Gornik eksploatacji otworowej_811[01].Z4.03

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Józef Lenart

Wykonywanie obróbki odwiertów eksploatacyjnych
811[01].Z4.03

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

prof. Adam Łuksa

mgr inż. Władysław Kozioł

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Józef Lenart

Konsultacja:

mgr inż. Teresa Sagan

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 811[01].Z4.03
„Wykonywanie obróbki odwiertów eksploatacyjnych”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu górnik eksploatacji otworowej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Klasyfikacja odwiertów eksploatujących ropę naftową i gaz ziemny i zakres

ich obróbki

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Obróbka odwiertów pompowanych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Obróbka odwiertów samoczynnych ropy i gazu

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Organizacja pracy podczas obróbki odwiertów eksploatacyjnych ropy

naftowej i gazu ziemnego

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Urządzenia i narzędzia do obróbki odwiertów

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej

i ochrony środowiska dotyczące obróbki odwiertów eksploatacyjnych

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik pomoże Ci w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności z zakresu

wykonywania obróbki otworów eksploatacyjnych wydobywających ropę naftową i gaz ziemny,
ujętych w modułowym programie nauczania dla zawodu górnik eksploatacji otworowej.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać przed
przystąpieniem do nauki w tej jednostce modułowej,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności jakie ukształtujesz podczas pracy z tym
poradnikiem,

−

materiał nauczania – czyli zestaw wiadomości, które powinieneś posiadać, aby
samodzielnie wykonać ćwiczenia,

−

pytania sprawdzające – zestawy pytań, które pomogą ci sprawdzić, czy opanowałeś
podane treści i możesz już rozpocząć realizację ćwiczeń,

−

ćwiczenia – mają one na celu ukształtowanie twoich umiejętności praktycznych,

−

sprawdzian postępów – zestaw pytań, na podstawie których sam możesz sprawdzić, czy
potrafisz samodzielnie sobie poradzić z zadaniami wykonywanymi wcześniej,

−

sprawdzian osiągnięć – zawiera zestaw zadań testowych (test wielokrotnego wyboru),

−

literaturę – wykaz pozycji, z jakich możesz korzystać podczas nauki.

W materiale nauczania zostały przedstawione zagadnienia dotyczące różnych metod

obróbki odwiertów samoczynnie wydobywających ropę i gaz ziemny oraz odwiertów
pompowanych

uwzględnieniem

najnowocześniejszych

rozwiązań

technicznych

i technologicznych.

Przy wykonywaniu ćwiczeń powinieneś korzystać z instrukcji stanowiskowych,

wskazówek i poleceń nauczyciela, zwracając szczególną uwagę na przestrzeganie warunków
bezpieczeństwa i higieny pracy i przepisów przeciwpożarowych.

Po wykonaniu ćwiczeń sprawdź poziom swoich postępów rozwiązując test „Sprawdzian

postępów” zamieszczony po ćwiczeniach, zaznaczając w odpowiednim miejscu, jako właściwą
Twoim zdaniem, odpowiedź TAK albo NIE. Odpowiedzi TAK wskazują Twoje mocne strony,
natomiast odpowiedzi NIE wskazują na luki w Twojej wiedzy, lub nie w pełni opanowane
umiejętności praktyczne, które musisz nadrobić.

Nauczyciel sprawdzi poziom Twoich umiejętności i wiadomości po zrealizowaniu

programu tej jednostki modułowej. Otrzymasz do samodzielnego rozwiązania test pisemny
oraz zadania praktyczne. Nauczyciel oceni oba sprawdziany i na podstawie określonych
kryteriów podejmie decyzję o tym, czy zaliczyłeś program jednostki modułowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rysować przekroje złóż ropy naftowej i gazu ziemnego eksploatowane w Polsce,

−

posługiwać się dokumentacją techniczną odwiertów eksploatacyjnych,

−

określić, czynniki wpływające negatywnie na wielkość wydobycia ropy naftowej
z odwiertu eksploatacyjnego,

−

omówić eksploatację ropy naftowej przez pompowanie,

−

omówić eksploatację samoczynną ropy i gazu ziemnego,

−

porównać i odróżnić elementy uzbrojenia powierzchniowego i wgłębnego odwiertu
w zależności od metody eksploatacji,

−

posługiwać się dokumentacją techniczną urządzeń i sprzętu do obróbki odwiertów,

−

określać i rozpoznawać strefy zagrożenia wybuchowego i toksycznego,

−

przestrzegać zasad bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony
środowiska na kopalniach ropy naftowej,

−

korzystać ze źródeł informacji dostępnych w różnej postaci,

−

stosować jednostki układu SI,

−

przeliczać jednostki,

−

współpracować w grupie,

−

korzystać z komputera.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

uzasadnić potrzebę przeprowadzenia zabiegu obróbki odwiertu eksploatacyjnego,

−

określić rodzaj prac wchodzących w zakres obróbki odwiertów,

−

zlikwidować wycieki ropne,

−

scharakteryzować zakres obróbki odwiertów samoczynnych, pompowanych i gazowych,

−

sklasyfikować urządzenia i narzędzia do obróbki odwiertów,

−

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska dotyczące obróbki odwiertów eksploatacyjnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Klasyfikacja odwiertów eksploatujących ropę naftową i gaz

ziemny i zakres ich obróbki

4.1.1. Materiał nauczania

Złoża ropy naftowej i gazu ziemnego w Polsce zlokalizowane są geograficznie na dwóch

obszarach. Pierwszym, historycznie najstarszym są Karpaty, gdzie w okolicach Gorlic, Krosna
i  Sanoka  już  w  XIX  wieku  odkryto znaczące przemysłowo zasoby ropy naftowej. Obszar ten
w wyniku rozwoju poszukiwań rozszerzył się na Przedgórze Karpat. Tu w utworach miocenu
zostały  odkryte  duże  złoża  gazu  ziemnego  w  rejonie  Przemyśla,  Jarosławia,  Rzeszowa
i Tarnowa.  Zarówno  ropa  naftowa  jak  gaz  ziemny  wypełniają  utwory  piaskowcowe  miocenu
i fliszu karpackiego, nie zawierają substancji toksycznych. Ropa i gaz są najwyższej jakości i w
złożu  występują  pod  normalnym  ciśnieniem  (ciśnienie  nie przekracza gradientu  1,25  ciśnienia
hydrostatycznego). Większość złóż karpackich posiada  skomplikowaną budowę geologiczną i
zróżnicowane  parametry  złożowe.  Poznanie  tych  parametrów  było  podstawą  prawidłowej
gospodarki  złożami.  W  związku  z  tym  zarówno  w  odwiertach  poszukiwawczych  jak  i
eksploatacyjnych  wprowadzono  obowiązek  wykonywania  pomiarów  podstawowych
parametrów złożowych. Wykonywano pomiary:

−

głębokości odwiertu,

−

mierzono głębokość poziomu słupa ropy, wody,

−

mierzono ciśnienie na głowicy odwiertu,

−

mierzono przy pomocy ciśnieniomierzy wgłębnych rozkład ciśnienia w odwiercie
w warunkach statycznych i dynamicznych.
Drugim obszarem, gdzie występuje ropa naftowa i gaz ziemny jest Niż Polski. Ze złóż

w rejonie Dębna Lubuskiego, Międzychodu i Drezdenka pochodzi największe wydobycie tego
surowca w Polsce. Ropa nagromadzona w utworach dolomitu głównego zawiera dodatkowo
siarkowodór pod anomalnie wysokim ciśnieniem złożowym (powyżej 1,3 ciśnienia
hydrostatycznego).

Odwierty

eksploatacyjne

wyposażone

są

sprzęt

wgłębny

i powierzchniowy  odporny  na  wysokie  ciśnienie  i  siarkowodór.  Proces  wydobycia  ropy  jest
zautomatyzowany  i  zdalnie  sterowany  dla  zachowania  warunków  bezpieczeństwa  ludzi
i środowiska  naturalnego.  Złoża    gazu  ziemnego  na  tym  obszarze  rozciągają  się  od  Ostrowa
Wielkopolskiego do Grodziska i Nowego Tomyśla. Gaz ziemny zawiera duże ilości azotu i dla
poprawy jego własności energetycznych jest uzdatniany. Proces ten został omówiony w innym
rozdziale programu modułowego.

Odwiert eksploatacyjny włączony do systemu odbioru ropy naftowej lub gazu ziemnego

posiada  stosowne  do  warunków  eksploatacji  wgłębne  i  powierzchniowe  wyposażenie,  które
umożliwia  kontrolowany  i  bezpieczny  sposób  wydobycia.  Warunki  i  parametry  wydobycia
ropy  naftowej  czy  gazu  ziemnego  określa  dokumentacja  techniczno  ruchowa  dla  kopalni,
w której skład wchodzi dany odwiert lub grupa odwiertów.

Odwierty można podzielić na 3 grupy:

1)  odwierty pompowane wydobywające ropę naftową,
2)  odwierty samoczynne wydobywające ropę naftową i gaz ziemny,
3)  odwierty wydobywające gaz ziemny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Odwierty pompowane

Po wyczerpaniu energii złożowej pozostałą w złożu ropę wydobywa się metodą

pompowania. Do odwiertu zapuszcza się rurki wydobywcze i pompę wgłębną napędzaną
najczęściej z powierzchni. Schemat i wyposażenie odwiertu pompowanego pokazany jest na
rys.2.

