6. Sigurnosna Oprema Bušotine-Sigurnost ljudi i bušaće opreme pri izradi bušotina u mnogome zavisi o izboru sigurnosne opreme(BOP) na vrhu, tj. ušću bušotine. Sigurnosna oprema na ustima bušotine sastoji se iz:preventerskog sklopa; bušotinske glave; ventila i API prirubnice.-Preventerski sklop obuhvata sledeće uređaje: preventere; komandni uređaj (“Koomey”) i vodoveza gušenje i izduvavanje bušotine.-Preventeri

Kada se izgubi osnovna kontrola bušotine usled nedovoljnog hidrostatičkog pritiska stuba isplake, postaje neophodno zatvoriti bušotinu kako bi se sprečio nekontrolisani dotok ili erupcija ležišnogfluida. Uređaj kojim se bušotina zatvara naziva se preventer (BOP).Dotok fluida u kanal bušotine može nastati neočekivano i može se vrlo brzo razviti u otvorenuerupciju. Zbog toga je bitno da se preventeri mogu zatvoriti u najkraćem mogućem vremenskomroku (manje od 60 sekundi), i da se zatvaranje može obaviti sa udaljenog i za ljude sigurnog mesta. Ovo se postiže sastavom hidrauličkih komandi, tj. komandnim uređajem za zatvaranje i otvaranjepreventera tzv. “Koomey” uređajem.-Prema načinu zatvaranja preventeri mogu biti:•Preventeri sa ulošcima za zatvaranje prstenaste površine koja je određena prečnikom bušaćihalatki (zatvaranje oko bušaćih alatki)•Preventeri sa ravnim čeljustima (zatvaranje punog profila)•Preventeri sa gumenim prstenom (anularni preventer), koji zatvaraju prstenastu površinu okoalatki bilo kojeg prečnika i oblika•Rotacioni preventer•Unutrašnji preventeri na bušaćem alatu (“Inside” preventeri)•Sigurnosni zasun iznad i ispod radne šipke (“Kelly cock”)

Anularni Preventeri. Prvi preventer koji se zatvara u trenutku kada to postane neophodno je anularni preventer. Četiri osnovna segmenta anularnog preventera su glava, telo, klip i čelični-rebrasti brtveni element. Mehanizam zatvaranja preventera se odvija tako što se hidraulički pritisak prenosi na klip, što izaziva njegovo klizanje naviše čime gura brtveni element koji se širi oko bušaćeg alata. Otvaranje preventera se odvija tako što se hidraulički pritisak primenjuje na način kojim klip klizi naniže i dopušta brtvenom elementu da se vrati u početni položaj.

Čeljusni Preventeri. Ovi preventeri zatvaraju prstenasti prostor delujući silom na dva elementa, pokušavajući da ih spoje u anularnom prostoru. Na oba uloška se postavlja gumeno pakovanjekoje obezbeđuje maksimalnu hermetičnost pri zatvaranju. Čeljusni erupcioni preventeri (zazatvaranje prstenastog prostora, punog profila i za sečenje bušaćih šipki) se u velikoj merirazlikuju od anularnih u tome što svaki tip i veličina čeljusti ima jednu funkciju i ne može imativišestruku primenu.

Pop. presek anularnog preventera Pop. presek čeljusnog preventera

Izbor sigurnosne opreme na ustima bušotine

Izbor sigurnosne opreme na ušću bušotine (BOP) zavisi od očekivanog pritiska na površini za slučaj dotoka slojnog fluida. Očekivani pritisak na površini definiše se kao maksimalni pritisak iz sloja koji se može ostvariti na površini i koji tada deluje na sigurnosnu opremu i ugrađene zaštitne cevi. Ovaj pritisak je u funkciji:-pornog (slojnog) pritiska i pritiska frakturiranja formacija; veličine dotoka slojnog fluida u kanal bušotine; tipa dotoka slojnog fluida; geometrije kanala bušotine, temperature u bušotini i dr.Osnovne metode koje se primenjuju za izračunavanje očekivanog pritiska na površini obuhvataju sledeće uslove:•Puna bušotina sa gasnim slojnim fluidom•Gasni slojni fluid ispunio 80% dužine kanala bušotine

gde su:pusmax – maksimalno očekivani pritisak na ustima bušotine (bar)psl – slojni, porni (maksimalni) pritisak u bušotini (bar)Zs – dubina zaleganja sloja sa maksimalnim slojnim pritiskom (m)ρfg – prosečna gustina slojnog gasnog fluida doteklog u bušotinu (kg/dm3)Hk – dubina ugradnje zaštitnih cevi (m)Gfk – gradijent frakturiranja formacije neposredno ispod pete poslednjih ugrađenih zaštitnih cevi (kg/dm3)

fgsslmaxus Z0981.0pp ρ⋅⋅−=

( )fgfkkmaxus GH0981.0p ρ−⋅=

Ispitivanje hermetičnosti bušotine

-Po završetku pojedinih faza izrade bušotine, odnosno pre predaje bušotine, obavljaju se sveobuhvatna ispitivanja hermetičnosti sigurnosne opreme na ustima bušotine kao i ugrađenih kolona zaštitnih cevi. Način i uslovi ispitivanja propisani su zakonskim aktima, tehničkim normativima kompanije koja izrađuje bušotinu i API preporukama.Sveobuhvatno ispitivanje hermetičnosti sastoji se od:ispitivanja hermetičnosti kolonezaštitnih cevi; ispitivanje preventera i opreme na ušću bušotine i ispitivanjahermetičnosti zaptivnog uređaja.

