EA009233B1

EA009233B1 - Система предотвращения обратного зажигания с непрерывным принудительным потоком

Info

Publication number: EA009233B1
Application number: EA200602255A
Authority: EA
Inventors: Мэттью К. Свортаут
Original assignee: Мэттью К. Свортаут
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2007-12-28
Also published as: MXPA06014009A; AU2005250060B2; CA2565937C; US20050269135A1; US7243741B2; AR050824A1; MXPA06014010A; AU2005250060A1; US20050269137A1; CA2565937A1; US7156193B2; WO2005119002A1; EA200602255A1

Abstract

Предложены способ и система для предотвращения обратного зажигания от источника зажигания в сепаратор или скважину, в частности, при бурении и добыче. Непрерывный принудительный поток воздуха или отработанного газа подается в поток газа из скважины или сепаратора для обеспечения того, чтобы скорость потока всегда превышала минимальную скорость распространения пламени обратно в сепаратор или скважину. Способ и система особенно применимы к операциям сбалансированного, недосбалансированного бурения и бурения с продувкой забоя воздухом, при которых поток газа из скважины является прерывистым и непрогнозируемым и может останавливаться и начинаться при подаче и отводе воздуха, используемого в качестве бурового раствора.

Description

Варианты осуществления изобретения относятся к системам для предотвращения обратного зажигания от источника пламени, и в частности для предотвращения обратного зажигания от пламени, используемого для сжигания по меньшей мере части сгораемых газов из скважины, непосредственно при или после отделения в сепараторе.

Уровень техники

При бурении нефтяных и газовых скважин и в установках добычи нефти и газа используются факельные стойки и/или выпускные трубы, через которые выпускаются и сжигаются горючие газы, выходящие из скважин. Выпускание газа через факельные стойки или выпускные трубы обычно выполняется прерывисто и имеет непрогнозируемый расход, включая поток низкой скорости, создающий возможность обратного зажигания, которое является прохождением фронта пламени обратно через поток к источнику газа.

При бурении нефтяных и газовых скважин с использованием различных буровых растворов, включая, но не ограничиваясь этим, воздушные, воздушные с увлажнением, пенные, псевдоожиженные и жидкие системы бурового раствора, выброс горючих газов наиболее вероятен при бурении в сбалансированные или недосбалансированные фазы управления скважиной, и в частности при остановке и запуске потока воздуха в скважину при одновременном выполнении соединений бурильной колонны. После соединения и последующего начала подачи потока воздуха в бурильную колонну необходимо некоторое время, перед тем как воздух завершит прохождение контура вниз в скважину и обратно на поверхность, оставляя тем самым низкую скорость газа под воспламенителем факела и создавая возможность обратного зажигания.

Обычно обратное зажигание происходит наиболее вероятно там, где имеется комбинация трех факторов, а именно: низкая до нуля скорость потока горючей смеси воздуха и углеводородного газа через факельную стойку или выпускную трубу; горючая газовая смесь заключена в конечной структуре внутри факельной стойки или выпускной трубы или в другой структуре; и имеется средство для воспламенения горючей газовой смеси. Один такой типичный пример существует в трубе факельной стойки, проходящей от разделительного резервуара, или в выпускной трубе, проходящей от устья скважины при недосбалансированном или сбалансированном бурении, при котором горючая газовая смесь протекает от тройника устья скважины, отводного устройства или вращающейся головки отводного устройства или сепаратора к факельной стойке или выпускной трубе, имеющих выход в атмосферу, при этом факельная стойка и/или выпускная труба снабжены непрерывно действующим источником воспламенения.

Как описано в работе Дэна Бэнкса «Предотвращение воспламеняемости и обратного зажигания» (работа находится в процессе написания), размещенной в Интернете на сайте \у\у\т.Ьапк5Спщпссппд.сот/аЬои1 Дате аггеЧоге аиб 6с1опа.1Ит. пламя распространяется с заданной скоростью через горючую смесь. Если скорость потока газовой смеси через факельную стойку и/или выпускную трубу падает ниже минимальной скорости газа, при этом минимальная скорость газа является скоростью, превышающей скорость распространения пламени, то пламя способно перемещаться вверх по потоку от точки зажигания к источнику газа и зажигать газ в нем. Например, в случае смеси метана с воздухом скорость в трубе должна превышать 1,5 футов/с для предотвращения распространения пламени вверх по потоку к источнику зажигания. Если источник газа горючей смеси находится у сепаратора, то существует опасность взрыва сепаратора; или же если фронт пламени обратного зажигания перемещается вниз в скважину, то вероятно возгорание и возможен взрыв в скважине, что может приводить к потере всей секции скважины.