Podczas pompowania odwiertu w zainstalowanym wyposażeniu mogą wystąpić

uszkodzenia ograniczające wydobycie ropy naftowej oraz stwarzające zagrożenie dla
środowiska naturalnego oraz dla człowieka. Są to uszkodzenia elementów wyposażenia
oznaczone na rys. 2:

−

uszkodzenie zaworów zwrotnych w pompie wgłębnej (14),

−

parafinowanie i unieruchomienie zaworów pompy wgłębnej (14),

−

uszkodzenie gładzi cylindra lub tłoka pompy wgłębnej (13),

−

zatarcie tłoka i cylindra pompy (13, 14),

−

zerwanie żerdzi pompowej na połączeniu gwintowym lub w caliźnie przekroju (12),

−

parafinowanie przewodu pompowego (12),

−

uszkodzenie dławika laski pompowej i wyciek ropy poza głowicę odwiertu (7),

−

uszkodzenie zestawu rur wydobywczych (brak szczelności w caliźnie lub na połączeniach
gwintowych) (11),

−

uszkodzenie mechanizmów żurawia pompowego (1) lub systemu napędu kieratu,

−

skażenie terenu wokół odwiertu wyciekającą z instalacji ropą.
Powyżej wymienione uszkodzenia i usterki zostają usunięte podczas wykonywania

obróbki odwiertu. Każda z tych czynności wymaga indywidualnego rozwiązania i technicznego
przygotowania.  Do  każdej  czynności  mogą  być  potrzebne  inne  urządzenia,  maszyny  i
narzędzia.
Zdjęcie  poniżej  (rys.  1.)  przedstawia  żuraw  pompowy  do  napędu  pompy  wgłębnej.  Mechanizm
żurawia  pozwala  na  zamianę  ruchu  obrotowego  silnika  napędowego  poprzez  skrzynię
przekładniową  na  ruch  posuwisto  zwrotny  tłoka  pompy.  Ten  typ  żurawia  może  napędzać
pompę  wgłębną  podwieszoną  na  żerdziach  pompowych  na  głębokości  kilkuset  metrów.
Szczegółowy opis żurawia zawiera dokumentacja techniczna znajdująca się na kopalni ropy. W
dokumentacji  wyszczególnione  są  również  części  zamienne  i  podzespoły,  które  wymagają
odpowiedniej konserwacji dla zapobiegania awariom.

Rys. 1. Żuraw pompowy [9]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Oznaczenia 1, 2, 3, 4, 5 – elementy składowe mechanizmu żurawia pompowego,

6 – laska pompowa,
7 – głowica wylotu odwiertu,
8 – rura odpływowa łącząca odwiert ze zbiornikiem magazynowym,
9 – fundament i obudowa odwiertu,
10 – rury okładzinowe,
11 – rury wydobywcze,
12 – żerdzie pompowe,
13 – pompa wgłębna,
14 – zawory ssąco - tłoczące pompy wgłębnej,
15 – strefa złożowa.

Obecnie pompuje się ropę z głębokości do 2000 m, a wydajność pomp wynosi kilkanaście

ton na dobę. Praca pomp jest okresowo monitorowana echometrem sprężynowym
z dynamometrem. Do napędu pomp wgłębnych stosowane są indywidualne żurawie pompowe
oraz grupowe urządzenia kieratowe. Przy okresowym pompowaniu żurawie pompowe
posiadają wyłączniki czasowe.

Zakres obróbki odwiertów pompowanych obejmuje wszystkie wymienione powyżej

usterki zaobserwowane przy wydobyciu ropy. Decyzję o przeprowadzeniu obróbki i zakresie
prac do wykonania podejmuje kierownik kopalni ropy naftowej.

Obróbka odwiertu to zestaw kolejno wykonywanych czynności i operacji

naprawczych, których celem jest przywrócenie sprawności technicznej wgłębnego
i powierzchniowego wyposażenia odwiertu i ponowne włączenie go do eksploatacji.

Dla sprawnego wykonania obróbki należy sporządzić skrócony projekt techniczny, który

zawiera:

−

opis stanu technicznego wyposażenia odwiertu,

−

rodzaj i charakterystykę techniczną użytego do obróbki sprzętu i narzędzi,

−

skład i kwalifikacje załogi,

−

środki ochrony osobistej załogi i wyposażenie w sprzęt pomiarowy do wykrywania,

−

zagrożenia wybuchem i skażeń gazami toksycznymi,

−

instruktaż stanowiskowy dla załogi wykonującej obróbkę odwiertu,

−

opis prac do wykonania na odwiercie.
Szczegółowy opis czynności przy obróbce odwiertów pompowanych będzie podany

w kolejnych częściach materiału nauczania.

Odwierty samoczynne wydobywające ropę naftową i gaz ziemny

W momencie rozpoczęcia eksploatacji złoża, odwierty najczęściej produkują ropę naftową

samoczynnie  co  oznacza,  że  ropa  naftowa  nasycona rozpuszczonym w niej gazem ziemnym  i
pod  wpływem  różnicy  ciśnień  pomiędzy  złożem  a  ciśnieniem  atmosferycznym  płynie  do
instalacji  napowierzchniowej.  Tu  gaz  separowany  jest  od  ropy,  a  ropa  magazynowana  w
zbiornikach.  Odwierty  samoczynne  posiadają  charakterystyczne  dla  danego  złoża  wgłębne
wyposażenie,  które  pozwala  na  prowadzenie  bezpiecznej  i  bezawaryjnej  eksploatacji.  Każdy
odwiert na wylocie posiada zamontowaną głowicę eksploatacyjną dostosowaną do panującego
w  odwiercie  ciśnienia.  Schematy  wgłębnego i powierzchniowego wyposażenia znajdują się  w
dokumentacji ruchowej kopalni. Uczniowie podczas zajęć praktycznych powinni  zapoznać się
z tymi schematami i potrafić je narysować.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Proces wydobycia ropy i gazu ziemnego jest w sposób ciągły monitorowany, a wszelkie

zachwiania w ilości wydobycia są analizowane oraz podejmowane stosowne decyzje dla
usunięcia możliwych awarii. Spadek wydobycia może być spowodowany wieloma czynnikami i
tylko niektóre będą w tym podręczniku wymienione. Są to:

−

tworzenie się hydratów w rurach wydobywczych,

−

nieszczelność zestawu rur wydobywczych lub uszkodzenie pakera eksploatacyjnego,

−

awaryjne zamkniecie zaworu bezpieczeństwa (w zestawie rur wydobywczych),

−

wycieki ropy lub gazu na zasuwach głowicy eksploatacyjnej,

−

tworzenie się nierozpuszczalnych osadów w obrębie strefy złożowej,

−

tworzenie się nierozpuszczalnych osadów w rurkach wydobywczych,

−

wytrącanie się konglomeratów solnych w rurkach wydobywczych.
Obróbka odwiertów samoczynnych wymaga postawienia szybkiej i trafnej diagnozy

celem dobrania właściwej metody oczyszczenia rur wydobywczych lub strefy złożowej.

Zakres obróbki odwiertów samoczynnych najczęściej obejmuje:

−

płukanie rur gorącą ropą lub specjalnie dobranymi rozpuszczalnikami w obiegu
zamkniętym (odwierty bez pokerowe),

−

usuwanie nierozpuszczalnych osadów w rurach wydobywczych i w strefie złożowej przy
użyciu Coiled Tubingu wyposażonego w obrotowy skrobak,

−

usuwanie z rur wydobywczych płynu złożowego z zastosowaniem Coiled Tubingu
i urządzenia azotowego,

−

usuwanie nieszczelności na głowicy eksploatacyjnej i armaturze łączącej odwiert
z instalacją uzdatniania ropy i gazu.
Wszystkie

operacje

obróbcze

wymagają

opracowania

skróconego

projektu,

a bezpośrednio  przed  wykonaniem  obróbki  określenia  i  oznakowania  stref  wybuchowych
i toksycznych.  Pracownicy  wykonujący  czynności  obróbcze  każdorazowo  przechodzą
instruktaż  stanowiskowy.  Są  również  wyposażeni  w  indywidualny  sprzęt  pomiarowy  do
określania  stężeń gazów toksycznych i wybuchowych oraz sprzęt ochrony osobistej.

Odwierty gazowe

Zakres obróbki odwiertów gazowych obejmuje podobne czynności jak przy obróbce

odwiertów  samoczynnych  wydobywających  ropę  naftową.  Najczęstszym  zjawiskiem
występującym  podczas  eksploatacji  odwiertów  gazowych  jest  tworzenie  się  w  rurach
wydobywczych  hydratów.  Obecnie  eksploatowane  odwierty  gazowe  posiadają  automatyczną
instalację  do  likwidacji  hydratów  w  rurach  wydobywczych.  W  starszych  instalacjach  obsługa
odwiertów  polega  na  uzupełnianiu  przez  pracownika  rozpuszczalnika  w  zasobniku  przy
odwiercie.  Dla  usunięcia  z  odwiertu  gazowego  zalegającego  w  rurach  wydobywczych  płynu
złożowego  stosuje  się  syfonowanie  lub  zatłaczanie  do  odwiertu  ciekłego  azotu  z  użyciem
Coiled  Tubingu.  W  zakres  obróbki  odwiertu  gazowego wchodzi także wymiana zwężki stałej
lub nastawnej oraz likwidacja nieszczelności armatury głowicy eksploatacyjnej.

W przypadku stwierdzenia nieszczelności rurek wydobywczych konieczna jest

rekonstrukcja  odwiertu,  a  więc  przywrócenie  wyposażenia  wgłębnego  i napowierzchniowego
do  całkowitej  sprawności  technicznej  i  wydobywczej,  zwykle  poprzez  wymianę  uzbrojenia
odwiertu na nowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  1.W  jakich rejonach  Polski eksploatowane są złoża ropy naftowej i gazu ziemnego?
2.  Czy potrafisz wymienić i scharakteryzować kilka znanych złóż w Karpatach?
3.  Czy  potrafisz  wymienić kilka znanych złóż na Niżu Polskim?
4.  Jakich  zanieczyszczeń  nie  zawierają  złoża  ropy  i  gazu  znajdujące  się  w  obrębie  fliszu

karpackiego?