7. Izbor sastava kolone bušaćeg alata

Kolona bušaćeg alata (''Drilling String'') je bitan faktor u ''rotary'' sistemu bušenja i predstavlja spojizmeđu bušaćeg postrojenja i dleta za bušenje.Osnovna namena kolone bušaćeg alata u kanalu bušotine je da:-Prenosi rotaciju od bušaćeg postrojenja na dleto-Omogućava cirkulaciju fluidom (isplake) od bušaćeg postrojenja do dleta i od dleta do površine-Omogući spuštanje i vađenje dleta-Omogući primenu željenog opterećenja na dletoTakođe, kolona bušaćeg alata u bušotini ima i specijalne namene kao što su:-Stabilizuje sastav alata na dnu bušotine u cilju održavanja zahtevanog otklona kanala bušotine i miniziranja vibracija i poskakivanja dleta na dnu-Omogućuje testiranje produktivnog sloja u bušotini kroz kolonu bušaćeg alata-Dozvoljava K-merenja kroz bušaći alat, kada se klasične aparature za merenje bušotine ne mogu spustiti u otvorenu bušotinu.

Kolona bušaćeg alata sastoji se iz sledećih elemenata:

1.Radna šipka (''Kelly'')2.Bušaće šipke (''Drill Pipe''):

- klasične bušaće šipke- teške bušaće šipke (''Heavy WeightDrill Pipe'')

3.Sastav alata na dnu bušotine (''Bottom Hole Assembly-BHA''):

- teške šipke (''Drill Collars'')- stabilizatori (''Stabilizers'')- amortizer udara ili vibracija (''ShockAbsorber'')

- udarači, tj. izbijači (''Jar '')- prelaz na dleto (''Bit Sub'')

4.Specijalni alat u bušotini koji može da uključi:

- opremu za testiranje bušotine (''Drillstem Testing Tools-DST'')

- aparate za jezgrovanje, tj. uzimanjeuzoraka stena (''Core Barels'')

- opremu koja omogućava kontinuirano merenje za vreme bušenja (''Measurement WhileDrilling»- MWD''), kod izrade horizontalnih bušotina

Šema tipičnog sastava kolone bušaćeg alata

Radna šipka

Ispod isplačne glave nalazi se četvorougaona ili šestougaona šipka koja se nazivaradna šipka. Radna šipka poseduje ivice da bi se na nju moglo preneti rotacionokretanje. Okretanjem radne šipke pokreće se kompletna kolona bušaćeg alata u bušotini.

Bušaća šipka

Najdužu sekciju kolone bušaćeg alata čine bušaće šipke. Svaki komad bušaće šipkeuključuje telo cevi i spojnicu kojom se spajaju komadi šipki.

Kvalitet bušaćih šipki definiše minimalnu granicu elastičnosti cevi. Ova vrednost jevažna jer se koristi pri proračunima na pucanje, gnječenje i istezanje. U većinikonstrukcija bušaćeg pribora, pre će se ići na povećanje kvaliteta šipki nego napovećanje težine cevi. Ovakav pristup se pomalo razlikuje u odnosu na dizajniranjekolona zaštitnih cevi.

U toku rada u kanalu bušotine, bušaće šipke su pod sledećim uticajem:- Aksijalnog opterećenja usled sopstvene težine i težine sastava alata na dnu bušotine- Radijalnog opterećenja- Torzionog momenta usled rotacije bušaćih šipki- Ciklične promene opterećenja usled klaćenja sistema, a posebno kada kanal

bušotine ima nagle promene nagiba, tj. otklona od vertikale.Sve sile koje se tada javljaju proizilaze od kombinovanog delovanja tereta,

naprezanja prilikom izvijanja, torzije, udara prilikom pridržavanja u klinovima vrtaćeg stola i znatno utiču na trošenje bušaćih šipki, tj. smanjenje njihove čvrstoće. Iz tog razloga uobičajeno je da se bušaćim šipkama menja pozicija u nizu kolone bušaćeg alata.

Bušaće šipke definišu se sledećim elementima: spoljašnjim prečnikom i težinom; kvalitetom(“Grad”); klasom, dužinom; ojačanjima na krajevima cevi i spojnicom. Uobičajeni spoljašnji

prečnici i težine bušaćih šipki u procesu izrade bušotine su:88,9mm ( 3 ½” x 13,3 lb/ft); 114,3mm (4 ½” x 16,6 lb/ft ;127mm (5” x 19,5 lb/ft).

Kvalitet čelika (“Grad”) bušaćih šipki. Svojstva čelika iz kojih se izrađuje šipka definisana su “Grad”-om, tj. dopuštenom minimalnom granicom elastičnosti, prikazanim u tabeli:

100001000093089308S S –– 135135

7929792972407240G G –– 105105

7240724065506550X X –– 9595

6895689551715171E E –– 7575

MinimalnaMinimalna ččvrstovrstoććaa

kidanjakidanja

(bar)(bar)

MinimalnaMinimalna granicagranica

elastielastiččnostinosti

(bar)(bar)

MehaniMehaniččkeke karakteristikekarakteristikeKvalitetKvalitet

ččelikaelika

““GradGrad””

Klasa bušaćih šipki. Klasa se određuje prema načinu njihovog trošenja, jer za razliku od kolonezaštitnih cevi koja se uvek nova spušta u bušotinu, to nije slučaj sa bušaćim šipkama. Razlikujemo sledeće klase bušaćih šipki:

-Klasa I (označava se belom trakom)-Premium klasa (označava se sa dve bele trake)-Klasa II (označava se žutom trakom)-Klasa III (označava se oranž trakom)

Spojnice bušaćih šipki. Da bi operacije odvrtanja i navrtanja komada šipki tekle što brže, bušaćešipke se međusobno spajaju spojnicama tako što na jednom kraju spojnica ima spoljašnji a nadrugom kraju unutrašnji API navoj narezan na konusu nagiba 16,66% ili 25%.Nekoliko tipova spojnica su široko rasprostranjeni: IEU; IF i IU.

