Превентор, или BOP (Blow Out Preventer) находится в устье скважины, в подвышечном основании буровой вышки. Чаще всего этот компонент не виден из-за нагромождений буровой вышки, но пожалуй это один из самых важных компонентов на буровой вышке, т.к. именно он не только сохранит буровую вышку от пожара, но и жизни людей, находящихся на вышке.
1. При бурении используется буровой раствор, в задачу которого входит остужение буровой коронки, т.к. при проходке она нагревается от трения, поднятие кусочков отколотой породы наверх, и стабилизация давления в скважине. Чем глубже скважина, тем большее давление создается в ней, буровой раствор должен быть правильной консистенции, чуть более тяжелый чем жидкости в породах грунта, для подавления давления, но не слишком тяжелый, для сохранения целостности пластов. В процессе бурения раствор может меняться, в зависимости от прохождения различных пород и участков с разным давлением.
2. Если же буровая колонна попадает в пласт с газом, или карман с водой под высоким давлением, то вода, газ или другие жидкости под давлением по скважине устремляется вверх, и происходит взрыв скважины. В такой ситуации только правильно подобранный превентор может сохранить вышку от пожара и разрушения.
Линия возврата бурового раствора на поверхность.
3. Превенторы делятся на три основных класса:
— Плашечные — могут быть как глухими (для полного перекрытия устья скважины), так и проходными (имеющими вырез для обхвата буровой трубы).
— Универсальные или кольцевые превенторы — служат для перекрытия устья скважины с любым элементом буровой колонны в ней (замком, буровой трубой, ведущей трубой)
— Вращающиеся — уплотняют устье скважины с вращающейся в ней буровой колонной.
Плашечные превенторы не могут перекрывать устье скважины, если колонна вращается.
4. На самом верху всегда находится универсальный или кольцевой превентор, он имеет округлую форму и состоит из стального корпуса, в полости которого находится мощное кольцевое упругое резиновое уплотнение. Под уплотнением находится гидравлический поршень (бронзовый, на данном разрезе), который гидравлическим давлением поднимается наверх, сжимая уплотнитель, который, в свою очередь, обхватывает буровую трубу, создавая изоляцию. Отличительная черта этого типа превентора заключается в том, что благодаря эластичности уплотнителя превентор может быть закрыт на трубах различного диаметра или замках.
Еще одной отличительной чертой кольцевого превентора является то, что он позволяет протаскивание трубы через закрытый превентор (до износа уплотнителя может быть протащено до 2500 метров труб), что немаловажно при попадании в пласты с высоким давлением, а также он позволяет проворачивать буровую колонну.
5. Под кольцевым превентором находится каскад плашечных превенторов. Плашечные превенторы в основной массе однокорпусные, с двойной системой закрытия плашек — гидравлической и механической. Отличительной чертой плашечных превенторов, в отличии от кольцевых, является то, что они способны сдерживать более высокое давление в скважине.
Проходные плашечные превенторы имеют отверстие на ножах равное внешнему диаметру буровой трубы, таким образом ножи способны плотно обхватывать буровую колонну изолируя скважину от поверхности. Минусом такого превентора является то, что он не способен закрыться за замке труб или ведущей трубе.
6. Глухие превенторы делятся на два типа: глухие — предназначенные для закрытия скважины при отсутствии бурильных труб, и срезающие — способные перерезать буровую колонну при закрытии плашек.
Применение срезающих превенторов — это самый последний шаг по спасению вышки и стабилизации давления, т.к. при срезании, если происходит выемка колонны, отрезанные трубы «упадут» вниз, после чего их придется доставать, на что могут уйти недели.
7. Вращающиеся превенторы применяются намного реже, и служат буфером между устьем скважины и буровой трубой. Они применяются в случаях, когда давление в скважине будет заведомо постоянно высоким . Такие превенторы позволяют выполнять буровые операции в нормальном ритме, опускать или поднимать буровую колонну, бурить с промывкой, работать с пластами в процессе газопроявлений. По сути дела, это глубоко усовершенствованный кольцевой превентор.
8. Кроме того, превенторы используемые при бурении на суше и морском бурении отличаются дизайном. Морские плашечные превенторы имеют дополнительную линию гидравлического управления — фиксирующую плашки, помимо линии для их перемещения.
Морские превенторы также значительно больше по размерам, и могут достигать высоты до десяти метров. Кроме того, при низких температурах, как на суше, так и в морских условиях, превенторы могут отапливаться паром.
Каскад превентора подбирается индивидуально для бурения каждой скважины, и может включать в себя нагромождение из кольцевого превентора и трех-четырех плашечных превенторов. Некоторые вышки, как например на этой фотографии работают по сути без превентора, имея только кольцевой. Но в случае попадания в газовый карман, он может и не спасти вышку от пожара.
Также превентор имеет систему погашения давления в скважине, но это уже отдельная история.
9. Как же выглядит взрыв скважины в реальности? Данные видео наглядно это показывают. Кроме выброса жидкостей может произойти и взрыв, если в скважине есть газ.