5.  Jaka jest różnica między odwiertem samoczynnym a pompowanym?
6.  Jakie elementy wgłębnego wyposażenia wchodzą w skład odwiertu pompowanego?
7.  Czy potrafisz wymienić urządzenia do indywidualnego napędu pompy wgłębnej?
8.  Czy potrafisz wyjaśnić  zasadę działania pompy wgłębnej?
9.  W jakim celu  wykonuje się obróbkę odwiertów pompowanych?
10.  Jakie są  przyczyny spadku wydobycia w odwiertach samoczynnych?
11.  Jakie są  przyczyny tworzenia hydratów w odwiertach gazowych?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Korzystając z dokumentacji techniczno-ruchowej odwiertu pompowanego narysuj

schemat odwiertu i miejsce usytuowania pompy wgłębnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować treść ćwiczenia,
2)  dokonać wstępnej klasyfikacji odwiertów ze względu na metodę eksploatacji,
3)  wybrać złoże na którym ma zastosowanie w eksploatacji ropy metoda pompowania,
4)  na  czystej  stronie  zeszytu  A4  narysować  przekrój  przez  złoże  ropy  naftowej  oznaczając

miejsce i poziom przypływu ropy,

5)  wykreślić i zaznaczyć głębokość zapuszczenia rur kolumny eksploatacyjnej,
6)  wykreślić i zaznaczyć głębokość zapuszczenia rur wydobywczych i pompy wgłębnej,
7)  schematycznie narysować obudowę odwiertu pompowanego,
8)  zaprezentować wyniki swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

schemat odwiertu,

−

Poradnik dla ucznia,

−

dokumentacja techniczno-naukaowa odwiertu eksploatacyjno-pompowanego,

−

przybory do pisania (kolorowe ołówki),

−

zeszyt,

−

literatura.

Ćwiczenie 2

Na schemacie odwiertu pompowanego zaznacz strzałkami miejsca:

−

uszkodzenia tłoka pompy wgłębnej,

−

uszkodzenia żurawia pompowego,

−

przymknięcia przepływu ropy przez osady parafiny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zakreśl obszar występowania strefy wybuchowej dla odwiertu pompowanego. Wyjaśnij

procesy obróbki możliwe do przeprowadzenia w tych przypadkach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować treść ćwiczenia,
2)  wykorzystać schemat odwiertu wykonany w poprzednim ćwiczeniu,
3)  zlokalizować i oznaczyć strzałkami potencjalne miejsca uszkodzenia pompy i pozostałego

wyposażenia,

4)  zaznaczyć strzałkami miejsca przymknięcia przepływu,
5)  zaznaczyć miejsca uszkodzeń w urządzeniach powierzchniowych,
6)  zakreślić obszar występowania strefy wybuchowej dla odwiertu pompowanego,
7)  uzasadnić opisując w zeszycie możliwości wykonania obróbki odwiertu pompowanego,
8)  zaprezentować wyniki swojej pracy.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

schemat odwiertu,

−

Poradnik dla ucznia,

−

dokumentacja techniczno-ruchowa odwiertu pompowanego,

−

przybory do pisania (kolorowe ołówki, pisaki),

−

zeszyt,

−

literatura,

−

przekroje geologiczne złoża ropy.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sklasyfikować odwierty ze względu na sposób wydobycia ropy

naftowej?



2) wyjaśnić potrzebę pompowania odwiertów?



3) rozróżnić elementy wgłębnego wyposażenia odwiertu pompowanego?



4) wymienić uzbrojenie odwiertu gazowego?



5) wyjaśnić cel syfonowania odwiertów gazowych?



6) wyjaśnić proces rekonstrukcji odwiertu?



7) wyjaśnić przyczyny tworzenia się parafiny?



8) podać

przyczynę

wycieku

ropy

poza

głowicę

odwiertu

pompowanego?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Obróbka odwiertów pompowanych

4.2.1. Materiał nauczania

Obecnie w najstarszym polskim zagłębiu naftowym w Karpatach ropa naftowa

wydobywana jest z odwiertów metodą pompowania. Powodem takiego stanu jest wyczerpanie
energii  złożowej  w  postaci  rozpuszczonego  w  ropie  gazu.  Pompy  wgłębne  napędzane
grupowo  przez  kieraty  lub  indywidualnie przez  żurawie  pompowe  wydobywają  ropę  naftową
do  powierzchni  i  transportują  do  zbiorników  magazynowych.  Pomimo  zastosowania
nowoczesnych  rozwiązań  technicznych,  w  zakresie  wgłębnego  wyposażenia,  odwierty
pompowane wymagają częstej obróbki.

Najczęściej wykonywane prace polegają na:

1) wymianie zużytego zestawu pompy wgłębnej tj. cylindra i tłoka łącznie z kompletem

zaworów ssąco-tłoczących,

2)  oczyszczeniu rur wydobywczych i żerdzi pompowych z parafiny,
3)  wymianie zużytych żerdzi pompowych i rur wydobywczych,
4)  naprawie  mechanizmów żurawia pompowego, wymianie silnika,
5)  oczyszczeniu strefy złożowej  z zasypu,
6)  uszczelnieniu dławika laski pompowej,
7)  uszczelnieniu połączeń rurociągu odprowadzającego ropę do zbiorników magazynowych,
8)  wymianie zużytych elementów łączących kierat z odwiertem.

Obróbka odwiertów pompowanych obejmuje następujące czynności:

−

przygotowanie terenu dla ustawienia windy wyciągowej z możliwością podniesienia
masztu lub trójnogu,

−

przygotowanie rampy do odkładania żerdzi pompowych po ich wyciągnięciu z odwiertu,

−

zamontowanie olinowania wielokrążka górnego i dolnego oraz nawinięcie liny na bęben
windy wyciągowej,

−

przygotowanie i sprawdzenie sprzętu pomocniczego do wyciągania żerdzi pompowych
(elewatory, klucze do rozkręcania połączeń gwintowych),

−

odłączenie mechanizmu konika pompowego od żerdzi pompowy(rozkręcenie połączenia
gwintowego laski pompowej od żerdzi),

−

wyciągnięcie z odwiertu pompy wgłębnej wraz z zaworem stopowym,

−

demontaż i wymiana gniazd zaworów i kul zaworowych w tłoku pompy wgłębnej
i w zaworze stopowym.
Po wykonaniu remontu tłoka i zaworu stopowego należy zapuścić zestaw żerdzi do

odwiertu, połączyć z żurawiem pompowym i sprawdzić działanie i wydajność pompy.

W przypadku stwierdzenia braku wypływu ropy z odwiertu należy sądzić, że uszkodzeniu

uległ  również  cylinder  pompy  wgłębnej  i    operację  wyciągania  należy  powtórzyć  łącznie  z
wyciągnięciem    z  odwiertu  rur  wydobywczych  wraz  z  cylindrem  pompy  wgłębnej.  Należy
wówczas  wymienić  kompletny  zestaw  pompy  wgłębnej  tj.  cylinder  oraz  dopasowany  tłok.
Zestaw wyciągnięty z odwiertu należy przekazać do regeneracji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawową czynnością podczas obróbki odwiertów pompowanych jest wyciąganie

żerdzi pompowych wraz z zamontowaną na spodzie pompą wgłębną. Odbywa się to
w następującej kolejności:

−

po podciągnięciu laski pompowej, do momentu pojawienia się nad wylotem odwiertu
pierwszego połączenia gwintowego, zakłada się na żerdź klucz hakowy i opuszczając
wielokrążek stawia ciężar zestawu pompowego na kryzie wylotu odwiertu,

−

drugim kluczem hakowym rozkręca się połączenie gwintowe, czyści zabezpiecza gwint
laski pompowej ochraniaczem i odstawia na rampę,

−

po podciągnięciu wielokrążka ponad mufę żerdzi pompowych przykręca się do tego
połączenia okrętkę (okrętka podwieszona jest na zawiesinach wielokrążka),

−

włączenie windy i wyciągnięcie z odwiertu pierwszej żerdzi aż do pokazania się kolejnego
połączenia gwintowego,

−

po postawieniu w klinach lub na kluczu hakowym wyciąganego zestawu rozkręca się
połączenie gwintowe żerdzi i żerdź odstawia na rampę,

−

opisana powyżej czynność wykonywana jest do momentu pokazania nad wylotem
odwiertu połączenia ostatniej żerdzi z tłokiem,

−

celem odkręcenia tłoka od żerdzi należy zmienić klucze do rozkręcania połączenia,

−

demontaż i montaż zaworów w pompie wgłębnej powinien być przeprowadzony na
stanowisku pracy w obiekcie zamkniętym celem uniknięcia zanieczyszczeń.
Przytoczone powyżej czynności powinny posłużyć uczniowi do samodzielnego ich

wykonania pod nadzorem instruktora zawodu podczas lekcji na odwiercie. Będzie tam również
możliwość poznania większości narzędzi służących do obróbki odwiertów pompowanych.
Uczeń powinien także zapoznać się z operacją wymiany zaworów w pompie wgłębnej lub
czynnościami wykonywanymi przy remoncie pompy.

Do czynności obróbczych należy również naprawa mechanizmów żurawia pompowego

polegająca na wymianie silnika napędowego, wymianie łożysk w skrzyni przekładniowej
i wahaczu. Podczas każdej obróbki należy skontrolować dociąg wszystkich śrub i nakrętek.

Szczegółowe instrukcje eksploatacji i konserwacji żurawia pompowego zawarte zostały w

materiale nauczania dla ucznia oznaczonym 811[01] Z4.02. W przypadku odpowiedzi na
zadane pytania uczeń winien korzystać z treści zawartych w tej jednostce modułowej.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są przyczyny zmniejszenia wydajności pompy wgłębnej?
2. Czy potrafisz opisać czynności jakie trzeba wykonać przy rozkręcaniu połączenia

gwintowego żerdzi pompowych?

3.  Czy potrafisz określić zużycie zaworów pompy wgłębnej?
4.  W jakiej kolejności wykonywane są czynności wyciągania żerdzi pompowych z odwiertu?
5.  Czy  potrafisz  opisać  jakie  czynności trzeba wykonać na wylocie odwiertu pompowanego

przed rozpoczęciem operacji wyciągania rurek wydobywczych i cylindra pompy wgłębnej?

6. Jakie czynności należy wykonać przy zapuszczaniu pompy wgłębnej do odwiertu?

4.2.3. Ćwiczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 1

Na schemacie odwiertu pompowanego (kopię otrzymasz od nauczyciela) opisz urządzenia

dzięki  którym  następuje  zamiana  ruchu  obrotowego  silnika  żurawia  pompowego  na  ruch
posuwisto  zwrotny  pompy  wgłębnej.  Odpowiednimi    kolorami  strzałek  oznacz  gdzie  mamy
jeszcze do czynienia z ruchem obrotowym, a gdzie posuwisto-zwrotnym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) na otrzymanym schemacie oznaczyć urządzenia żurawia pompowego z wyraźnym

zaznaczeniem tych, które biorą udział w zamianie ruchu obrotowego na posuwisto-
zwrotny,

2) narysować miejsce połączenia żurawia, laski pompowej i żerdzi,
3) oznaczyć odróżniając odpowiednimi kolorami strzałek ruch obrotowy i ruch posuwisto-

zwrotny,

4) zaprezentować swoją pracę.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

kopia schematu odwiertu pompowanego,

−

zestaw kolorowych ołówków,

−

zeszyt do sporządzania notatek,

−

model żurawia pompowanego,

−

literatura,

−

dokumentacja techniczna żurawia pompowanego.