Teške šipke. Ovo je najzastupljenija komponenta alata na dnu. Neke od njenih funkcija pokrivaju sledeće:obezbeđuju potrebno opterećenje na dleto; obezbeđuju dovoljnu neophodnu izdržljivost kolone; minimiziraju probleme stabilnosti dleta usled vibracija i poskakivanja i minimiziraju probleme kontrole pravca bušotine jer obezbeđuju krutost alata na dnu.Teške šipke su dostupne u više dimenzija i spoljnih oblika, kao što su okrugli, kvadratni, trouglasti i spiralno izdubljeni. Najčešći tip su okrugli i spiralni. Spiralno-ižljebljene teške šipke smanjuju površinski kontakt između šipke i kanala bušotine. Šipka ima plitak, široko izbrazdani kanal koji smanjuje dodirnu površinu za 40-50% dok su gubici u težini svega 7-10%. Manja dodirna površina šipke i kanala bušotine smanjuje mogućnost pojave diferencijalnog prihvata.U procesu bušenja bušotine, dužina kolone teških šipki određuje se tako da se 80-85% njihove težine u isplaci koristi za davanje opterećenja na dleto, a ostali deo kolone teških šipki podvrgnut je opterećenju na istezanje. Pri tome se neutralna tačka kompletnog sastava kolone bušaćeg alata nalazi u nizu teških šipki.Projektovanje kolone bušaćeg alata

Projektovanje kolone bušaćeg alata razlikuje se od projektovanja kolone zaštitnih cevi ili tubinga. Takođe, postoji razlika u načinu projektovanja teških šipki u odnosu na projektovanje bušaćih šipki, tako da se obe kolone bušaćeg alata moraju posebno razmatrati, tj. projektovati.Projektovanje teških šipki u bušotini

Teške šipke su prva sekcija kolone bušaćeg alata koja se projektuje, jer izabrane dužine i težine teških šipki se uključuju kod izbora, tj. projektovanja bušaćih šipki.Projektovanje teških šipki zasniva se na delovanju isplake u statičkim uslovima, a primenjuju se dve metode: Metoda potiska (“Bouyancy factor method”) i metoda pritisak-površina (Pressure-area method”).Projektovanje bušaćih šipki

Konstrukcija bušaćih šipki zavisi od projektovane dubine bušotine, prečnika bušenja, od dužine i težine teškihšipki i od raspoloživih bušaćih šipki sa kojima bušaća kompanija raspolaže.Osnovni kriterijumi za konstrukciju bušaćih šipki obuhvataju proračune za sledeća opterećenja: opterećenjena istezanje; opterećenje na gnječenje i opterećenje na pucanje.

8. Optimalizacija parametara bušenjaOptimalizacija bušenja može se definisati kao matematički postupak izbora promenljivih parametara usmerenih tako da ostvaruju minimalne troškove bušenja. Takođe, mora se smatrati kao kompromis u kome su promenljivi parametri bušenja dostigli najefikasniji stepen, jer su mnoga ograničenja van naše kontrole.Parametri koji utiču na optimalizaciju bušenja mogu se klasifikovati na promenljive i nepromenljive, kako je prikazano u tabeli.

VremeVremeLokacijaLokacijaDubinaDubina

Karakteristike postrojenjaKarakteristike postrojenjaKorozivni gasoviKorozivni gasovi

Temperatura u buTemperatura u buššotiniotiniFiziFiziččkoko--mehanimehaniččke osobine stenake osobine stena

KarakteristiKarakterističčni problemini problemiObuObuččenostenost bubuššaaćće brigadee brigade

Snabdevanje vodomSnabdevanje vodom

Tip dletaTip dletaOptereOptereććenjeenje--broj obrtajabroj obrtajaHidraulikaHidraulika-- kolikoliččina ispiranjaina ispiranja-- međuprostornameđuprostorna brzinabrzina-- brzina mlazabrzina mlaza-- pritisak na pumpipritisak na pumpiIsplakaIsplaka-- gustinagustina-- plastiplastiččni viskozitetni viskozitet-- granica tegranica teččenjaenja-- fitracijafitracija-- sadrsadržžaj aj ččvrste fazevrste faze

NEPROMENLJIVINEPROMENLJIVIPROMENLJIVIPROMENLJIVI

Izbor tipa dleta

Pravilan odabir dleta predstavlja važnu odluku koja utiče na brzinu, sigurnost iekonomičnost izrade bušotine.Optimizacija bušenja se može kontrolisati:- Podobnom selekcijom dleta koje odgovara uslovima bušenja- Praćenjem faze bušenja tako da je radni režim u najmanju ruku jednak ili veći od prosečne vrednosti u području interesovanja- Usvajanjem pravilnog programa izbora opterećenja i brzine rotacije za dleto preko teoretskih kalkulacija u cilju postizanja što boljih rezultataDleta za rotaciono bušenje su tokom proteklih godina, doživela možda čak i najviše tehnoloških unapređenja u odnosu na bilo koji drugi deo opreme za bušenje. Ova unapređenja podrazumevaju sledeće:

- Razvoj konusnih dleta- Višestruka uređenja i postavke položaja konusa i mlaznica na konusnim dletima-Podmazivanje konusa-Razvoj Polikristalnih (PDC) dleta.