Обычно в недосбалансированных сепараторах применяются клапаны обратного давления при сбалансированном и недосбалансированном бурении в качестве меры предотвращения обратного зажигания, однако, при некоторых условиях обратное зажигание все же может происходить через клапан обратного давления. Кроме того, давление, поддерживаемое в сепараторе в результате применения клапана обратного давления, замедляет выход увлекаемого газа из буровых растворов в сепараторе. При прижимании бурильных растворов к вибрационному ситу увлеченный газ, который не отделился в сепараторе, может выделяться на сите, создавая опасность возгорания или опасность высвобождения карциногенных и токсичных газов. Клапан обратного давления может также приводить к воздействию более высокого давления у дна скважины на пласт, что может создавать помехи недосбалансированному бурению. В случае систем выпускных труб обычно не используются системы обратного зажигания. В любом случае известно, что происходят обратные зажигания в резервуарах сепараторов и в скважинах, что приводит к опасности структурной целостности сепараторов буровой жидкости и газа и вызывает подземные пожары. В Канаде обратные зажигания произошли во многих фирмах, в частности, при пневмоударном бурении и бурении с промывкой пенообразующим материалом.

Как указывает Зи^ап Еа1оп в статье «Сопс.|иеппд ΡοοΐΡίΗ СНа11епде5 - Не ай Гогсе», Иете Тесйпо1оду Мадахте, март 2002, бурение с очисткой забоя воздухом может быть опасным, рискованным и дорогим, а подземные пожары являются реальной опасностью. Указывается, что достигнуты успехи с использованием комбинации воздуха и азота или одного азота для замены горючей смеси с воздухом, однако, обеспечение источника сжатого азота, подходящего для использования в объемах, необходимых для бурения с очисткой забоя воздухом, является дорогостоящим и требует дополнительного специального оборудо

- 1 009233 вания на поверхности.

Пламегасители известны в промышленности. Известные пламегасители обычно гасят пламя посредством уменьшения скорости пламени, останавливают распространение пламени, пропускают газовую смесь через водную камеру или теплоотвод для рассеяния тепла и уменьшения возможности возгорания, блокируют путь прохождения газа с помощью термической предохранительной пробки для подавления обратного зажигания или же блокируют поток горючего газа с использованием быстродействующего обратного клапана. Известны пламегасители для закупоривания и/или замораживания в результате применения бурового шлама и/или влажного газа.

Пламегасители типа трубки Вентури использовались для создания ограничения в подаче газовой смеси и тем самым увеличения скорости газа выше скорости пламени. В случаях, когда поток газа уменьшается или останавливается, пламегасители типа Вентури больше не эффективны. Обычно выполняют мониторинг потока газа через подающую систему и добавляют свежий газ только тогда, когда поток газа падает ниже критического уровня.

Известны также внутритрубные пламегасители. Пламегасители этого типа обычно являются пламегасителями теплоотводного типа, заполненными металлом, керамикой или жидкостью, и действуют посредством поглощения тепла из обратного зажигания для понижения температуры ниже температуры зажигания. Пламегасители жидкостного типа склонны к замораживанию при использовании при низких окружающих температурах и поэтому не способны работать во многих применениях при бурении.

В случаях, когда встречается или предсказывается большой приток флюидов или газа, называемый «ударом», при бурении оператор обычно закрывает противовыбросовый превентор (ВОР), утяжеляет буровой раствор и снова начинает бурение с использованием более тяжелого бурового раствора для увеличения гидростатического напора в скважине, который способен подавлять или минимизировать приток флюида. Прекращение бурения и утяжеление бурового раствора приводит к потере времени бурения и уменьшению скорости проходки (КОР).

Очевидно, что необходима простая надежная система пламягашения обратного зажигания, которую можно использовать во многих факельных применениях, и в частности в факельных операциях, при которых поток горючего газа в факел может быть прерывистым и непрогнозируемым, такой как при бурении с очисткой забоя воздухом. Кроме того, желательно, чтобы система позволяла продолжать бурение, несмотря на прерывистый приток горючих углеводородов для поддержания высоких скоростей проходки.