Ćwiczenie 2

Określ czynności konieczne do wykonania podczas wymiany w odwiercie kompletnej

pompy wgłębnej. Wpisz w tabelę w odpowiedniej kolejności podstawowe czynności przy
wyciąganiu żerdzi pompowych. Oblicz czas wyciągania żerdzi pompowych i pompy z odwiertu
dla następujących danych:

−

głębokość odwiertu 630 m (H) m.

−

długość 1 kawałka żerdzi pompowej 7 m (l) m.

−

czas operacji wyciągania 1 kawałka żerdzi 3 minuty (t) min.

−

czas demontażu pompy wgłębnej 10 minut.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z materiałem nauczania w rozdz. 4.2. podręcznika,
2) sporządzić tabelę i wpisać w odpowiedniej kolejności podstawowe czynności przy

wyciąganiu żerdzi pompowych,

3) wspólnie z nauczycielem wykonać schemat odwiertu pompowanego zaznaczając

głębokość zapuszczenia pompy,

4) skorzystać ze wzoru na obliczenie czasu wyciągania zestawu pompowego;

(H: l) x t + 10 minut,

5)  podstawić do wzoru na czas wyciągania wartości podane w ćwiczeniu,
6)  wyliczyć czas wyciągania i wpisać do tabelki,
7)  zaprezentować swoją pracę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

zeszyt,

−

kalkulator,

−

przyrządy do kreślenia.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić najczęściej wykonywane prace przy obróbce odwiertów

pompowanych?



2) wyjaśnić przyczyny spadku wydobycia ropy w odwiercie

pompowanym?



3) wykonać obliczenie czasu wyciągania i zapuszczania pompy wgłębnej

z głębokości 1000m?



4) pokazać na schemacie miejsce zamontowania dławika laski

pompowej?



5) wybrać miejsce przy odwiercie na usytuowanie rampy dla odkładania

żerdzi pompowych wyciągniętych z odwiertu?



6) wskazać

przyczynę

zatarcia

łożyska w wahaczu żurawia

pompowego?



7) przygotować narzędzia do wyciągania żerdzi pompowych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Obróbka odwiertów samoczynnych ropy i gazu

4.3.1. Materiał nauczania

Dla odwiertów samoczynnie produkujących ropę naftową czynności obróbcze muszą być

dobierane indywidualnie w oparciu o wyniki wykonanych pomiarów wgłębnych. Na podstawie
wyniku pomiarów można określić przyczyny:

−

spadku wydobycia,

−

wzrostu wykładnika gazowego,

−

spadku ciśnienia głowicowego ruchowego,

−

pojawienia się ciśnienia w przestrzeni międzyrurowej,

−

pojawienia się hydratów (parafiny),

−

pojawienia się piasku w wydobywanym medium złożowym,

−

wzrostu zasolenia w wydobywanym medium złożowym,

−

zmniejszenie średnicy w rurach wydobywczych lub w głowicy eksploatacyjnej.
Decydując się na wykonanie obróbki odwiertu samoczynnego koniecznym jest:

−

zaznajomienie się z konstrukcją odwiertu,

−

z parametrami technicznymi wgłębnego i powierzchniowego wyposażenia,

−

głębokością zapuszczenia pakera eksploatacyjnego,

−

głębokością posadowienia pod powierzchniowego zaworu bezpieczeństwa,

−

średnicą przelotu w zasuwach głowicy eksploatacyjnej.
Zaleca się również wykonanie szablonowania rur wydobywczych odwiertu dla określenia

miejsc powstania korków parafinowych i zasypów w obrębie złoża ropy czy gazu.

W odwiertach samoczynnych wydobywających ropę naftową i gaz ziemny obróbka

odwiertu obejmuje następujący zakres prac:

−

usuwanie z rur wydobywczych zanieczyszczeń stałych przez gwałtowne odpuszczenie
z odwiertu ropy naftowej lub gazu ziemnego na wolny wypływ lub przez separator,

−

usuwanie hydratów lub parafiny z odwiertu po uprzednim ich rozpuszczeniu,

−

płukanie odwiertu gorącą ropą w obiegu zamkniętym lub przez kolumnę grzewczą
z

użyciem urządzenia ADPM,

−

oczyszczanie rur wydobywczych przy użyciu Coiled Tubingu z osadów stałych: parafiny,
hydratów, soli, amalgamatów, przy użyciu silnika wgłębnego wyposażonego
w odpowiednie frezy,

−

oczyszczanie strefy złożowej przy pomocy poszerzaczy lub obrotowych skrobaków
z równoczesnym wykonaniem zabiegu kasowania,

−

usuwanie zasypów ze strefy złożowej przy użyciu Coiled Tubingu i specjalnych płynów
podwyższonej lepkości.
Prace obróbcze winny być prowadzone na podstawie projektu technicznego
zatwierdzonego przez Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego. Projekt musi zawierać:

−

nazwę i dane techniczne odwiertu,

−

opis znanych z pomiarów przeszkód w rurach wydobywczych, głębokość zalegania,

−

proponowany zakres prac w odwiercie,

−

zastosowany do prac rodzaj sprzętu, narzędzi i ich charakterystykę,

−

charakterystykę i rodzaj płynu użytego do wypłukania parafiny lub zasypów,

−

kwalifikacje i obsadę osobową obsługującą urządzenia do obróbki,

−

rodzaj zabezpieczeń załogi i środowiska naturalnego w przypadku rozpoznania stref
zagrożenia wybuchowego i toksycznego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Do obróbki odwiertów samoczynnych używa się najczęściej zestawu kilku urządzeń.
W skład zestawu wchodzą:

−

Coiled Tubing, agregat z ciekłym azotem,

−

zestaw pompowy do płukania odwiertu przez Coiled Tubing,

−

urządzenie ADPM do usuwania z odwiertu parafiny sposobem termicznym.
Całość prac prowadzona jest przy ciśnieniu głowicowym i pod nadzorem ratowników

górniczych.

Użycie coiled tubingu umożliwia wykonanie następujących czynności:

−

wypłukiwania zasypów, osadów i oczyszczanie odwiertów,

−

usuwanie parafiny, asfaltenów i hydratów,

−

zapuszczanie narzędzi wgłębnych na przewodzie CT,

−

zwiercanie korków solnych, zasypów i poszerzanie odwiertów w strefie złożowej,

−

wywoływanie przypływu z odwiertów przy użyciu azotu lub płynów o niskiej lepkości,

−

wykonywanie zabiegów intensyfikacji przypływu np. kwasowania,

−

użycie CT jako kolumny „ gas liftu”,

−

podtrzymanie wydobycia w odwiertach gazowych z tendencją do zawadniania.

Na rysunku 5 przedstawiono pracę Coiled Tubingu przy zwiercaniu zasypu, a następnie

poszerzanie średnicy odwiertu dla oczyszczenia skały zbiornikowej. Silnik wgłębny znajdujący
się  na  końcu  przewodu  CT  napędzany  jest  płynem  tłoczonym  z  powierzchni  przez  agregat
pompowy.  Energia  dostarczana  do  silnika  wgłębnego  zamienia  się  w  ruch  obrotowy
przekazywany  następnie  na  narzędzie  zwiercające zasyp. Płyn  używany  w  tym  zabiegu  ma  za
zadanie  wynoszenie  urobku  i  zanieczyszczeń  przestrzenią  pierścieniową  na  powierzchnię.
Dla poprawienia  przepuszczalności  skały  zbiornikowej  można  równocześnie  w  trakcie  tego
zabiegu  wykonać  wannę  kwasową.  Wykonanie  wanny  kwasowej  w  skałach  węglanowych
prowadzi do wzrostu wydobycia ropy lub gazu.

Urządzenie ADPM stosowane jest do obróbki odwiertów samoczynnych gdy z odwiertu

wydobywana  jest  ropa  z  dużą  zawartością  parafiny  i  cyklicznie  powtarza  się  zatykanie
instalacji  wykrystalizowaną  parafiną.  Agregat  posiada  własną  instalację  do  podgrzewania
stabilizowanej  ropy  do  temperatury  150

C. Gorąca ropa wtłaczana jest do odwiertu przez

rurki wydobywcze lub do kolumny grzewczej przy ciśnieniu roboczym 16 MPa z wydajnością
do 40 m

na godzinę. Na wyposażeniu urządzenia ADPM znajduje się również agregat

pompowy umożliwiający tłoczenie ropy na obiegu do ciśnienia 38 MPa z wydajnością do
16 m

na godzinę. Zdjęcie urządzenia ADPM znajduje się w rozdziale 4.5. rys. 12 niniejszego

Poradnika Ucznia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Każdorazowo przed rozpoczęciem montażu Coiled Tubingu należy wyłączyć odwiert

z eksploatacji. W kolejności na wylocie odwiertu montuje się głowicę przeciwwybuchową, nad
nią podwiesza się iniektor, przez który zapuszczany jest do odwiertu giętki przewód. Dla
poprawy wypływu płynu z odwiertu można zastosować ciekły azot, który rozprężając się
ułatwia wynoszenie płynów wraz z zanieczyszczeniami na powierzchnię.

Rys. 6. Urządzenie CT i agregat ciekłego azotu [materiały firmy Poszukiwania Naftowe „Diament”]

Zdjęcie rys.6 przedstawia wylot odwiertu oraz Coiled Tubing w momencie wykonywania

operacji oczyszczania odwiertu z użyciem agregatu i zbiornika z ciekłym azotem. Zabieg taki
można wykonać bez konieczności montowania urządzenia wiertniczego i zatłaczania odwiertu
płynem dla uzyskania równowagi ciśnień w odwiercie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co rozumiesz pod pojęciem eksploatacji samoczynnej ropy naftowej?
2. Jakie warunki muszą być spełnione, aby ropa samoczynnie płynęła do instalacji

napowierzchniowej?

