Прихваты бурильной колонны реферат

Обновлено: 05.07.2024

Название работы: Способы ликвидации прихватов бурильных колонн

Предметная область: География, геология и геодезия

Описание: Способы ликвидации прихватов бурильных колонн. 1)Расхаживание и отбивка ротора. Расхаживание - способ ликвидации прихвата, прикотором к БИ прикладывается нагрузка на какое-то значение превышающая его вес (буровик может превышать нагрузку.

Дата добавления: 2013-03-18

Размер файла: 18.81 KB

Работу скачали: 96 чел.

Способы ликвидации прихватов бурильных колонн.

1)Расхаживание и отбивка ротора.

Расхаживание - способ ликвидации прихвата, при котором к БИ прикладывается нагрузка на какое-то значение превышающая его вес (буровик может превышать нагрузку на 20тонн, а мастер на 30тонн). Р доп =σ тек матер F /К; F – площадь тела трубы, F =0ю785( D 2 - d 2 ); К – коэффициент запаса прочности, К=1.2-1.3; σ тек матер – предел текучести материала(σ тек матер =380кг/см 2 ).

Отбивка ротора – забиваются клинья и вращают инструмент находящийся в клиновом захвате в право, для этого рассчитывается дополнительное число оборотов: ; σ р =Р раст /( F трубы К);

Для придания колебательных движений колонне БТ используется энергия гидравлического удара путем отключения на этот период компенсаторов БН или части клапанов насосов. Данный способ может дать результат в сочетании с рассаживанием или установкой жидкостных ванн, поскольку при вибрировании нарушается контакт со стенками скважины, снижается коэффициент трения в контактной зоне и образуются каналы, которые легко заполняются агентом ванны.

Существуют шнуровые торпеды, которые послу проверки прохождения до места прихвата взрывают, создается встряхивание, инструмент освобождается. При встряхивании труб выполняют следующие операции: 1. производится расхаживание труб, а если не потеряна циркуляция, то и промывка скважины; 2. определяется зона прихвата; 3. собирается торпеда заданной длины, спускается в скважину и устанавливается напротив всей зоны прихвата или над долотом при его заклинивании; 4. производится натяг труб с максимально возможной силой и моментом; 5. осуществляется взрыв; 6. колонна труб поднимается (в случае необходимости производится ее расхаживание).

Рекомендуется для ликвидации прихватов, вызванных действием перепада давления, заклинивания колонн в желобных выработках или обломках породы. Необходимым условием при этом является нахождение нижней части колонны БТ на некотором расстоянии от забоя скважины, что ликвидация будет происходить сбиванием колонны вниз.

5)Ликвидация прихватов с помощью жидкостных ванн.

В качестве агентов ванны используют нефть (эффективен в интервалах проницаемых пород, вызванных действием перепада давления, и не рекомендуется при ликвидации прихватов, произошедших в результате заклинивания труб посторонними предметами или обрушившейся горной породой, в желобах, в суженной части ствола скважины или в нарушенной ОК), воду, кислоты (карбонатные, глинисто карбонатные интервалы), щелочи и др. продукты.

Суть в том, что агент проходя мимо места прихвата разрушает корку или породу. Объем прокачиваемого агента: V агент = V кольцпрост К, К=1,2. объем продавочной жидкости: V прод = V трубы + V кол прост .

6)Применение технических ударных устройств.

Ясс – это приспособление, которое включается в состав БК и при натяжении начинает сотрясать колонну. Могут быть гидравлические и механические.

При отвинчивании колонны с использованием взрыва в большинстве случаев удается освободить весь инструмент или большую его часть путем многократного отвинчивания в сочетании с промывкой инструмента и скважины через разъединенную колонну труб. При отвинчивании труб необходимо: 1. провести расхаживание и, если не потеряна циркуляция, промыть скважину; 2. закрепить резьбовое соединение БТ; 3. наметить место отворота труб и разгрузить резьбовое соединение(нейтральное сечение), намеченное для отвинчивания, от веса верхней части колонны (место отворота выбирается в устойчивой части разреза в интервале отсутствия каверн); 4. посадить натянутую колонну труб на трубные клинья, что бы предотвратить ее смещение относительно ствола ротора; 5. приложить к колонне труб обратный вращающий момент (против чс), равный 1/3, но не более ½, закручиваемого момента, и застопорить колонну; 6. опустить торпеду, установить в намеченном интервале и взорвать; 7. поднять из скважины кабель с остовом торпеды, грузом и держателем; 8. расстопорить ротор и приступить к развинчиванию труб.

Применяется тогда, когда другие методы ликвидации аварии оказываются безуспешными или их применение экономически не выгодно. Спускаем торпеду до намеченного интервала и взрываем. Последующие действия имеют 2 пути: 1)Если интервал прихвата мал, то его разбуривают; 2)если интервал прихвата большой, то врезают новый ствол.

