Zdeněk Fifka, Ing. Marián Zákopčan, Ing. Peter Kozár,
Ing.Peter Sovius
Moravské naftové doly, a.s.
Podzemní zásobníky plynu musí z dlouhodobého hlediska splňovat požadavky na primární hermetičnost, to znamená hermetičnost jednotlivých stavebních geologických prvků podzemní skladovací struktury. Tento příspěvek se však bude věnovat neméně důležité sekundární hermetičnosti PZP, která je spojena se všemi sondami, které propojují podzemní část PZP s povrchovou technologií. Z důvodu budování zásobníků většinou ve vytěžených ložiscích uhlovodíků, jsou pro potřeby skladování využívány i několik desetiletí staré sondy, vrtané ještě v období primární těžby. Právě ony, v podmínkách velkých sezónních výkyvů ložiskových tlaků, představují značné riziko z pohledu technických netěsností různého druhu a s nimi spojených přetoků a ztrát plynu.
Indikace tlaku v těžebních kolonách především u podzemních zásobníků plynu (PZP) je situací velmi problematickou a vzhledem k tomu, že se téměř vždy tento tlak dostává do kolon úvodních i velmi nebezpečnou. Tuto skutečnost je nutno od samého počátku monitorovat, zjistit místo průniku plynu a na základě tohoto zjištění vypracovat technický projekt pro odstranění netěsnosti.
V naší firmě se používá úspěšně již několik let velmi jednoduchá vylučovací metoda, která nám umožňuje inkriminované místo netěsnosti zjistit. K této metodě se dospělo během vystrojovacích prací na jednem z vrtů pro PZP, na němž se objevil nástup tlaku do těžební a následně do úvodní kolony. Tento problém bylo za potřeby řešit v co nejkratším časovém horizontu a samozřejmě s co nejnižšími finančními náklady.
Sonda byla vystrojena pakrovací sestavou s plynotěsnými stupačkami, která odpovídala běžným standardům vystrojení PZP. Pracovalo se v týmu a problém byl rozdělen do dvou etap: I. etapa - zjistit místo průniku plynu II. etapa - realizovat odstranění netěsnosti.
Po několika jednáních se však dospělo k závěru, že nejjednodušší a finančně nejméně náročné bude použít pro zjištění místa netěsnosti vylučovací metodu, vkládáním zátek do profilů "X" a "XN" podzemního vystrojení a testovací zátky do produkčního kříže.
Postup prací byl následující:
Při realizaci II. etapy, která byla spojena s odstraněním netěsnosti se postupovalo následovně:
Celá situace spojená s průnikem tlaku do těžební a následně úvodní kolony byla poměrně jednoduchým způsobem vyřešena. Je však nutno si uvědomit, že to bylo řešení nestandardní. Tlaky jsou eliminovány pouze vloženými zátkami a náhlá netěsnost zátky, v horším případě uvolnění zátky ze zámku by způsobilo velkou komplikaci. Proto tyto práce vyžadují praktické zkušenosti pracovníků, naprosté dodržování technologického postupu, pracovní disciplínu a vysokou technologickou kázeň. Od té doby je tato vylučovací metoda používána při zjištění výše uvedených netěsností v naší firmě standardně. Shodou okolností se nedávno likvidovala podobná komplikace na PZP Dolní Bojanovice. Před opravou byla opět použita vylučovací metoda. V tomto případě však musela být k likvidaci netěsnosti použita souprava POS, protože místo průniku plynu bylo zjištěno v prvcích podzemního vystrojení a to v intervalu horního závitu usazovací vsuvky "X" pod pakrem a spodním závitem proplachovací objímky včetně její těsnících elementů. Tato skutečnost se předpokládala i podle charakteru odpouštění tlaku z těžební kolony (výtok proplyněné kapaliny). V tomto případě se přetok tlakového plynu z těžební do úvodní kolony projevoval jako funkce přepouštěcího ventilu, to znamená, že do úvodní kolony se tlak dostal až po dosažení určité tlakové hodnoty v koloně těžební. Tím, že bylo předem zjištěno místo resp. interval netěsnosti, bylo možné se na opravu materiálově připravit.
Důvod průniku z těžební do úvodní kolony byla netěsnost závitového spoje mezi těžební kolonou a redukční přírubou, do které byla pažnice vešroubována. Byla to konstrukce velmi zastaralá a nám se netěsnost svárem ani po opakovaném pokusu nepodařilo odstranit. Proto se muselo přistoupit ke kompletní opravě pažnicového ústí. Řešení problému na této sondě si sice vyžádalo použití soupravy POS, ale závadu se podařilo úspěšně odstranit a sonda je již opět schopná provozu.
Je však nutno konstatovat, že naše firma má již zkušenost i s třetí možností netěsnosti. Na jedné sondě PZP bylo opět vylučovací metodou zjištěno, že netěsnost se nenachází ani ve stupačkové koloně, ani ve vystrojení sondy a ani v produkčním kříži. To byla v té špatné situaci ta nejhorší zpráva. Průnik plynu do úvodní kolony byl kolem pažnic těžební kolony, přes cementový kámen za těžební kolonou. Oprava sondy si v tomto případě vyžádala náklady nad milion EUR.
Z uvedených faktů je zřejmé, jak důležité je před vlastní opravou znát, kde se nachází problematické místo, protože odstraňovat netěsnost bez předchozích testů by bylo finančně nesrovnatelně dražší.
Taky je nesmírně důležité mít ve firmě operační skupinu složenou z techniků a ložiskových inženýrů, která pravidelně vyhodnocuje monitorování tlaků u sond PZP. Zkušenosti které se získali těmito testy ukázaly jak důležité jsou výsledky zkoušek hermetičnosti prvků podzemního vystrojení sondy, stupačkové kolony a PK před uvedení sondy do provozu. Na základě toho se v naší firmě přijali opatření, že tlakovým zkouškám výše uvedených částí bude věnována zvýšená, mimořádná pozornost, testy budou dotaženy vždy až do stabilizace tlaků a budou prováděny jak kapalinou pro pevnost, tak plynem pro těsnost.
V závěru je nutno zde také konstatovat, že není vždy nezbytně nutné ani účelné okamžitě přistupovat k opravě sondy. Pokud tlaky v kolonách nastupují velmi pomalu a pouze do akceptovatelných hodnot, dá se s touto situací sonda i nadále provozovat. Je však nutno zjistit včas místo průniku, mít připravený technický projekt a materiálové zabezpečení pro případ, že situace na sondě si bude z jakýchkoliv důvodů vyžadovat okamžité odstranění netěsnosti.