3. Czy potrafisz podać definicję ciśnienia nasycenia?
4. Dlaczego dla podtrzymania wydobycia stosuje się zatłaczanie do odwiertu ciekłego azotu

przez przewód CT?

5.  Na czym polega usuwanie parafiny z odwiertu stosując agregat ADPM?
6.  Czy do usuwania parafiny może być zastosowany Coiled Tubing?
7.  Czy  potrafisz  uzasadnić  konieczność  zastosowania  pakera  eksploatacyjnego  w  odwiercie

wydobywającym gaz ziemny z zawartością siarkowodoru?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Zaznacz na schemacie odwiertu samoczynnego wydobywającego ropę z rejonu Niżu

Polski  elementy  wyposażenia  wgłębnego,  opisz  na  jakiej  głębokości  są  zamontowane.
Uzasadnij  konieczność  zastosowania  w  tym  przypadku  pakera  eksploatacyjnego.  Na  wylocie
odwiertu  jest  zamontowana  głowica  eksploatacyjna  typu  „Solid  Blok”.  Ropa  zawiera
siarkowodór.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odnaleźć w literaturze lub „Materiale nauczania” odpowiedni fragment dotyczący

eksploatacji odwiertów samoczynnych z zawartością siarkowodoru w medium złożowym,

2) przeanalizować kopię konstrukcji odwiertu i wgłębnego wyposażenia,
3) wpisać i wskazać strzałkami miejsca, w których zostały zabudowane elementy pakera

eksploatacyjnego, zaworu bezpieczeństwa, łącznika i linii iniekcyjnej,

4) uzasadnić w zeszycie konieczność zastosowania pakera eksploatacyjnego.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

schemat odwiertu samoczynnego wydobywającego ropę z rejonu Niżu Polskiego,

−

zeszyt w kratkę format A4,

−

przybory do kreślenia,

−

kolorowe kredki.

Ćwiczenie 2

Na schemacie, przygotowanym w poprzednim ćwiczeniu, uzupełnij schematycznie

uzbrojenie wylotu odwiertu w momencie zapuszczania przewodu CT do rur wydobywczych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z materiałem nauczania zamieszczonym w poradniku na temat CT,
2)  rozpoznać podzespoły CT montowane na wylocie odwiertu,
3)  uzasadnić  pisemnie  w  zeszycie  zgodność  połączeń  kryzowych  głowicy  eksploatacyjnej

i głowicy przeciwwybuchowej będącej na wyposażeniu CT,

4) wskazać miejsce usytuowania iniektora oraz sposób jego podwieszenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

zeszyt w kratkę format A4,

−

przybory do rysowania.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić przyczyny spadku wydobycia w odwiertach samoczynnych

wydobywających ropę naftową?



2) opisać elementy składowe wgłębnego wyposażenia odwiertu

gazowego?



3) podać przyczynę spadku wydobycia gazu z odwiertu?



4) powiedzieć w jaki sposób można rozpuścić hydraty w odwiercie

gazowym?



5) wskazać, którym urządzeniem można przewiercić zasyp w obrębie

strefy złożowej?



6) uzasadnić potrzebę zastosowania ciekłego azotu dla usunięcia solanki

z rur wydobywczych odwiertu samoczynnego wydobywającego gaz?



7) określić jakie zagrożenia występują podczas prac na odwiertach

gazowych?



8) wymienić jakie prace wchodzą w zakres obróbki odwiertów

samoczynnych i gazowych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Organizacja

pracy

podczas

obróbki

odwiertów

eksploatacyjnych ropy naftowej i gazu ziemnego

4.4.1. Materiał nauczania

Organizacja pracy podczas obróbki odwiertów eksploatacyjnych ropy naftowej i gazu

ziemnego  oparta  jest  na  czynnościach  opisanych  w  instrukcjach  obowiązujących  w  Zakładzie
Górniczym  wydobywającym  te  kopaliny. W  sytuacjach gdy prace te wykonują specjalistyczne
serwisy,  muszą  one  być  prowadzone  na  podstawie  projektu  prac  zatwierdzonego  przez
Kierownika  Ruchu  Zakładu  Górniczego.  Bardzo  ważnym  elementem  jest  dobra  współpraca
służb zakładu wydobywczego ze służbami firmy serwisowej.

Prace obróbcze wykonywane na odwiertach eksploatacyjnych powinny spełniać

następujące wymagania:

−

posiadać profesjonalnie wykonany techniczny projekt prac uwzględniający zagrożenia
i ryzyka występujące podczas ich wykonywania,

−

określać czas wykonania prac (prace niebezpieczne nie mogą być wykonywane w porze
nocnej),

−

określać rodzaj i ilość urządzeń i maszyn potrzebnych do wykonania prac,

−

określać ilość i jakość środków do sporządzania płynów roboczych (ropa, kwas, płuczka),

−

określać skład osobowy załogi wykonującej określoną w projekcie pracę,

−

wymieniać osoby odpowiedzialne za bezpieczeństwo załogi, urządzeń i środowiska,

−

określać skład osobowy służb ratownictwa górniczego w przypadku wykonywania prac na
odwiertach wydobywających ropę z zawartością siarkowodoru,

−

określać merytorycznie jakie prace mają być wykonane w odwiercie.
Prace na terenie odwiertu rozpoczynają się od przygotowania miejsca, na którym będzie

montowane urządzenie do obróbki. Transport, rozładunek i montaż urządzeń pomocniczych
i zaplecza socjalnego poprzedzają prace montażowe urządzenia podstawowego.

Dla zobrazowania organizacji prac przykładowo pokazujemy montaż urządzenia A50,

służącego do obróbki odwiertów o głębokości do 2000 m. Prace te obejmują:

−

ułożenie płyt fundamentowych pod urządzenie,

−

wjazd urządzenia na płyty fundamentowe,

−

podniesienie masztu do pozycji pionowej przy użyciu silnika trakcyjnego i wyciągu,

−

zakotwiczenie masztu przy pomocy odciągów,

−

zamontowanie olinowania wielokrążków,

−

ustawienie podbudowy lub podestów dla stworzenia bezpiecznego miejsca pracy dla
załogi,

−

montaż kluczy i elewatorów do wyciągania zestawu wgłębnego z odwiertu,

−

ustawienie rampy dla żerdzi pompowych lub rur wydobywczych,

−

przy operacjach z użyciem pomp do przetłaczania płynów, montaż obiegu między
wylotem odwiertu a agregatem pompowym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Prace obróbcze rozpoczynają się od dopuszczenia urządzenia do ruchu (kolaudacja).

W kolejności  prowadzony  jest  instruktaż  stanowiskowy,  podczas  którego  omawiane  są
sytuacje  niebezpieczne,  występujące  zagrożenia  i  sposób  zachowania  załogi  w  przypadku
wystąpienia  zagrożeń  podczas  prac.  Dalsze  prace  prowadzone  są  zgodnie  z  zatwierdzonym
przez osobę upoważnioną projektem prac i obejmują:

−

zatłoczenie odwiertu płuczką o odpowiedniej gęstości aż do osiągnięcia równowagi
ciśnień w rurach wydobywczych i przestrzeni międzyrurowej,

−

demontaż głowicy eksploatacyjnej,

−

montaż głowicy przeciwwybuchowej,

−

wyciągnięcie rur wydobywczych z odwiertu,

−

zapuszczenie odpowiednich narzędzi do odwiertu i wykonanie prac w rurach
okładzinowych i w obrębie złoża,

−

wykonanie pomiarów stanu technicznego rur i strefy złożowej,

−

przygotowanie wgłębnego wyposażenia i rur wydobywczych do ponownego
zapuszczenia,

−

zapuszczenie wgłębnego wyposażenia do odwiertu,

−

demontaż głowicy przeciwwybuchowej,

−

montaż głowicy eksploatacyjnej,

−

wywołanie przypływu do odwiertu przy pomocy urządzenia azotowego,

−

próbna eksploatacja ropy lub gazu ziemnego,

−

demontaż urządzenia A 50 i transport na miejsce nowej pracy,

−

demontaż płyt fundamentowych,

−

przywrócenie otoczenia do pierwotnego stanu.

Z przytoczonego harmonogramu prac wynika, że obróbka odwiertów samoczynnych

z urządzenia A 50 jest czasochłonna i wymaga zaangażowania wieloosobowej załogi. Ponadto
zatłaczając odwiert płuczką dla uzyskania równowagi ciśnień istnieje zagrożenie uszkodzenia
produktywnej części strefy złożowej i trwała utrata części mocy wydobywczej.

Obecnie na odwiertach samoczynnych prace obróbcze wykonywane są w nowszej

technologii  z  zastosowaniem  Coiled  Tubingu,  urządzenia  do  wygrzewania  odwiertów  lub
agregatu  z  ciekłym  azotem.  Wymienione  urządzenia  wymagają  specjalistycznej  obsługi.
Pracownicy  obsługi  muszą  posiadać  odpowiednie  uprawnienia  potwierdzone  zdanymi
egzaminami.  Całość  prac  na  powierzchni  realizowana  jest  w  obiegach  zamkniętych i  wymaga
szczególnej staranności i koncentracji uwagi.