В процессе бурения и испытания нефтяных и газовых скважин вследствие явлений горно-геологического характера возникают нарушения технологического процесса, называемые осложнениями. Осложнением является нарушение нормального состояния скважины, в результате которого дальнейшее углубление затрудняется или должно быть временно прекращено во избежание аварии. Осложнения как нарушения непрерывности технологического процесса строительства скважины вызываются явлениями горно-геологического характера.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Курсовая_аварии и осложнения.docx

В процессе бурения и испытания нефтяных и газовых скважин вследствие явлений горно-геологического характера возникают нарушения технологического процесса, называемые осложнениями. Осложнением является нарушение нормального состояния скважины, в результате которого дальнейшее углубление затрудняется или должно быть временно прекращено во избежание аварии. Осложнения как нарушения непрерывности технологического процесса строительства скважины вызываются явлениями горно-геологического характера. Это поглощения буровых и тампонажных растворов, нефтегазоводопроявления, выбросы и открытые фонтаны нефти, газа или воды, осыпи и обвалы горных пород в ствол скважины и др. В проектах на строительство буровых скважин предусматриваются возможности и условия появления осложнений, разрабатываются мероприятия по их предотвращению и ликвидации. Но эти расчеты не всегда основаны на точной информации о горно-геологических условиях бурения. Проходка разведочных скважин нередко проектируется по информационным данным о горных породах и пластовых флюидах, полученным по соседним площадям. Именно этим объясняется возникновение ситуаций, когда основные технологические параметры становятся несовместимыми с условиями бурения.

Определенная часть осложнений переходит в аварии. Авария - это непредвиденное нарушение непрерывности технологического процесса бурения или испытания скважин, требующее для его ликвидации проведения специальных работ, не предусмотренных проектом. Характерными видами аварий бывают поломки бурильных или обсадных колонн с оставлением в стволе скважины отдельных элементов, потеря подвижности колонн труб, смятие или нарушение обсадных колонн и др.

Основной причиной возникновения аварий является нарушение параметров технологии бурения буровой бригадой, несоблюдение инструкций и требований проектных документов.

В соответствии с инструкцией по классификации, расследованию и учету аварий при бурении скважин на нефть и газ все аварии подразделяются на следующие виды:

- аварии с элементами бурильной колонны;

- прихваты бурильных и обсадных колони;

- аварии с долотами;

- аварии с обсадными колоннами и элементамиих оснастки;

- аварии из-за неудачного цементирования;

- аварии с забойными двигателями;

- падение в скважину посторонних предметов:

При бурении эксплуатационных и разведочных скважин самым распространенным и наиболее тяжелым видом аварии является прихват бурильных и обсадных колонн. Ежегодно в управлениях буровых работ Тюменской области возникает 70 - 80 прихватов бурильных труб. Число прихватов на разведочном бурении также велико - 40 - 43 прихвата бурильных труб и 2 - 5 случаев прихвата обсадных колонн. Этот вид аварий является самым трудоемким. Он занимает 35 - 45% общих затрат времени на ликвидацию аварий.

1. Прихват бурильных и обсадных колонн.

Прихватом называют непредвиденное при бурении скважины нарушение процесса, которое характеризуется потерей подвижности колонны и не может быть ликвидировано при приложении допустимых нагрузок. Допустимая величина натяжения для освобождения прихваченной бурильной колонны определяется из условия, что материал труб не может быть подвергнут напряжениям, равным пределу его текучести. Расчет допустимого натяжения производится по формуле:

где: - предел текучести материала труб, кН;

F - площадь поперечного сечения тела гладкой части бурильной трубы,м2;

k - коэффициент запаса прочности, определяющий степень износа труб. Принимается равным 1,2-1,3.

В случае, если при ликвидация прихвата величина натяжения будет превышать , бурильные трубы подлежат списанию, так как в последующем возможны поломки труб из-за усталостных явлений и микротрещин.

В качестве признаков возможного прихвата колонны при движении в стволе скважины служат ее затяжки и посадки. Затяжка колонны возникает при подъеме в виде значительного увеличения нагрузки на крюке сверх собственного веса труб. Посадка инструмента происходит при его спуске и выражается в существенном снижении нагрузки на крюке, отмеченном гидравлическим индикатором веса (ГИВ). При прохождении сужений, желобных выработок, уступов иногда возникают ситуации, когда колонна при технически допустимой разгрузке на крюке не идет вниз. Обычно прихват труб возникает не мгновенно, поэтому его можно предотвратить. Основной причиной образования прихвата труб следует считать нарушение правил технологии бурения исполнителями работ. Как и любой другой вид аварий, прихват требует изучения обстоятельств его возникновения.

К ним относятся: состояние ствола скважины, в том числе наличие зон осыпей, обвалов, сужений ствола, расположение уступов, горизонтов, поглощающих буровой раствор, или пластов, проявляющих флюиды. Изучается состояние бурильной колонны и продолжительность ее работы, Важную рольпри возникновении прихвата играет состояние технологии промывки скважины и наличие в буровом растворе смазывающих добавок.

1.1. Разновидности прихватов, условия их возникновения и признаки

По факторам, способствующим возникновению прихватов, следует различать несколько их разновидностей.

1.1.1. Прилипание к стенке скважин под действием перепада давлений.