Pri izradi kanala bušotine, dleta za rotaciono bušenje, neposredno na dnu bušotinerazaraju stenu zajedničkim dejstvom osnog opterećenja i momenta. Ona svojimreznim elementima režu, odlamaju, drobe ili stružu stenu, a nabušene čestice stena se, pomoću isplake, odnose iz bušotine na površinu, čime se omogućava stalni kontaktdleta sa stenom na dnu bušotine. Dleta za rotaciono bušenje se prema konstrukciji obično dele na: dleta reznog tipa i konusna dleta.

Konusna dleta

Konusna dleta predstavljaju osnovni pribor za razaranje stena u procesu izrade dubokih bušotina. Najčešće korišćeni tip ovih dleta su trokonusna dleta, iako postoje i ona sa dva, četiri pa i više konusa. Proizvođači ovih dleta ili urezuju zube u telo konusa ili usađuju umetke (bradavice) legure volfram karbida.

-Trokonusni tip dleta je dostupan u različitim konstrukcijskim varijantama vezanim za oblik zubaca i tip ležajeva te je zato, u širokom rasponu, podesan za specifične formacije. Rotacijom dleta, konusi se kotrljaju po dnu bušotine okrećući se oko svoje ose i ose dleta.

Oblik zupca takođe igra važnu ulogu u procesu bušenja. Dugi, međusobno široko rasprostranjeni, čelični zubi se koriste pri bušenju mekših formacija. Što je stena tvrđa, dužina zubaca mora biti manja a gustina rasporeda veća kako bi se sprečilo njihovo lomljenje. Manji zupci takođe obezbeđuju više prostora za postavljanje jače konstrukcije ležajeva.

Dva osnovna tipa trokonusnih dleta su dleta sa zubima urezanim u telo konusa i nazivaju se “Zupčasta dleta” i dleta sa usađenim umetcima volfram karbida a nazivaju se “Bradavičasta dleta”.

-Zupčasta dleta se koriste za mekše formacije a zubi se sa jedne strane prevlače materijalom od tvrde legure, kao što je volfram karbid, da bi se u procesu rada dleta druga strana brže trošila, čime je omogućeno samooštrenje zuba. U cilju smanjenja trošenja prečnika dleta, odnosno održavanja projektovanog prečnika bušotine, po obodu konusa ugrađuju se zubi u obliku simbola T.Bradavičasta dleta se primenjuju za bušenje u tvrdim stenama, mada se primenjuju i kod bušenja kroz meke i srednje tvrde formacije. Bradavice od volfram karbida, za bušenje u mekim stenama su duže sa zaoštrenim krajem, dok se, pri bušenju kroz čvrste formacije primenjuju dleta sa kraćim bradavicama (umetcima) čiji su krajevi zaobljeni.

Levo: Zupčasto dleto

Desno: Bradavičasto dleto

9. Izbor bušaćeg postrojenja

Izbor “rotary” bušaćeg postrojenja, bez obzira da li se ono nalazi na kopnu ili vodi (moru) obavlja se generalno na sličan način, s tim da je za izbor bušaćeg postrojenja na vodi jedan od dodatnih, ali i presudan faktor, dubina vode.Pri izboru bušaćeg postrojenja, na osnovu projekta izrade kanala bušotine, neohodno je uzeti u razmatranje sve projektovane elemente (konstrukciju bušotine, izbor ispirnog fluida, cementaciju, sigurnosnu opremu na ustima bušotine, kompoziciju niza bušaćeg alata i mehaničke i hidrauličke faktore koji utiču na brzinu bušenja), zatim fabrički preporučenu dubinu bušenja, starost i stanje bušaćeg postrojenja.Uobičajeno je da bušaće postrojenje dobije naziv po proizvođaču bušaće dizalice i oznaci proizvođača, koji on daje za svaki tip dizalice. Osim naziva proizvođača, u imenu bušaće dizalice a samim tim i postrojenja, navode se i neke druge osnovne karakteristike, kao što je nominalna dubina bušenja, dopuštena snaga na dizalici i sl.Ostale komponente, tj. sastavni delovi bušaćeg postrojenja kao što su: bušaći toranj sa postoljem tornja (rostom), isplačne pumpe i ostala prateća oprema dizajniraju se na osnovu tehničkih karakteristika bušeće dizalice. Bušaći toranj i postolje imaju mogućnost većeg opterećenja nego što iznosi opterećenje dato kapacitetom. Isplačne pumpe moraju raspolagati odgovarajućom mehaničkom i hidrauličkom snagom do dubine bušenja bušaćom dizalicom, pri upotrebi standardnog prečnika bušenja.Mora se naznačiti da maksimalnu dubinu bušenja bušaćim postrojenjem ipak konačno određuje sam izvođač radova. Ona može biti veća ili manja od one koje su specifirane za bušaću dizalicu od strane proizvođača, jer je postrojenje možda u međuvremenu pretrpelo određene izmene i dorade.