Краткое описание изобретения

В способе и системе для предотвращения обратного зажигания от источника зажигания в источник горючего газа используется поток дополнительной текучей среды, обычно воздуха или отработавшего газа, вводимой в поток горючего газа к источнику зажигания, по меньшей мере, с минимальной скоростью распространения пламени для обеспечения непрерывного принудительного потока к источнику зажигания, невзирая на прерывистую и непрогнозируемую природу потока горючего газа. Варианты осуществления изобретения особенно пригодны при бурении в сбалансированных или недосбалансированных условиях, и в частности с использованием бурения с промывкой забоя воздухом/пеной/аэрированным буровым раствором.

Согласно одному аспекту изобретения способ предотвращения обратного зажигания от источника зажигания в скважину при бурении скважины включает нагнетание бурового раствора в скважину; извлечение бурового раствора из скважины для удаления стружки из скважины, при этом извлекаемый буровой раствор содержит горючий газ; направление потока горючего газа к источнику зажигания для сжигания горючего газа; и непрерывную подачу дополнительной текучей среды со скоростью, равной, по меньшей мере, минимальной скорости распространения пламени, в поток горючего газа после выхода из скважины и перед входом источника зажигания для исключения обратного зажигания от источника зажигания.

Согласно другому аспекту изобретения создана система для предотвращения обратного зажигания от источника зажигания, соединенного со скважиной, создающей непрогнозируемые и прерывистые потоки горючих углеводородов при бурении скважины, содержащая источник дополнительной текучей среды, соединенный с потоком горючих углеводородов между скважиной и источником зажигания; трубку Вентури для ускорения потока горючего газа с дополнительной текучей средой для образования потока горючего газа к источнику зажигания; при этом дополнительная текучая среда непрерывно подается в поток горючих углеводородов со скоростью, превышающей минимальную скорость распространения пламени, для предотвращения обратного зажигания от источника зажигания в скважину.

Дополнительная текучая среда обычно является воздухом или отработавшим газом и в одном варианте осуществления изобретения подается в поток между скважиной и источником зажигания с использованием трубки Вентури, которая ускоряет поток дополнительной текучей среды, вызывая ускорение комбинированного потока, и обеспечивает прохождение потока горючих газов к источнику зажигания. Вход трубки Вентури может быть расположен в любом месте между скважиной и источником зажигания, обычно факельной стойкой или выпускной трубой.

В одном варианте осуществления изобретения трубка Вентури расположена между сепаратором и факельной стойкой, при этом сепаратор обеспечивает локализацию отходящего газа, извлекаемого с бу

- 2 009233 ровыми растворами, и стружки из скважины и направление газа, выделяемого из буровых растворов, в факельную стойку. Использование сепаратора в комбинации с принудительным потоком, обеспечиваемым с помощью добавляемой текучей среды, позволяет продолжать бурение, независимо от прихода из скважины выбросов горючего газа, что исключает необходимость закрывания противовыбросовых превенторов и утяжеления или другого изменения буровых растворов и уменьшает опасность обратного зажигания, при одновременном обеспечении локализации газов внутри сепаратора для выделения и удаления в факельную стойку без опасности оставления увлекаемых газов и выпуска у вибрационного сита для бурового раствора. Способность бурения без изменения гидростатического напора в скважине обеспечивает непрерывное сбалансированное или недосбалансированное бурение и дополнительно приводит к возможности сохранения высоких скоростей проходки.

В случае, когда может произойти высвобождение высокосернистого газа из скважины, после сепаратора включается вакуумный дегазатор, который направляет газ в факельную стойку, а жидкость - на вибрационное сито. Жидкости, выходящие из сепаратора, проходят через вакуумный дегазатор для обеспечения выделения любого остающегося в жидкости газа из жидкости, при этом поток газа проходит к факельной стойке, а жидкости и твердые материалы направляются на вибрационное сито.

