параметров бурового раствора Исполнитель работ несет ответственность за качество бурового раствора, соблюдение
технологии его приготовления и организацию контроля.
Контроль параметров бурового раствора проводит лаборант или инженер по буровым растворам в полевой лаборатории буровых растворов на соответствие 10.3.2.2.
Организация контроля параметров бурового раствора предусматривает выполнение следующих работ:
-отбор проб бурового раствора;
-определение параметров бурового раствора;
-ведение журнала бурового раствора.
Параметры бурового раствора контролируют перед началом производства работ и в процессе проведения работ (бурение пилотной скважины, расширение и калибровка скважины, протаскивание трубопровода). Параметры бурового раствора, подлежащие контролю, приведены в таблице 10.4.
Т а б л и ц а 10.4 – Параметры бурового раствора, подлежащие контролю
№ |
Параметры бурового раствора |
Место отбора |
Периодичность контроля |
||
п/п |
проб |
||||
|
|
|
|||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
|
|
1 |
Плотность, г/см3. |
|
1 Перед началом каждого этапа |
|
|
2 |
Условная вязкость, с. |
|
строительства скважины (бурение |
|
|
3 |
Содержание твердой фазы, %. |
|
пилотной скважины, расширение |
|
|
4 |
Водоотдача, см/30 мин. |
Блок |
скважины (каждый этап |
|
|
5 |
Показатель активности |
расширения), калибровка |
||
|
приготовления |
||||
1 |
ионов водорода воды рН. |
скважины, протаскивание |
|||
бурового |
|||||
|
6 |
Толщина фильтрационной |
трубопровода). |
||
|
раствора |
||||
|
корки, мм. |
2 Каждые 4 ч строительства |
|||
|
|
||||
|
7 |
СНС, дПа. |
|
подводного перехода. |
|
|
8 |
ПВ, Па·с. |
|
3 При замене компонентов |
|
|
9 |
ДНС, дПа |
|
бурового раствора |
|
2 |
1 |
Плотность, г/см3. |
На выходе из |
Каждые 4 ч строительства |
|
2 |
Содержание твердой фазы, % |
скважины |
подводного перехода |
||
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Блок |
|
|
3 |
Минерализация, % |
приготовления |
В начале производства работ |
||
бурового |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
раствора |
|
|
10.3.2.6 Утилизация отработанного бурового раствора В процессе производства работ (по мере заполнения накопительных емкостей,
амбаров) или по завершению ННБ отработанный буровой раствор следует вывозить со строительной площадки с помощью специализированной техники для складирования на
62