10. Procena troškova bušenja

Priprema procene troškova za izradu jedne bušotine predstavlja finalni korak u njenom planiranju. U većini slučajeva, procena troškova i određuje da li će jedna bušotina biti bušena ili ne. Iako spada u esencijalni deo planiranja bušotine, procena troškova je često i njen najteži deo.

Kvalitetno pripremljena analiza procene troškova može zahtevati isto toliko inženjerskog rada i znanja koliko i sam projekat bušotine.

Troškovi bušenja prvenstveno zavise od:• Lokacije na kojoj se postavlja bušaće postrojenje• Konačne dubine bušotine.

Troškovi bušenja teže da eksponencijalno rastu sa dubinom. Odnos između troškova bušenja i dubine može se predstaviti jednačinom gde su:

C – troškovi bušenjaa i b – konstante koje primarno zavise od lokacije bušotineZ – dubina bušotine

ZbeaC⋅⋅=

Za preciznije predviđanje troškova bušenja, mora se uraditi analiza troškova zasnovana na detaljnom planiranju bušotine. Pri tome troškovi za osnovni bušotinski repromaterijal i troškovi za pripremu površine lokacije mogu se tačno predvideti. Dnevni troškovi za bušaće operacije mogu se proceniti na osnovu razmatranja troškova iznajmljivanja postrojenja, troškova transporta, troškova nadzora i ostalog. Vreme potrebno za bušenje i opremanje bušotine procenjuje se na osnovu vremena montaže bušaćeg postrojenja, vremena bušenja, vremena manevrisanja alatom, vremena spuštanja zaštitnih cevi, procene formacija tj. vremena potrebnog za karotažna merenja i vreme trajanja problema u kanalu bušotine. Vreme trajanja problema u kanalu bušotine podrazumeva vreme provedeno na rešavanju problema, u šta spadaju zaglave alata, frakturiranje formacije itd.

Najčešće primenjeni postupak za proračun troškova bušenja zasniva se na proceni efikasnosti rada dleta. Veliki deo vremena potrebnog za izradu bušotine troši se ili na bušenje, ili na manevrisanje zbog zamene istrošenog dleta. Ukupno vreme potrebno za bušenje do date dubine, ∆Z, može se izraziti kao zbir ukupnog vremena: bušenja, tj. rotiranja dleta (tm), vremena manevra alatom (tt) i vremena kada dleto ne rotira u bušotini (tc), izraženo sledećom jednačinom:

gde su:Cf – troškovi bušenja po jedinici dubineCd – troškovi dletaCg – fiksni radni troškovi bušaćeg postrojenja po jedinici vremena nezavisno od primenjenih alternativa

( )

Z

tttCCC tcmgd

f ∆

++⋅+=

Teškoće u procesu bušenjaTokom izrade bušotina, tj. bušenjem sedimentnih formacija moguće su pojave većih ili manjih teškoća, uzrokovanih uglavnom fizičkim i hemijskim karakteristikama stena koje se iz stanja ravnoteže remete procesom razaranja, tj. bušenja.Sedimentne formacije, koje svojim fizičkim i hemijskim karakteristikama mogu izazvati problemetokom bušenja, generalno se mogu podeliti na:-Frakturirane formacije-Formacije škriljavih glina-Formacije sklone gubicima isplake-Sekcije soli (sone dome)Konačni rezultat bušenja kroz takve formacije može biti prihvat, tj. zaglava bušaćeg alata, nakon čega obavezno sledi instrumentacija, tj. spašavanje bušaćeg alata sa neizvesnim rezultatom i obavezno velikim troškovima, što znatno poskupljuje cenu izrade bušotine.

Prihvat bušaćih alatki i tehnika instrumentacije

Osnovni problem kod prihvata (zaglave) alata u kanalu bušotine je u nemogućnosti osovinskogkretanja sa alatom naviše ili naniže, uz prisustvo cirkulacije isplakom ili bez nje.Sa stanovišta mehanike, tj. uzroka prihvata bušaćih alatki, generalno se mogu definisati tri slučaja:-Prihvat prouzrokovan zaklinjavanjem cevi u iskrivljenom kanalu bušotine usled prisustva brave (“key seat”)-Prihvat prouzrokovan deformacijom plastičnih formacija (obrušavanje, bubrenje glina i drugo)-Prilepljivanje bušaćeg alata (cevi) prouzokovano delovanjem diferencijalnog pritiskaPostoje različite konstrukcije alata za instrumentaciju, tj. spasavanje alata u bušotini. Razlika između njih se uglavnom sastoji u načinu hvatanja predmeta, tj. alata u bušotini. Prema zadatkukoji treba da obave alati za instrumentaciju se dele na: alate za spoljašnje hvatanje; alate za unutrašnje hvatanje; udarače; rezače; hidraulički pauk; magneti, sigurnosna spojnica i alati za glodanje (frezovanje).