Часто бурильщики не замечают преимущества бурения с промывкой забоя воздухом из-за времени и стоимости, связанных со сборкой и снаряжением обычного воздушного оборудования. Другим преимуществом системы согласно данному изобретению является то, что систему можно устанавливать в начале бурения скважины и можно использовать для всех программ буровых растворов, которые могут использоваться, включая обычное пересбалансированное, сбалансированное или недосбалансированное бурение, и бурение с промывкой забоя воздухом, и переходы между ними. Кроме того, осуществление системы согласно изобретению минимизирует прерывания бурения с изменением бурильных растворов.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичная иллюстрация обычной операции бурения с промывкой буровым раствором, которая является операцией бурения с промывкой воздухом, увлажненным воздухом, пенообразным материалом, аэрированным буровым раствором или жидким буровым раствором, иллюстрирующая обычное место расположения скважины от устья скважины до факела или, как вариант, до выпускной трубы, при этом пунктирными линиями показана повторная подача бурового раствора в ствол скважины при промывке буровым раствором;

фиг. 2 - схематичный вариант осуществления факела для использования в одном варианте осуществления изобретения в конфигурации места расположения скважины с фиг. 1;

фиг. 3 - схематичный вариант выполнения изобретения в виде системы для предотвращения обратного зажигания, используемой при бурении и включающей в себя факел с фиг. 2, при этом показан частный вариант выполнения операции бурения с использованием воздуха, увлажненного воздуха или пены в качестве бурового раствора, хотя система применима для всех систем бурения с использованием бурового раствора;

фиг. 4 - схематичная иллюстрация альтернативных расположений трубки Вентури и рециркуляции текучей среды из бака вибрационного сита через выход для твердых частиц у дна сепаратора для перемещения твердых частиц из сепаратора на вибрационное сито; и фиг. 5 - схематичная иллюстрация варианта осуществления изобретения, имеющего вакуумный дегазатор и применимого, в частности, для операций бурения, при которых газ из скважины является, по меньшей мере частично, высокосернистым газом.

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Как показано на фиг. 1, обычная система бурения содержит буровую вышку 10, устье 11 скважины, скважину 12 и факел 13. Буровые растворы 14 нагнетают в скважину 12 для облегчения извлечения стружки 15 с буровым раствором из скважины 12. Подходящие буровые растворы 14 включают буровые растворы в виде воздуха, увлажненного воздуха, пены или аэрированного раствора или несжимаемой жидкости. Стружка 15 отделяется в сепараторе 16 от бурового раствора 14 на поверхности 17. В случае применения аэрированного раствора или несжимаемого раствора буровой раствор 14 обычно подают вторично в скважину 12 после отделения в сепараторе 16 стружки 15. При бурении с использованием воздуха, увлажненного воздуха или пены для извлечения стружки 15 из скважины 12 используется воздух вместо бурового раствора. Стружка 15 может подниматься в виде пыли или увлаженной пыли, если имеется приток воды в скважину 12. Кроме того, при бурении в скважину 12 можно подавать добавки для создания пены для облегчения подъема стружки 15. Буровые растворы 14, возвращающиеся на поверхность, часто содержат скважинные газы С, включающие в себя горючие углеводороды или отходящий газ, который сжигается в факеле 13 или же, как вариант, непосредственно из выпускной трубы 18, которую обычно используют для разгрузки возвращающихся буровых растворов 14 в яму 19 для сжигания нефтяного газа. Степень образования отходящих газов является очень непрогнозируемой и обычно прерывистой.

На фиг. 2 показан вариант осуществления факела 13, надежно используемого для сжигания отходящих газов скважины, содержащий факельную стойку 20, имеющую вход 21 для приема потока газа С из скважины. Источник 22 зажигания расположен внутри верхнего конца 23 факельной стойки 20 или

- 3 009233 вблизи выхода 24. Источник 22 зажигания является обычно непрерывным с обеспечением пламени 25 для сжигания горючих отходящих газов скважины и выбросом продуктов сгорания через выход 24 в атмосферу.

В одном варианте осуществления изобретения в поток отходящих газов С из устья 11 скважины вводится непрерывный источник дополнительной текучей среды 30, обычно воздуха или отработавшего газа с постоянной скоростью, равной или превышающей минимальную скорость распространения пламени. Минимальная скорость распространения пламени является скоростью, при которой предотвращается прохождение пламени вверх по потоку через поток газов. Как показано на фиг. 1 и 3, дополнительную текучую среду можно добавлять в любой точке А в струю потока после выхода из устья 11 скважины и перед входом источника 22 зажигания.

Кроме того, в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 2-4, дополнительную текучую среду вводят через вход 31 дополнительной текучей среды, такой как трубка 32 Вентури. Трубка 32 Вентури может содержать систему, в которой вход 31 дополнительного газа расположен коаксиально в струе потока. Дополнительная текучая среда 30 выпускается со скоростью, превышающей скорость отходящих газов С скважины, и тем самым она ускоряет отходящий газ скважины. Отходящий газ скважины втягивается вокруг входа 31 дополнительной текучей среды в поток дополнительной текучей среды 30 для направления комбинированной текучей среды или смеси Р к источнику 22 зажигания.