Obróbka odwiertu samoczynnego z użyciem Coiled Tubingu wymaga wykonania

w kolejności następujących czynności:

−

wyłączyć odwiert z eksploatacji,

−

wyznaczyć strefy zagrożenia wybuchowego i oznakować,

−

wyznaczyć strefę zagrożenia toksycznego i oznakować,

−

zabezpieczyć głowicę eksploatacyjną i powierzchniowe urządzenia wydobywcze przed
uszkodzeniem podczas prac wyładunkowych i montażowych CT,

−

do montażu używać sprawnego dźwigu, atestowanych zawiesi, bezpiecznych narzędzi,

−

przeprowadzić instruktaż stanowiskowy zapoznając członków załogi z zagrożeniami,

−

rozmieścić w odpowiednich miejscach podręczny sprzęt przeciwpożarowy,

−

wyposażyć załogę w odpowiedni do przewidywanych zagrożeń sprzęt ochrony osobistej,

−

rozmieścić w przewidzianych w projekcie miejscach urządzenia CT, zbiorniki na ciecz
roboczą i zestaw pompowy,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

zamontować na wylocie odwiertu urządzenia przeciwwybuchowe wraz z węzłami
dławienia,

−

w odpowiednim miejscu na wprost głowicy eksploatacyjnej ustawić jednostkę
podstawową CT i na dźwigu technologicznym podwiesić iniektor,

−

połączyć wyloty z łącznika pod głowicą przeciwwybuchową z węzłami dławienia
i z odprowadzeniami cieczy roboczej na zbiorniki,

−

połączyć rurociąg tłoczący pompy z zasuwą na wlocie do giętkiego przewodu CT,

−

zamontować aparaturę kontrolno-pomiarową,

−

rozprowadzić i połączyć przewody instalacji hydraulicznej CT,

−

sprawdzić szczelność wszystkich instalacji wykonując przewidziane w instrukcji próby
szczelności,

−

zamontować na końcu giętkiego przewodu odpowiedni przewidziany w projekcie zestaw
narzędzi i wprowadzić do iniektora i do odwiertu,

−

dokonać komisyjnego odbioru prawidłowości montażu CT,

−

rozpocząć prace przewidziane w projekcie robót.
Wraz z CT mogą współpracować urządzenia azotowe, agregaty do zabiegu kwasowania

oraz urządzenia do odbioru i magazynowania płynu złożowego.

Informacje podane w niniejszym poradniku umożliwią uczniowi zdobycie ogólnej wiedzy

o możliwościach stosowania różnych technologii do obróbki odwiertów samoczynnych
ropnych i gazowych. Dla utrwalenia wiedzy nauczyciel winien odbyć wycieczkę z uczniami na
odwiert, na którym wykonywane są prace z użyciem CT i innego specjalistycznego sprzętu.

Prace w odwiercie wykonywane są przez wysokokwalifikowanych specjalistów,

a pozostała część załogi znajduje się poza zasięgiem pracy maszyn i urządzeń.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń

1.  Jakie zagrożenia mogą wystąpić  podczas zapuszczania do odwiertu przewodu CT?
2.  Czy potrafisz opisać fazy montażu urządzenia Coiled Tubing?
3.  Jakim  płynem  można  cyrkulować  przez  rury  wydobywcze  stosując  do  wygrzewania

odwiertu urządzenie ADPM?

4.  Jakie kwalifikacje posiada załoga obsługująca Coiled Tubing?
5.  Czy w obrębie głowicy eksploatacyjnej może wystąpić strefa wybuchowa?
6.  Czy ciekły azot może spowodować oparzenie skóry?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opracuj harmonogram prac związanych z montażem urządzenia A50 na odwiercie

gazowym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z materiałem nauczania zawartym w podręczniku, na temat urządzenia,
2)  przeanalizować każdą czynność oddzielnie i ułożyć  w kolejności wykonania,
3)  dobrać konieczne do wykonania narzędzia i sprzęt pomocniczy do wykonania montażu,
4)  zapisać harmonogram w zeszycie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja techniczna urządzenia A 50,

−

Poradnik dla ucznia,

−

zeszyt,

−

przybory do pisania.

Ćwiczenie 2

Oblicz objętość płynu roboczego potrzebną do wypełnienia rur wydobywczych

zapuszczonych do odwiertu dla danych:

−

głębokość zapuszczenia rur = 3250 m,

−

średnica wewnętrzna = 78,3 mm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zastosować wzór na obliczenie objętości walca,
2)  do wzoru podstawić dane podane w przykładzie powyżej (w tych samych jednostkach),
3)  wykonać obliczenia,
4)  wynik otrzymać w m

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

wzory matematyczne,

−

kalkulator,

−

przybory do pisania.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wskazać zagrożenia, które mogą wystąpić w czasie obróbki

odwiertów?



2) zastosować narzędzie do mechanicznego usuwania korków solnych w

rurach wydobywczych ?



3) obliczyć objętość rur wydobywczych dla każdego podanego odwiertu?



4) opisać etapy montażu urządzenia CT?



5) opisać etapy montażu urządzenia A 50?



6) opisać jakie urządzenia wchodzą w skład obiegu płuczkowego CT?



7) uzasadnić potrzebę zatłoczenia odwiertu płuczką przed montażem

głowicy przeciwwybuchowej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Urządzenia i narzędzia do obróbki odwiertów

4.5.1. Materiał nauczania

Urządzenia do obróbki odwiertów powinny charakteryzować się następującymi

parametrami technicznymi:

−

posiadać odpowiedni dla wyposażenia odwiertu udźwig i moc urządzenia wyciągowego,

−

mieć możliwość samodzielnego przejazdu w trudnym terenie z odwiertu na odwiert,

−

łatwość montażu i demontażu,

−

posiadać urządzenia kontrolno pomiarowe dla śledzenia operacji wykonywanych
w odwiercie,

−

posiadać na wyposażeniu odpowiednie narzędzia dla sprawnego wykonania obróbki
odwiertu.

Powszechnie do tych prac stosowane są:

1)  windy wyciągowe z napędem spalinowym lub elektrycznym,
2)  urządzenia samojezdne z masztem typu Bakiniec, A-50, A-60,
3)  urządzenia do pracy w odwiertach samoczynnych typu Coiled Tubing,
4)  urządzenia do wtłaczania ciekłego azotu,
5)  urządzenia  do  wygrzewania  parafiny  w  odwiertach  samoczynnych  bez  pakerów  lub

posiadających kolumnę grzewczą.

Windy wyciągowe służą do obróbki odwiertów o głębokości do 1000 m. Posiadają napęd

elektryczny,  bęben  linowy  z  przekładnią  mechaniczną,  hamulec  taśmowy,  sprzęgło  stożkowe
cierne.  Konstrukcja  windy  jest  bardzo  prosta  i  umożliwia  naukę  zawodu  oraz  doskonalenie
umiejętności  operacji  wyciągania  i  zapuszczania  pomp  wgłębnych,  zestawów  rur
wydobywczych  do  odwiertów  pompowanych.  W  obrębie  wylotu  odwiertu  oraz  w  miejscu
pracy windy nie może występować strefa wybuchowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 9. Urządzenie A 50 do obróbki odwiertów

[materiały firmy Poszukiwania Naftowe „Diament”]

1, 2 – Podpory, 3 – Kompresor, 4 – Przekładnia, 5 – Wał napędowy, 6 – Cylinder podnoszenia masztu,

7 – Ogranicznik wyjazdu na koronę, 8 – System wielokrążków, 9 – Wyciąg, 10 – Maszt, 11 – Pulpit

sterowniczy, 12 – Oporniki, 13 – Stół obrotowy

Najczęściej w polskim przemyśle naftowym do obróbki odwiertów używane są urządzenia

samojezdne nie wymagające czasochłonnego montażu.

Na rys. 9. pokazane jest urządzenie A 50, samojezdne, zamontowane na podwoziu

kołowym  ,  posiadające  własny  napęd  spalinowy  z  silnika  samochodowego.  Część  wyciągowa
wyposażona  jest  w  bęben  linowy,  przekładnie  mechaniczne,  hamulce  taśmowe  oraz  maszt
teleskopowy  podnoszony  do  pionu  hydraulicznie.  W  praktyce  przemysłowej  najczęściej
stosowanymi  są  urządzenia  produkcji  rosyjskiej  Bakiniec,  A-50,  A-60  z  którymi  uczniowie
zapoznają  się  na  zajęciach  praktycznych.  Udźwig  masztu  i  moc  wyciągu  pozwalają  na
wykonanie prac w odwiertach pompowanych i samoczynnych o głębokości do 2000 m.

Do obróbki odwiertów samoczynnych ropnych i gazowych, w których zaplanowano prace

bez konieczności wyciągania z odwiertu rur wydobywczych, stosowane jest urządzenie Coiled
Tubing  (rys.  10.).  Urządzenie  to  zamontowane  na  ciągniku  siodłowym  lub  na  naczepie.
Wyposażone  jest  w  giętki  przewód  rurowy nawijany  na bęben co  umożliwia  zapuszczenie  do
wnętrza  rur  wydobywczych  odpowiednich  narzędzi  dla  oczyszczenia  ich  z  osadów  parafiny,
hydratów,  amalgamatów,  również  w  obrębie  strefy  złożowej.  W  skład  urządzenia  wchodzi
iniektor,  który  pozwala  na  opuszczanie  i  podciąganie  giętkiego  przewodu  w  odwiercie  pod
ciśnieniem  bez  konieczności  demontowania  głowicy  eksploatacyjnej.  Czynności,  które  należy
wykonać przy zastosowaniu Coiled Tubingu były opisane w rozdziale poprzednim.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 10. Coiled Tubing Hydra Rig CT 128

[materiały firmy Poszukiwania Naftowe „Diament”]

Charakterystyka Coiled Tubingu:

−

średnica przewodu 1,25 “,

−

długość przewodu na bębnie – 4500 m,

−

ciśnienie robocze 35, 0 MPa,

−

materiał przewodu CT odporny na H

−

głowica przeciwwybuchowa: czterosegmentowa o ciśnieniu roboczym 70 MPa,

−

agregat pompowy „skid” CP-75,

−

ciśnienie robocze 70,0 MPa,

−

zakres wydajności 50–290 l/ min.,

−

ciśnienie tłoczenia 3100–10000 PSI.

Rys. 11. przedstawia urządzenie azotowe zamontowane na podwoziu samochodu. Posiada

zbiornik na ciekły azot oraz pompę do wtłaczania azotu do odwiertu przez rury wydobywcze
lub Coiled Tubing. Azot w wyniku ogrzania w odwiercie ulega degazacji i powoduje
wyrzucenie z odwiertu zanieczyszczeń, płynu złożowego i przywrócenie wydobycia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 11. Urządzenie azotowe Hydra Rig Nitrogen TN-127

[materiały firmy Poszukiwania Naftowe „Diament”]

Charakterystyka urządzenia azotowego Hydra Rig Nitrogen TN-127:

−

ciśnienie robocze do 70.0 MPa,

−

wydajność 12–60 Nm3/min.,

−

zapas azotu na cysternie 6000 kg (ok. 5000 Nm3).

