Превентор

Что это

Превентор (от англ. preventer — предотвращающий) — это механическое устройство, устанавливаемое на устье буровой скважины для экстренного перекрытия её ствола при угрозе неконтролируемого выброса нефти, газа или пластовой воды. Он является последним рубежом защиты между скважиной и атмосферой. Без превентора любая скважина с аномально высоким пластовым давлением представляет смертельную опасность для персонала и окружающей среды.

Зачем это нужно

При бурении скважины буровой раствор удерживает пластовое давление за счёт гидростатического столба. Если давление в пласте превышает давление раствора — происходит газонефтеводопроявление (ГНВП): флюид начинает поступать в скважину. Без своевременного закрытия превентора это перерастает в открытый фонтан. Именно неисправность превентора стала одной из ключевых причин катастрофы на платформе Deepwater Horizon в Мексиканском заливе в 2010 году, унёсшей 11 жизней и вылившей около 4,9 млн баррелей нефти в океан. Этот случай сделал требования к превенторному оборудованию значительно жёстче по всему миру.

Как это работает

Превентор монтируется на фланце обсадной колонны в верхней части скважины. Управление — гидравлическое или электрогидравлическое, с пульта бурильщика или дистанционно. При срабатывании плашки или уплотнительные элементы смыкаются вокруг бурильной трубы или полностью перекрывают ствол скважины. Основные конструктивные типы:

• Плашечный превентор — наиболее распространённый. Содержит пары стальных плашек: трубные (обжимают трубу), глухие (полностью перекрывают ствол) и срезающие (перерезают трубу и герметизируют скважину в аварийной ситуации).
• Универсальный (кольцевой) превентор — использует резиновый уплотнительный элемент тороидальной формы, который обжимает трубу любого диаметра или перекрывает открытый ствол. Менее надёжен при высоких давлениях, чем плашечный.
• Подводный превентор (BOP — Blowout Preventer) — устанавливается на морском дне при шельфовом бурении. Управляется дистанционно через гидравлические линии или акустические системы. Именно такой стоял на Deepwater Horizon.
• Вращающийся превентор — позволяет продолжать бурение при повышенном давлении, герметизируя устье вокруг вращающейся бурильной колонны.

Примеры применения

• При бурении разведочной скважины в Западной Сибири с пластовым давлением 450 атм. превентор закрывается оператором при первых признаках ГНВП — росте уровня бурового раствора в приёмных ёмкостях.
• На морских платформах Норвегии (Северное море) подводные стеки превенторов проходят обязательное испытание давлением перед каждым спуском — регламент Норвежского нефтяного директората.
• При капитальном ремонте скважин превентор устанавливается даже на уже эксплуатируемых объектах — пластовое давление может восстановиться после остановки добычи.
• В учебных центрах нефтяных компаний (например, Schlumberger Learning Solutions) операторов тренируют закрывать превентор за 30 секунд — именно столько даёт регламент при обнаружении ГНВП.

Связанные понятия

• ГНВП (газонефтеводопроявление) — аварийная ситуация, для ликвидации которой предназначен превентор
• Буровой раствор — первичный барьер против пластового давления
• Обсадная колонна — труба, на которую монтируется превентор
• Фонтанная арматура — оборудование устья добывающей скважины, устанавливаемое после завершения бурения
• BOP (Blowout Preventer) — международное обозначение превентора
• Пластовое давление — давление флюида в поровом пространстве горной породы

Частые заблуждения

Распространённое заблуждение — считать превентор «аварийным клапаном», который срабатывает автоматически в любой ситуации. На практике большинство плашечных превенторов требуют ручного или дистанционного управления оператором. Автоматические системы закрытия (DeadMan, AutoShear) появились как обязательное требование только после 2010 года и применяются преимущественно на подводных установках. Ещё одно заблуждение — что превентор можно использовать как штатный запорный орган при добыче. Это запрещено: устройство рассчитано на ограниченное число циклов срабатывания и предназначено исключительно для аварийных ситуаций.