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 2, дополнительная текучая среда 30 вводится в факельную стойку 20 на стороне входа источника 22 зажигания. Можно использовать воздушный вентилятор, спиральный винтовой или возвратно-поступательный компрессор 40 или т.п. для подачи потока дополнительной текучей среды 30 на вход 31 дополнительной текучей среды. В случае смеси метана с воздухом минимальная скорость распространения пламени составляет приблизительно 1,5 футов/с, и поэтому необходимо подавать дополнительную текучую среду со скоростью 1,5 футов/мин или выше, так что, когда нет потока из скважины 12, обеспечивается минимальная критическая скорость и пламя 25 остается у источника 22 зажигания и не распространяется вверх по потоку в направлении скважины 12 или сепаратора 16. Дополнительно к обеспечению непрерывного принудительного потока газов из скважины 12 в пламя 13 и предотвращению обратного распространения пламени 25 к скважине 12 трубка 32 Вентури образует всасывающее действие, которое может оттягивать создаваемые отходящие газы С скважины от устья 11 скважины и любого связанного с ней оборудования и процессов, что дополнительно увеличивает безопасность персонала, работающего на площадке. Это может быть особенно предпочтительным в случае образования высокосернистого газа, который при непреднамеренном выпуске может увеличивать опасность для окружающей среды и для персонала на площадке.

Поскольку система особенно применима в тех случаях, когда планируется выполнение бурения в сбалансированных или недосбалансированных условиях, то она применима также для пересбалансированного бурения, которое может становиться сбалансированным или недосбалансированным по выбору при бурении или же в результате проблем, возникших в скважине.

Как показано на фиг. 3-5, факельная стойка 20 и система непрерывного принудительного потока воздуха/газа согласно данному изобретению включена в общую систему предотвращения обратного зажигания при выполнении бурения, и в частности бурения с промывкой воздухом, имеющую трехфазный сепаратор 50 для отделения газов от жидкостей и стружки, получаемой из скважины 12. Сепаратор 50 обычно расположен между устьем 11 скважины и факельной стойкой 20, и при обычном бурении с промывкой воздухом имеется опасность структурных повреждений в результате взрывов, вызываемых обратным зажиганием от пламени 20. Как показано на фиг. 4, расположение дополнительной текучей среды 30 и трубки 32 Вентури в любой точке А, 32', 32, 32' и более предпочтительно в точке 32, 32' между сепаратором 50 и источником 22 зажигания факельной стойки исключает прохождение обратного зажигания к сепаратору 50 и, кроме того, за счет всасывания отходящих газов С скважины минимизирует давление в сепараторе, что дополнительно способствует извлечению в нем газов из жидкостей.

В частности, и согласно одному варианту осуществления изобретения сепаратор 50 для использования в данной системе выполнен в виде вертикального сепаратора, предназначенного для использования в системах бурения с промывкой раствором и в системах бурения с промывкой аэрированным раствором, а также в системах бурения с промывкой воздухом, увлажненным воздухом или пеной. Сепаратор 50 содержит трубчатый закрытый корпус 51, имеющий вход 52, образованный в боковой стенке 53 сепаратора 50 вблизи верхнего конца 54 сепаратора 50, для приема потока текучей среды М, содержащей газы С, жидкости Ь и стружку 15, из скважины 12. Выход 55 для твердых частиц образован в дне 56 для направления твердых частиц 8, в частности стружки 15, из сепаратора 50, а выход 57 для газа образован у вершины 54 сепаратора 50 для выпуска отходящих газов С скважины.

Дно 56 предпочтительно является коническим с углом наклона 33° или более для обеспечения направления твердых частиц 8, отделяемых от жидкостей Ь и газов С под действием силы тяжести, для выгрузки через выход 55 для твердых частиц без застревания на дне 56.

Газы С, выделенные из жидкостей Ь и твердых частиц 8, содержатся внутри верхнего пространства 58 над жидкостями Ь в сепараторе 50 и направляются из выхода 57 для газа в факельную стойку 20.