Na rys.12 pokazane jest urządzenie ADPM do wygrzewania parafiny w odwiertach

samoczynnych  i  pompowanych.  Zamontowane  jest  na  podwoziu  samochodowym
i wyposażone  w zbiornik, w którym podgrzewana jest ropa naftowa lub inny rozpuszczalnik.
Gorąca  ciecz  pompą  wysokociśnieniową  zatłaczana  jest  do  rur  wydobywczych  cyrkuluje
w obiegu  zamkniętym  przez  całe  uzbrojenie  odwiertu.  W  wyniku  wzrostu  temperatury
w odwiercie  parafina  ulega  rozpuszczeniu  w  ropie  i  tym  sposobem  zostaje  usunięta  z  rur
wydobywczych.  Przywraca  się  więc  pełny  przelot  w  rurach  wydobywczych  i  głowicy
eksploatacyjnej oraz pierwotne wydobycie ropy. Czynności te należy powtarzać cyklicznie.

Charakterystyka urządzenia ADPM YH 125/16:

−

wydatek tłoczenia od 7,2–16 m

/godz.,

−

ciśnienie tłoczenia 16 MPa,

−

temperatura grzania do 150 °C,

−

zestaw pompowy: wydatek tłoczenia od 7,2–40 m

/godz.,

−

ciśnienie tłoczenia 40 MPa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 12. Urządzenie ADPM do usuwania parafiny z odwiertu metodą termiczną

[materiały firmy Poszukiwania Naftowe „Diament”]

Narzędzia stosowane do obróbki odwiertów to:

−

elewatory do wyciągania rur wydobywczych,

−

kliny i płyty z klinami do podtrzymywania zestawu rur,

−

klucze ręczne i mechaniczne do rozkręcania rur i żerdzi pompowych,

−

skrobaki i frezy do wypłukiwania i zwiercania zasypów w rurach i w strefie produkcyjnej.

Na zdjęciach 13, 14, 15, 16 pokazane są frezy do usuwania zasypów z zastosowaniem Coiled
Tubingu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są możliwości zastosowania azotu do obróbki odwiertów gazowych?
2.  Które z urządzeń do obróbki może być wykorzystane do wygrzewania odwiertu?
3.  Czy do usuwania parafiny z odwiertu może być stosowana gorąca ropa naftowa?
4.  Czy przewód CT składa się z elementów łączonych za pomocą połączeń gwintowych?
5.  W jaki sposób przewód CT jest zapuszczany do odwiertu pod ciśnieniem?
6.  W jaki sposób przewód CT jest wyciągany z odwiertu pod ciśnieniem?
7.  Czy istnieje możliwość zamknięcia wylotu odwiertu po wyciągnięciu CT?

4.5.3 Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wymień podzespoły urządzenia A 50 oraz opisz ich funkcje podczas wyciągania rur

wydobywczych z odwiertu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) dokładnie zapoznać się ze schematem urządzenia nazywając w kolejności ponumerowane

podzespoły,

2)  wyjaśnić w jaki sposób zostanie podniesiony do pozycji pionowej maszt urządzenia,
3)  określić z jakiego silnika napędzany jest wyciąg,
4)  pokazać na schemacie gdzie znajduje się stanowisko wiertacza,
5)  określić w jaki sposób zabezpieczyć urządzenie przed wywróceniem,
6)  wymienić i wpisać w kolejności do zeszytu wszystkie operacje jakie są wykonywane przy

wyciąganiu rur wydobywczych.

Wyposażenie stanowiska pracy

−

schemat urządzenia A 50,

−

zeszyt A4 do sporządzenia odpowiedzi na zadane pytania,

−

przyrządy do pisania.

Dla utrwalenia wiadomości uczeń może potraktować to ćwiczenie jako pracę domową.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić urządzenia do obróbki odwiertów samoczynnych?



2) scharakteryzować pracę urządzenia ADPM?



3) opisać możliwości współpracy urządzenia azotowego z CT?



4) wybrać urządzenie do usuwania parafiny z odwiertu ropnego?



5) obliczyć ilość płynu potrzebną do zatłoczenia odwiertu gazowego?



6) wskazać, które urządzenie używane jest do obróbki odwiertów

pompowanych?



7) sporządzić harmonogram demontażu urządzenia A 50?



8) pokazać na schemacie gdzie w A 50 znajduje się pulpit sterowniczy?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony

przeciwpożarowej i ochrony środowiska dotyczące obróbki
odwiertów eksploatacyjnych

4.6.1. Materiał nauczania

Każdy uczeń przystępując do wykonywania ćwiczeń oraz zajęć praktycznych musi odbyć

szkolenie wstępne BHP i instruktaż na stanowisku pracy.

Niniejszy poradnik zawiera niezbędne informacje z zakresu bezpieczeństwa i higieny

pracy, bezpieczeństwa pożarowego i ochrony środowiska, które powinien znać i stosować
uczeń dla bezpiecznego zachowania się przy pracach związanych z wydobyciem ropy naftowej
i gazu ziemnego, a w szczególności dotyczące obróbki odwiertów eksploatacyjnych.

W czasie szkolenia uczeń powinien przyswoić sobie wiedzę jak postępować podczas

wykonywania czynności związanych z obróbką odwiertów

Podczas wykonywania obróbki odwiertów na stanowisku pracy mogą wystąpić:

a) czynniki szkodliwe takie jak: hałas, wibracja, styczność z substancjami ropopochodnymi

i żrącymi,

b) inne zagrożenia związane z wykonywaniem pracy:

−

praca pod zawieszonym ciężarem,

−

przebywanie w obrębie głowicy eksploatacyjnej będącej pod ciśnieniem,

−

przebywanie w zasięgu ruchomych części kieratu lub żurawia pompowego,

−

możliwości wystąpienia strefy wybuchowej lub zagrożenia toksycznego,

−

możliwości wystąpienia dużych momentów przy rozkręcaniu połączeń gwintowych.

W każdym przytoczonym powyżej przypadku uczeń musi przestrzegać zasad i sposobów

ochrony przed zagrożeniami występującymi w normalnych warunkach wykonywania pracy i w
mogących wystąpić sytuacjach awaryjnych.

Podstawową zasadą jest zakaz przebywania w miejscu występowania zagrożenia:

−

zakaz przebywania pod zawieszonym ciężarem,

−

zakaz przebywania w obrębie urządzeń i instalacji będących po ciśnieniem,

−

zakaz przebywania w zasięgu ruchomych części kieratu lub żurawia pompowego,

−

zakaz przebywania w zasięgu kluczy przy rozkręcaniu połączeń gwintowych,

−

zakaz przebywania w strefie wybuchowej Z0 i w strefie zagrożenia toksycznego.

Na stanowisku pracy gdzie występuje hałas i wibracja należy ograniczyć czas przebywania

w takim otoczeniu. Wymagany jest bezwzględny obowiązek noszenia czystego ubrania
roboczego, obowiązek noszenia kasku ochronnego, rękawic, ochronników słuchu, okularów
ochronnych, odpowiedniego obuwia.

W szczególnych przypadkach uczeń powinien umieć posługiwać się środkami

zabezpieczającymi

(pasy

zabezpieczające

przed

upadkiem

wysokości,

maski

z pochłaniaczami chroniące przed H

S).

Podczas nauczania uczeń powinien przyswoić sobie szereg ogólnych informacji o:

−

zadaniach, które realizuje kopalnia ropy i gazu ziemnego,

−

zapoznać się z terenem kopalni, obiektami i ich przeznaczeniem, zapleczem higieniczno-
sanitarnym,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

zapoznać się z urządzeniami i maszynami z wyszczególnieniem stanowisk pracy
i funkcjami jakie spełniają w ruchu kopalni,

−

zapoznać się z lokalizacją stanowiska pracy na którym będzie pracował uczeń,

−

zapoznać się z zagrożeniami jakie mogą wystąpić w procesie pracy kopalni: erupcja,
wybuch, pożar, zagrożenie toksyczne,

−

miejscu gdzie występują strefy zagrożeń, jak są oznaczone,

−

zapoznać się ze sposobami postępowania w sytuacjach awaryjnych, systemem
alarmowania,

−

zadaniach poszczególnych członków załogi w sytuacjach awaryjnych, sposobie użycia
podręcznego sprzętu gaśniczy,

−

znać miejsce lokalizacji apteczki i jak uzyskać I-pomoc w przypadku doznania urazu,

−

zapoznać się z dokumentem bezpieczeństwa w zakresie niezbędnym do bezpiecznego
wykonywania pracy na jego stanowisku,

−

zapoznać się z instrukcją bezpiecznego wykonywania pracy na stanowisku.
Opisane powyżej sytuacje zawarte są w szczegółowych instrukcjach obsługi maszyn

i urządzeń i każdorazowo przed rozpoczęciem pracy są omawiane z załogą, a więc i uczniami,
podczas instruktażu stanowiskowego.
Nieprzestrzeganie przepisów BHP stanowi ciężkie naruszenie dyscypliny pracy i podlega
karom zgodnie z regulaminem pracy.

Przepisy przeciwpożarowe
Kopalnia ropy naftowej i gazu zimnego posiada plan obrony ppoż. w którym określone są

środki gaśnicze, ich ilość i miejsca rozmieszczenia na stanowiskach pracy. Każdy członek
załogi zostaje zapoznany z tym dokumentem oraz poinstruowany o sposobie alarmowania
w sytuacji powstania pożaru i sposobie użycia środków gaśniczych.

Uczniowie odbywający zajęcia na terenie kopalni również muszą przestrzegać tych

ogólnych przepisów i potrafić zachować się w sytuacji powstania pożaru.

Na terenie kopalni jak również w miejscach pracy obowiązuje całkowity zakaz używania

ognia otwartego. W sytuacjach szczególnych obowiązują inne przepisy.

Podczas prowadzenia obróbki odwiertów mogą wystąpić sytuacje nieprzewidziane,

dlatego przed rozpoczęciem pracy należy z załogą przeprowadzić szkolenie na temat
przestrzegania przepisów przeciwpożarowych.