Instrumentacija u kanalu bušotine se preduzima ako je tokom izrade bušotine došlo do prihvata, tj. zaglave bušaćeg alata, loma alata, ili ako je strani predmet upao u bušotinu. Pri tome je potrebno svestrano razmotriti nastalu situaciju i doneti najcelishodnijuodluku ne gubeći vreme, jer je vreme jedan od faktora koji najnegativnije utiče na uspešnost instrumentacije. Početnu metodu instrumentacije treba tako izabrati da se u slučaju neuspeha instrumentacija može nastaviti primenom drugih metoda.U praksi se uglavnom primenjuju dve osnovne metode instrumentacije:-Metoda instrumentacije bez oštećenja bušaćih alatki (postavljanje naftnih,vodenih ili kiselinskih kupki);-Mehaničke metode instrumentacije (odvrtanje u levo ili sečenje slobodnog dela niza bušaćih alatki , iznad mesta zaglave, a zaglavljeni alat u kanalu bušotine oslobađa se zatim uz upotrebu alata za instrumentaciju i nadbušivanje).

Mere sigurnosti i zaštite

Na osnovu Zakona o zaštiti na radu, Zakona o rudarstvu, Pravilnika o tehničkim normativima pri istraživanju i eksploataciji nafte, zemnih gasova i slojnih voda, izvođači radova primenom savremenih tehničkih, zdravstvenih i drugih mera sigurnosti i zaštite na radu i korišćenjem sredstava zaštite treba da spreče i otklone uzroke povreda i zdravstvenih oštećenja lica na radu, stvore radnicima što bezbednije uslove rada i spreče nepovoljne uticaje na čovekovu životnu okolinu.

Mere sigurnosti i tehničke zaštite pri radu

Mere sigurnosti pri određivanju lokacija bušotina, rudarskih objekata i sredstava rada.Lokacija bušotina na terenu određuje se u skladu sa važećim propisima, tako da udaljenost ose bušotine od zaštitnog pojasa plovnog kanala, železnice, dalekovoda opšte namene te javnih objekata i stambenih zgrada mora iznositi najmanje onoliko koliko iznosi visina tornja uvećana za 10%.Od ivice pojasa autoputa i puteva prvog i drugog reda udaljenost ose bušotine mora iznositi najmanje 30 m, a od drugih javnih saobraćajnica i puteva najmanje 15 m.

Mere sigurnosti pri izradi bušotinaToranj i radna platforma moraju biti izrađeni tako da mogu izdržati maksimalno dozvoljeno opterećenje u

toku rada. Ako je radna platforma 1 m iznad tla, ona mora biti ograđena zaštitnom ogradom visine najmanje 1 m koja pri dnu ima ivičnjak visok 0,15 m. Prilaz radnoj platformi mora biti obezbeđen sa najmanje dva stepeništa opremljena rukohvatima, koja se ne smeju nalaziti sa iste strane tornja.

Postrojenja za bušenje moraju biti snabdevena pokazivačem i registratorom opterećenja na kuku i pritisaka na isplačnom sistemu.

Uređaj za izduvne gasove motora sa unutrašnjim sagorevanjem koji se koriste pri bušenju ne sme imati radnu temperaturu preko 350 °C.

Tehnička dokumentacija o izradi bušotina daje uvid u tehnička rešenja o primeni tehničkih i zaštitnih normativa i izrađena je na osnovu geoloških istraživanja, geofizičkih merenja i njihovih interpretacija.

Nakon izrade bušotine sastavlja se završni dokument sa podacima o izvršenim radovima, pojavama tokom bušenja, tehničkim podacima o kanalu bušotine, opremi bušotine i fluida ostavljenog u njoj.

Pri bušenju se mora primenjivati takav režim bušenja koji obezbeđuje najmanje odstupanje od projektovanog profila i nagiba bušotine.

Nakon ugrađivanja zaštitnih kolona pri ispitivanju nepropusnosti ispitni pritisak ne sme prelaziti granicu unutrašnjeg pritiska kolone zaštitnih cevi koja se ispituje a smanjenje pritiska na manometru ne sme biti veće od 10% ispitnog pritiska.

Posle postavljanja preventera i drugih uređaja na ušće bušotine, vrši se ispitivanje nepropusnosti sa pritiskom koji se očekuje i pri tome smanjenje pritiska ne sme biti veće od 10%.

Isplaka mora u pogledu kvaliteta odgovarati sastavu i osobinama stena kroz koje se buši, kao i mogućim pritiscima i temperaturama. Količina i kvalitet isplake moraju se redovno kontrolisati a u slučaju gubitka isplake moraju se utvrditi mesta, uzroci tog gubljenja kao i preduzeti mere da se ono spreči.

Zaštita od erupcijeOsnovne mere zaštite od erupcije u procesu izrade bušotine su: određena vrsta, kvalitet i količina radnog fluida, kao i određeni režim rada pri izvođenju operacija na bušotini.U spoljnom isplačnom sistemu mora biti radnog fluida u količini jedne zapremine postignute dubine bušotine. U naseljenim mestima pored ove količine radnog fluida mora biti još i materijala za izradu radnog fluida u količini dve zapremine projektovane dubine bušotine, a za bušotine van naseljenog mesta materijala u količini jedne zapremine projektovane dubine.Radi zaštite od nekontrolisane erupcije na nepoznatim terenima i zaštićenim područjima postavljaju se dva preventera na uvodni odnosno poslednji deo kolone zaštitnih cevi a na poznatim terenima najmanje jedan. Pre postavljanja na ušće bušotine, kao i u toku rada proverava se ispravnost preventera.