Как показано на фиг. 3 и более подробно на фиг. 4, лишенные, в основном, воды твердые частицы

- 4 009233

8, отделенные от возвращаемых буровых растворов 14 и выгружаемые из выхода 55 для твердых частиц на дне 56 сепаратора 50, направляются на вибрационное сито 60, где можно легко отбирать пробы твердых частиц 8. Уровень жидкости Ь в сепараторе гидравлически поддерживается постоянным с уровнем жидкости Ь в баке 60 вибрационного сита, что приводит к образованию отстойника и падению твердых частиц 8 из дна 56 сепаратора 50. За счет значительного объема жидкости Ь относительно объема твердых частиц 8 в конической части сепаратора 50 время пребывания их внутри сепаратора 50 является относительно длительным, что делает максимальным выделение любых газов С из них и попадание в верхнее пространство 58. Кроме того, жидкость Ь образует жидкостный барьер, предотвращающий прохождение газа в бак 60 вибрационного сита.

Для облегчения разгрузки твердых частиц 8 из выхода 55 для твердых частиц предпочтительно, как показано на фиг. 4, насос Р качает отделенные текучие среды из бака вибрационного сита или, как вариант, из бака бурового раствора или резервного бака 61 через выход 55 для твердых частиц, где текучие среды соединяются с твердыми частицами 8 для переноса твердых частиц 8 на вибрационное сито 60. Текучие среды ^, в основном, не содержат твердых частиц и непрерывно циркулируют с помощью насоса Р. Поскольку в текучей среде остается мало твердых частиц 8 после просеивания на вибрационном сите 60, нет необходимости в том, чтобы насос Р был насосом для твердых частиц.

Большая часть жидкости Ь, отделенной в сепараторе 50, направляется на вибрационное сито 60 из выхода 62 для жидкости, расположенного в боковой стенке 53 сепаратора 50.

Вертикальный сепаратор 50 предпочтительно имеет меньшую опорную поверхность, чем обычные горизонтальные сепараторы, используемые при недосбалансированном бурении, и тем самым требует меньше пространства на бурильной площадке. В зависимости от требований к планируемому использованию и условий пласта, сепаратор 50 может иметь или не иметь ограничения по давлению. Кроме того, уменьшается количество персонала, необходимого для работы на площадке.

Как показано в одном варианте осуществления изобретения на фиг. 5, для более полной дегазации особенно в тех случаях, когда отходящий газ С из скважины 12 может содержать, по меньшей мере, некоторое количество Н₂8 или высокосернистых газов, на выходе 62 для жидкости к системе может быть подключен вакуумный дегазатор 70 для усиленного удаления отходящих газов С из буровых растворов. Жидкость Ь, транспортируемая через выход 62 для жидкости в вакуумный дегазатор 70, в основном, свободна от твердых частиц для исключения засорения вакуумного дегазатора 70. Газ С, увлекаемый внутри жидкости Ь, удаляется с помощью вакуумного дегазатора посредством дифференциального выделения газа в соответствии с обычной технологией. Затем отделенный газ С направляется в факельную стойку 20 для сжигания.

Дополнительная текучая среда 30 вводится после выхода из вакуумного дегазатора 70 и дополнительно увеличивает безопасность системы, обеспечивая сохранение источника 22 зажигания без опасности обратного зажигания, несмотря на прерывистый или непрогнозируемый выход опасного отходящего газа С.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ предотвращения обратного зажигания от источника зажигания в скважину при бурении скважины, при котором нагнетают буровой раствор в скважину;

извлекают буровой раствор из скважины для удаления стружки из скважины, при этом буровой раствор содержит горючий газ;

направляют поток горючего газа к источнику зажигания для сжигания горючего газа и непрерывно подают дополнительную текучую среду со скоростью, равной, по меньшей мере, минимальной скорости распространения пламени, в поток горючего газа после выхода из скважины и перед входом источника зажигания для исключения обратного зажигания от источника зажигания.
2. Способ по п.1, при котором при непрерывной подаче дополнительной текучей среды дополнительно ускоряют поток горючего газа с дополнительной текучей средой для создания потока горючего газа к источнику зажигания.
3. Способ по п.2, при котором при ускорении вводят дополнительную текучую среду через трубку Вентури.
4. Способ по п.1, при котором источник горючего газа является отходящим газом скважины, при этом отходящий газ выходит с прерывистой и непрогнозируемой скоростью.
5. Способ по п.4, при котором минимальная скорость распространения пламени зависит от состава отходящего газа.
6. Способ по п.4, при котором отходящий газ является смесью метана и воздуха, а минимальная скорость распространения пламени составляет около 1,5 футов/с.
7. Способ по п.1, при котором при подаче дополнительного газа добавляют дополнительную текучую среду между устьем скважины, соединенной по текучей среде со стволом скважины, и источником зажигания.
8. Способ по п.1, при котором дополнительно отделяют горючий газ из бурового раствора и затем направляют поток горючего газа к источнику зажигания.