Ochrona środowiska
Podczas wykonywania obróbki odwiertów istnieje potencjalne zagrożenie rozlania się

ropy  naftowej  i  przeniknięcie  do środowiska naturalnego. Przepisy stosowane w tym zakresie
mówią  o  natychmiastowym  podjęciu  działań  dla  ograniczenia  negatywnego  wpływu  na
środowisko,  a  więc  należy  w  każdej  sytuacji  zabezpieczyć  wyciek  ropy  przed
rozprzestrzenianiem.  Następnie  przystąpić  do  neutralizacji  dostępnymi  środkami  lub  przez
jednostkę  straży  pożarnej  lub  ratownictwa  chemicznego.  Uczniowie  w  trakcie  nauki  powinni
zaznajomić się ze środkami do neutralizacji wycieków ropy lub ropopochodnych.

Obecnie na kopalniach stosowane są sorbenty, które skutecznie pochłaniają rozlane

substancje ropopochodne. Wykorzystany sorbent musi być utylizowany w specjalnej instalacji
lub składowany w uprawnionym miejscu.

W sytuacjach awaryjnych uczniowie muszą podporządkować się poleceniom osób

prowadzących prace na odwiercie lub kopalni. W innych przypadkach po powiadomieniu osób
kierownictwa ruchu należy opuścić miejsce zagrożone kierując się pod wiatr.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonywania ćwiczeń.

1.  Jakie środki ochrony osobistej powinien stosować uczeń na stanowisku pracy?
2.  Jakie zagrożenia mogą wystąpić podczas pracy i pobytu na kopalni ropy  naftowej?
3.  W jaki sposób należy się zachować w przypadku pojawienia się zagrożenia toksycznego?
4.  W jakich sytuacjach należy używać podręczny sprzęt gaśniczy?
5.  Komu należy zgłosić wypadek przy pracy?
6.  Czy  wolno  przebywać  w  zasięgu  pracujących  agregatów  i  rurociągów  będących  pod

ciśnieniem?

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Opisz a następnie zademonstruj prawidłowy ubiór pracownika zatrudnionego na

stanowisku operatora windy wyciągowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z instrukcją obsługi windy wyciągowej,
2) dobrać ubranie robocze, kask ochronny, rękawice ochronne, okulary ochronne, ochronniki

słuchu,

3)  sprawdzić wyposażenie apteczki pierwszej pomocy,
4)  w pomieszczeniu szatni zdjąć odzież osobistą i założyć odzież ochronną,
5)  włożyć obuwie robocze, kask z ochronnikami słuchu, rękawice ochronne.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zeszyt A4 do sporządzenia odpowiedzi na zadane pytania,

−

przyrządy do pisania,

−

apteczka pierwszej pomocy,

−

środki ochrony indywidualnej.

Ćwiczenie 2

Podczas prac z użyciem CT istnieje możliwość wystąpienia strefy zagrożenia wybuchem.

Opisz słownie, a następnie w zeszycie jak należy zachować się w takim przypadku?

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  określić granice wybuchowości dla metanu,
2)  określić sposób oznakowania strefy wybuchowej,
3)  opisać w zeszycie sposób alarmowania (kogo, w jaki sposób).

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zeszyt A4,

−

przyrządy do pisania,

−

eksplozymetr (przyrząd do pomiaru stężenia metanu),

−

tabela znaków ostrzegawczych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) opisać na podstawie dokumentacji ruchowej miejsca powstawania

stref wybuchowych?



2) użyć zgodnie z przeznaczeniem kasku ochronnego?



3) użyć zgodnie z przeznaczeniem gaśnicy proszkowej?



4) zabezpieczyć a następnie zneutralizować wyciek ropy?



5) użyć środków opatrunkowych znajdujących się w apteczce pierwszej

pomocy?



6) czy potrafisz użyć narzędzi do wyciągania żerdzi pompowych?



7) czy potrafisz prawidłowo zastosować ochronniki słuchu?



8) czy znasz zasady przechodzenia przez transmisje kieratu?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań tekstowych.
4.  Test  zawiera  20  zadań.  Do  każdego  zadania  dołączone  są  4  możliwości  odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawdziwa.

5. Udziel odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Zadania wymagają stosunkowo prostych obliczeń, które powinieneś wykonać przed

wskazaniem poprawnego wyniku.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcje z wykonanego zadania.
8. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

9. Na rozwiązanie testu masz 60 minut.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Obróbka odwiertu wydobywczego to zestaw czynności zmierzających do

a)  zwiększenia wydobycia ropy lub gazu.
b)  przywrócenia wydobycia i pełnej sprawności urządzeń zamontowanych na odwiercie.
c)  zmniejszenia ciśnienia złożowego.
d)  podniesienia  lepkości ropy.

2. Żuraw pompowy służy do

a)  indywidualnego napędu pompy wgłębnej.
b)  napędu kieratu.
c)  przetłaczania ropy do cystern.
d)  transportu rur na kopalni ropy.

3. Pompa wgłębna podwieszona jest w odwiercie na

a)  żerdziach pompowych.
b)  na linie wiertniczej.
c)  na rurach okładzinowych.
d)  nie ma kontaktu z wylotem odwiertu.

4. Winda wyciągowa to urządzenie służące do

a)  wiercenia otworów.
b)  obróbki odwiertów.
c)  zapuszczania rur okładzinowych.
d)  szczelinowania odwiertów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Wygrzewanie to usuwanie parafiny z odwiertu metodą

a)  mechaniczną.
b)  termiczną.
c)  geofizyczną.
d)  chemiczną.

6. Likwidację zasypów w obrębie strefy złożowej wykonuje się przez

a)  wtłaczanie do rur wydobywczych ciekłego azotu.
b)  zwiercanie i wypłukiwanie z użyciem CT.
c)  wtłaczanie do odwiertu gorącej ropy.
d)  zapuszczenie pompy wgłębnej.

7. Coiled Tubing posiada na bębnie przewód

a)  plastikowy bez połączeń gwintowych.
b)  gwintowany z włókna szklanego.
c)  stalowy o długości 9 m. z połączeniami gwintowymi.
d)  stalowy, giętki, bez połączeń gwintowych.

8. Żerdzie pompowe połączone są z konikiem pompowym za pomocą

a)  liny stalowej.
b)  laski pompowej i stalowej liny.
c)  stalowego łańcucha.
d)  rury wydobywczej.

9. W odwiertach samoczynnych obróbka odbywa się przy użyciu

a)  windy wyciągowej.
b)  urządzenia CT.
c)  windy pomiarowej.
d)  wyciągu geofizycznego.

10. Do wykonania kwasowania w skałach węglanowych urządzeniem CT stosuje się kwas

a)  azotowy.
b)  solny.
c)  siarkowy.
d)  mrówkowy.

11. W strefie wybuchowej używać należy narzędzi wykonanych z materiałów

a)  drewnianych.
b)  nieiskrzących.
c)  stalowych.
d)  ebonitowych.

12. W urządzeniu CT giętki przewód wyciągany jest z odwiertu za pomocą

a)  dźwigu samojezdnego.
b)  iniektora napędzanego z CT.
c)  windy wyciągowej.
d)  żurawia pompowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13. Urządzenie azotowe przy obróbce odwiertów współpracuje

a)  z pompą wgłębną.
b)  z silnikiem wgłębnym.
c)  z Coiled Tubingiem.
d)  z cementowozem.

14. Maszt urządzenia A 50 podnoszony jest do pozycji roboczej

a)  ręcznie przez załogę.
b)  dźwigiem samojezdnym.
c)  hydraulicznie przez podnośnik zamontowany na urządzeniu.
d)  mechanicznie przy użyciu windy budowlanej.

15. Na wylocie odwiertu samoczynnego zamontowana jest

głowica płuczkowa.

głowica eksploatacyjna.

głowica cementacyjna.

głowica górnozaworowa.

16. Do wypłukiwania zasypów w odwiertach samoczynnych używać należy

specjalnie przygotowanej płuczki.

kwasu siarkowego.

skroplonego azotu.

gazu ziemnego.

17. Na terenie kopalni obowiązuje całkowity zakaz używania

otwartego ognia.

ubrania roboczego.

substancji żrących.

telefonów stacjonarnych.

18. Wycieki i rozlewiska ropy naftowej oddziaływają na środowisko naturalne

szkodliwie.

pozytywnie.

nie mają wpływu na środowisko naturalne.

nie występują.

19. Ciśnienie nasycenia to

ciśnienie złoża przed eksploatacją.

ciśnienie denne ruchowe odwiertu eksploatacyjnego.

ciśnienie na głowicy odwiertu zasilającego.

ciśnienie, przy którym cały gaz zawarty w złożu rozpuszcza się w ropie.

20. Strefa wybuchowa występuje

w pomieszczeniach socjalnych.

wokół głowicy eksploatacyjnej.

w kotłowni.

przy kole filialnym kieratu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko.........................................................................................................................

Wykonywanie obróbki odwiertów eksploatacyjnych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Liszka Kazimierz : Eksploatacja złóż ropy naftowej. PWN, Łódź 1972
2. Liszka Kazimierz: Podstawy eksploatacji złóż ropy. Skrypty Uczelniane AGH, Kraków

1982

3.  Instrukcja eksploatacji i obsługi urządzenia ADPM  PN „Diament”, Zielona Góra
4.  Instrukcja eksploatacji i obsługi urządzenia azotowego PN „ Diament”, Zielona Góra
5.  Rozporządzenie  Ministra  Gospodarki  z  dnia  28  czerwca  2002  r.  w  sprawie

bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia
przeciwpożarowego w zakładach górniczych wydobywających kopaliny otworami
wiertniczymi (Dz. U. 2002 Nr 109 poz. 961 z późń. zm.)

6. Rozporządzenie Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 27 lipca 2004 r. w sprawie szkolenia

w dziedzinie bezpieczeństwa i higieny pracy (Dz. U. 2004 nr 180 poz. 1860 z późn. zm.)

7. Ustawa z dnia 26 czerwca 1974 roku. Kodeks pracy. (tj. Dz. U. z 1988 r., Nr 21, poz. 94

z późn. zm.)

8. Wilk Zdzisław: Eksploatacja złóż płynnych surowców mineralnych. Wydawnictwo

„Śląsk”, Katowice 1969