Mere sigurnosti pri radovima u naseljenim mestima

Ove mere se primenjuju pri radovima u naseljenim mestima i na udaljenosti od 200 m od naseljenog mesta. U slučaju da nema ugljendioksida i sumporvodonika ovo rastojanje se smanjuje na 90 m. Zaštitno područje oko bušotine u naseljenom mestu, utvrđuje se u svakom konkretnom slučaju.Pre početka bušenja mora se obezbediti slobodan prolaz za vozila i postrojenja do mesta lokacije bušotine a bušaće postrojenje mora biti povezano telefonskom ili radio vezom sa upravom a sa najbližom vatrogasnom jedinicom i stanicom hitne pomoći direktno ili preko uprave.Cementacija prve kolone na koju će se montirati preventeri vrši se čitavom dužinom od pete do vrha. Preventeri koji se montiraju trebaju biti ispitani za određeni radni pritisak. Na preventere se moraju montirati dodatni priključci za kontrolisano prigušivanje eventualne erupcije.Bušaće postrojenje mora biti snabdeveno ispravnim protivpovratnim ventilom za bušaće šipke, koji treba da se nalazi na podištu tornja.Pri osvajanju i remontu u području naseljenog mesta u cilju postizanja veće sigurnosti moraju biti montirana dva preventera čiji su radni pritisci veći od pritisaka na ustima bušotine. Jedan od njih treba biti takve konstrukcije da omogući zatvaranje prostora između kolone na koju je postavljen preventer i alatki u bušotini, kao i da omogući manevar alatki u bušotini.

Mere sigurnosti pri radu sa opasnim materijamaRad sa opasnim materijama se može poveriti samo radnicima koji su osposobljeni da ovaj rad obavljaju na siguran način a pri tome moraju da budu snabdeveni odgovarajućim ličnim zaštitnim sredstvima. U pripravnosti na prikladnom mestu se moraju držati sredstva za neutralizaciju opasne materije i pružanje prve pomoći.

Zaštita od štetnih gasovaNa terenima na kojima se očekuje pojava otrovnih i zagušljivih gasova, u svakoj smeni moraju radnicima stajati na raspolaganju najmanje 4 aparata za zaštitu organa za disanje i instrumenti za indiciranje gasova, a najmanje pet radnika mora biti obučeno i uvežbano za upotrebu ovih sredstava. U blizini rudarskih radova na neugroženom mestu mora se formirati stanica za zaštitu od gasova u kojoj se nalaze: sredstva za zaštitu organa za disanje, instrumenti za indiciranje određenog gasa, potrebni delovi za ova sredstva i instrumente, sredstva za pružanje prve pomoći.

Zaštita od požara i eksplozijeZa prostore ugrožene od požara ili eksplozije određuje se zona opasnosti, sprovode preventivne mere i vrši označavanje na trajan i vidljiv način.U toku bušenja i osvajanja i ispitivanja bušotine, oko ušća bušotine zona opasnosti od požara mora da iznosi najmanje 30 m. Pri kasnijim rudarskim radovima (remont i sl), oko ušća bušotine zona opasnosti od požara mora da iznosi, i to za otvoren sistem najmanje 30 m, a za zatvoren sistem najmanje 7,5 m. Izvršena je kategorizacija zona opasnosti:Zona 0 - Prostor gde su zapaljive ili eksplozivne supstance gasova, pare ili tečnosti prisutne u koncentraciji između donje i gornje granice eksplozivnosti.Zona 1 - Prostor u kome se eksplozivne ili zapaljive supstance koriste ili su uskladištene a koncentracija može biti uzrok opasnosti za vreme normalnog rukovanja.Zona 2 - Prostor u kome su eksplozivne ili zapaljive supstance, ali pod takvom kontrolom da samo u nenormalnim okolnostima predstavljaju uzrok opasnosti.

Zone opasnosti oko

postrojenja za bušenje

Zaštita čovekove okolineSvakoj eksploataciji mineralnih sirovina prethodi faza istraživanja, koja sa sobom može da nosi negativne uticaje na životnu okolinu kao i sam proces eksploatacije. Istraživanje mineralnih sirovina, ne može se izvoditi bez primene dubinskog bušenja pri čemu dolazi do manjeg ili većeg zagađenja terena, tj. degradacije prirodne okoline. U tom smislu istražno bušenje zahteva odgovarajuću pažnju po pitanju zaštite prirodne i životne okoline.Pod zagađivanjem vazduha, vode i zemljišta podrazumeva se dospevanje u njih materija u količinama koje mogu štetno delovati na zdravlje stanovništva, životnu okolinu i materijalna dobra. Konkretna sredina je zagađena ako štetne materije prevazilaze dozvoljenu koncentraciju.Veliki broj nepovoljnih faktora za očuvanje životne okoline prisutan je kod istražnog bušenja, tako da se mogu identifikovati:-štetni uticaji na vazduh od prašine i gasova;-štetni uticaji na vodu, tj. zamućivanje vodotokova, zagađenje podzemnih voda, otpadne vode, otpaci čvrstih materijala, ulja i maziva;-degradacija zemljišta;-problem deponovanja otpadne isplake;-pojava buke i vibracija od primene mehanizacije.Istražno bušenje, tj. posledice, po prirodu su takve da u cilju zaštite životne okoline zahtevaju isti tretman kao i radovi na eksploataciji mineralnih sirovina. Zaštita okoline od štetnih uticaja svodi se na zaštitu vode, vazduha, zemljišta, zatim zaštitu od buke i vibracija.U skladu sa tim postoje određeni zakonski okviri tj. normativi do koje granice je moguće ugrožavati prirodnu okolinu i načini njene zaštite. Po završetku bušenja potrebno je izvršiti rekultivaciju degradiranih površina, tj. vratiti je prvobitnoj nameni. Bušotina koja se napušta mora biti likvidirana prema programu a dokument o likvidaciji se čuva u dosijeu bušotine.