- 5 009233
9. Способ по п.8, при котором отделяют горючий газ от бурового раствора в сепараторе и при подаче дополнительной текучей среды добавляют дополнительную текучую среду между сепаратором и источником зажигания.
10. Способ по п.1, при котором источником зажигания является факел.
11. Способ по п.1, при котором дополнительная текучая среда является отработавшим газом.
13. Способ по п.1, при котором бурение является или становится сбалансированным бурением.
14. Способ по п.1, при котором бурение является или становится недосбалансированным бурением.
15. Способ по п.1, при котором бурение выбрано из группы, состоящей из бурения с очисткой забоя воздухом, бурения с продувкой увлажненным воздухом, бурения с промывкой пенообразным материалом, бурения с промывкой несжимаемой текучей средой, бурения с промывкой аэрированным буровым раствором и бурения с промывкой буровым раствором.
16. Система для предотвращения обратного зажигания от источника зажигания, соединенного со скважиной, создающей непрогнозируемые и прерывистые потоки горючих углеводородов при бурении скважины, содержащая источник дополнительной текучей среды, соединенный с источником горючих углеводородов между скважиной и источником зажигания;

трубку Вентури для ускорения потока горючего газа с дополнительной текучей средой для образования потока горючего газа к источнику зажигания, при этом дополнительная текучая среда непрерывно подается в поток горючих углеводородов со скоростью, превышающей минимальную скорость распространения пламени, для предотвращения обратного зажигания от источника зажигания в скважину.
17. Система по п.16, в которой дополнительная текучая среда подается непрерывно при бурении скважины с использованием бурового раствора, нагнетаемого в скважину и извлекаемого из скважины для удаления из него стружки.
18. Система по п.17, в которой бурение является или становится недосбалансированным.
19. Система по п.17, в которой бурение является или становится сбалансированным.
20. Система по п.17, в которой бурение выбрано из группы, состоящей из бурения с очисткой забоя воздухом, бурения с продувкой увлажненным воздухом, бурения с промывкой пенообразным материалом, бурения с промывкой несжимаемой текучей средой, бурения с промывкой аэрированным буровым раствором и бурения с промывкой буровым раствором.
21. Система по п.17, дополнительно содержащая сепаратор, расположенный после выхода из скважины и перед входом дополнительной текучей среды для отделения горючих углеводородов из бурового раствора и полученной стружки; и выход для газа для направления потока горючих углеводородов из сепаратора к источнику зажигания.
22. Система по п.16, в которой дополнительная текучая среда является воздухом.
23. Система по п.16, в которой дополнительная текучая среда является отработанным газом.
24. Система по п.21, в которой сепаратор является вертикальным сепаратором, содержащим закрытый трубчатый корпус, имеющий вход для приема извлекаемого бурового раствора, содержащего жидкости, горючие углеводороды и стружку из скважины, при этом трубчатый корпус обеспечивает верхнее пространство для выделяющихся из него газов;

коническое дно, обеспечивающее отделение за счет силы тяжести стружки от жидкостей и газов, при этом коническое дно имеет выход для твердых частиц для направления твердых частиц в вибрационное сито;

выход для газа на верхнем конце для направления выделяющихся газов к источнику зажигания; и выход для жидкости, образованный в боковой стенке трубчатого корпуса для удаления из него части жидкостей, при этом дополнительный газ подается в поток газа после выхода для газа сепаратора и перед входом в источник зажигания для предотвращения обратного зажигания из источника зажигания в сепаратор.
25. Система по п.24, в которой коническое дно имеет наклон, составляющий приблизительно 33° или более.
26. Система по п.21, дополнительно содержащая вакуумный дегазатор, соединенный с выходом для жидкости, для приема и дополнительной дегазации жидкостей, удаляемых из сепаратора, при этом удаляемый газ направляется из вакуумного дегазатора к источнику зажигания, причем дополнительный газ подается в поток газа после выхода из вакуумного дегазатора и перед входом в источник зажигания для предотвращения обратного зажигания из источника зажигания.