Uticaj prilaznih puteva na životnu okolinuGlavni štetni produkti procesa transporta su stvaranje, rasprostiranje i na većoj udaljenosti: izduvnih gasova, prašine i buke. Motori s unutrašnjim sagorevanjem proizvode najviše štetnih izduvnih gasova (azotnih oksida i ugljovodonika) i buke a kamioni, pri kretanju stvaraju i podižu najveće količine prašine.Pristupni putevi do lokacija za istražno bušenje, rade se od najbližeg postojećeg puta a mogu imati i veliku dužinu. Zbog toga što se dovoženje garnitura za bušenje vrši teškim transportnim sredstvima a za plitka bušenja i lakšim vozilima. Bušenja traju različiti vremenski period, onda se lokacija napušta, a pristupni putevi, ukoliko nisu potrebni za nešto drugo, vraćaju u prvobitno stanje.

Zagađenje tla u procesu priprema za bušenjeIzmena karakteristika i zagađenje tla u fazi pripreme bušenja izazivaju radovi pri uređenju radilišta, deponija i objekata.Zemljani radovi se izvode sa svrhom uređenja radilišta, temelja postrojenja za bušenje i pomoćne objekte, rezervoara i bazena za nabušene krhotine, otpad itd. Na ove radove, odnosno njihov opseg, utiče veličina radilišta, reljef, sastav terena, prisustvo voda, rastinje itd. Primenjeno postrojenje, tehnologija bušenja i dubina bušotine utiču na veličinu radilišta.

Razlivanje i rasipanje aditiva, goriva i mazivaRazlivanje i rasipanje aditiva, goriva i maziva na radilištu, količinom i sastavom, može veoma zagaditi tlo. Materijali koji se koriste prilikom izrade isplake a naročito goriva i maziva ne podležu prirodnoj razgradnji i prelasku u nezagađujuća jedinjenja. Zato je potrebno njihovo eliminisanje različitim procesima (fizičkim, hemijskim ili termičkim). Zajedno sa njima treba ukloniti i sloj zemlje u koji je prodro zagađivač.

Izlivanje ili erupcija ugljovodonikaTokom bušenja može doći do izlivanja ili erupcije ugljovodonika iz bušotine, što može ugroziti ne samo radilište već i širu oblast. Ugljovodonici oslobođeni na ovaj način se uklanjaju:-mehaničkim sakupljanjem i prebacivanjem na druge lokacije;-fizičko-hemijskim metodama solidifikacije zbog lakšeg sakupljanja i eliminisanja;-hemijskom degradacijom i neutralizacijom;-spaljivanjem;-procesom biodegradacije.

Otpadna isplaka u procesu izrade bušotinaPri istraživanju dubinskim bušenjem javlja se problem deponovanja otpadne isplake (stenski materijal i isplaka). Nabušene krhotine stvorene tokom formiranja bušotine su različitog mineraloškog sastava i dimenzija. Količina, vrsta, sastav otpadne isplake kao i neodgovarajući način odlaganja u jame u okviru radilišta može izazvati zagađenje okolnog zemljišta, dubljih zona tla i podzemnih voda.

Redukovanje količine otpadne isplakeIzbor fluida za bušenje koji nezagađuje okolinu a poseduje specifične tehničke karakteristike kao i prihvatljivu cenu je prvi korak u redukovanju količine otpada prilikom izrade bušotina, ali nije uvek jednostavan. Smanjenje količine otpadnog materijala se može postići: -selekcijom odgovarajućih aditiva;-minimiziranjem iznošenja nabušenog stenskog materijala;-poboljšanjem kontrole čvrste faze;-izradom bušotina malog prečnika.

Metode odlaganja bušaćeg otpada

Postoji nekoliko metoda odlaganja otpada čija se selekcija vrši po razmatranju njegovih karakteristika, zakonskih propisa i regulativa, dostupnosti, troškova odlaganja i u zavisnosti gde se realizuje bušenje.Na mnogim lokacijama pri bušenju sa netoksičnim, bušaćim fluidom na bazi vode koristi se konvencionalni metod (uklanjanje viška vode isparavanjem) odlaganja otpadnih materijala u jame locirane uz bušotinu. Mogu se organizovati i centralne deponije, koje su uređene tako da ne utiču negativno na okolni teren, do kojih se transportuje i odlaže otpadni materijal sa bušotina.Zavisno od regulativa, vrši se fizičko-mehaničko odvajanje tečne i čvrste a zatim posebno tretiranje obe faze. Tečna faza se nakon višestepene obrade i filtriranja ispušta u vodotokove ili utiskuje u slojeve kroz koji bušotina prolazi a čvrsti nabušeni materijal se izdvaja iz suspenzije i pročišćen u suvom stanju ili obliku guste suspenzije odlaže na posebnim lokacijama a teren se dovodi u stanje kao što je bio pre pripreme za izradu bušotine.Druge metode odlaganja otpada odnose se na: promenu osobina otpada procesima hemijske neutralizacije ili solidifikacije, bakterijsku razgradnju, spaljivanje i ekstrakciju rastvaračima. Sve ove metode imaju ograničenu primenu i mogu postići prihvatljive rezultate u zavisnosti od vrste otpada.