Это так называемые дифференциальные прихваты. Дифференциальное давление (перепад между гидростатическим и пластовым) прижимает колонну к стенке скважины. Прихват возможен при наличии в разрезе хорошо проницаемых пород (песчаников, алевролитов, известняков в продуктивной толще) с проницаемостью до 600 - 800 миллидарси.

Другими условиями возникновения дифференциального прихвата являются образование липкой фильтрационной корки на стенке скважины, возникновение механической прижимающей силы в виде нормальной составляющей веса труб в наклонно направленных скважинах и в искривленных участках ствола вертикальных скважин, оставление бурильной колонны без движения на какое-то время. Эта разновидность прихватов наиболее часто встречается на промыслах Западной Сибири. Обычно циркуляция бурового раствора при возникновении прихвата не прекращается.

1.1.2. Заклинивание низа колонны.

Заклинивание - это жесткое сопротивление колонны продольному перемещению и вращению, которое возникает при резкой посадке инструмента в желобную выработку, сужение, сильно искривленный участок ствола.

Эта разновидность также встречается часто. Преобладающими являются прихваты в суженной части ствола, а также в желобных выработках, в интервалах резкого изменения оси скважины, в интервалах интенсивного роста фильтрационных корок, при заклинивании труб посторонними предметами, шламом и утяжелителем, кусками обвалившейся породы,

В случае небольших превышений нагрузки или крутящего момента при натяжении или вращении колонны явление жесткого сопротивления называют подклиниванием.

Заклинивание низа колонны труб характерно для зон сужения ствола скважин, вызванных интенсивным нарастанием фильтрационных корок, для интервалов резкого изменения оси ствола, для интервалов твердых и абразивных пород, пройденных долотом с потерей диаметра, а также при замене компоновки низа бурильной колонны на более жесткую при бурении наклонно направленных и горизонтальных скважин. Обычно этот тип прихватов возникает при спуске, реже - при подъеме инструмента.

Признак прихвата при спуске - это разгрузка инструмента на 3-4 тс, а при подъеме - затяжка.

Наиболее сложной разновидностью прихвата является заклинка инструмента в образующейся на стенке скважины продольной выработке, называемой желобом. Желоб является следствием механического воздействия замков бурильной колонны на наклонные участки наклонно направленных и горизонтальных скважин. При движении колонны происходит разрушение пород типа резания замками, прижатыми к стенке горизонтальной составляющей веса определенной части бурильной колонны.

Признаками образования желобов служат возникновения мгновенных значительных затяжек при подъеме колонны. Как правило, дополнительные затяжки ведут к осложнению аварии. Инструмент при этом еще более затягивается в желоб, а циркуляция, восстанавливающаяся без затруднений, не помогает освобождению колонны.

Заклинивания инструмента посторонними предметами происходят вследствие ошибок членов буровой вахты при работе на устье. В скважину падают рабочие инструмента в виде цепных ключей, кувалд, ломов, клинья ротора, сухари АКБ и т.д. Заклинивание бурильной колонны возможно при ее спуске с большой скоростью в искривленных интервалах ствола при наличии сильно трещиноватых перемятых пород. Замками сбиваются отдельные куски пород, которые при падении по затрубному пространству заклинивают трубы.

Заклинивание колонн обычно происходит мгновенно при сохранении циркуляции.

Прихваты колонны при заклинивании ее шламом или утяжелителем возникают из-за нарушения режима промывки скважины. Накопление осадка из частиц шлама или утяжелителя в кольцевом пространстве при определенных условиях может привести к заклиниванию бурильной колонны. Признаки этой разновидности заклинивания следующие:

- постепенное повышение давления в нагнетательной линии,

- появление затяжек инструмента,

- постепенное прекращение циркуляции.

При турбинном бурении с двумя насосами и расходе бурового раствора 40 - 45 л/с возможен размыв резьбовых соединений.

Это приводит к тому, что ухудшаются условия промывки в нижней части ствола и увеличиваются шансы на прихват колонны.

1.1.3. Прихваты бурильной колонны обвалившимися неустойчивыми породами.

Они характерны для интервалов, состоящих из глинистых пород, склонных к осыпям и обвалам, а также к пластическому течению.Из геологических факторов, способствующих потере устойчивости пород, следует отметить наличие в разрезе перемятых, трещиноватых, тектонически нарушенных пород, склонных к быстрому набуханию под действием фильтрата бурового раствора.

Технологические факторы включают:

- низкое качество бурового раствора, прежде всего, большая величина фильтрации;

- несоответствие типа буровогораствора разбуриваемымгорным породам;

- большие колебания давления промывочнойжидкости в открытом стволе скважины, приводящие к поглощениямраствора игидроразрывам пластов, а следовательно и к снижению уровняраствора и уменьшению противодавления на стенкискважины;

- длительное оставление вскрытых малоустойчивыхотложений без крепления их обсадными трубами;

- механическое воздействие замковыхсоединений бурильнойколонны на стенки скважины.

Признаки осыпей следующие:

- вынос во время циркуляции оскольчатогошлама, необработанного вооружением буровых долот;

- посадки и затяжки инструмента, недохождение долота дозабоя из-за накоплении осадка после проведенияспуска колонныи наращиваний;

- некоторое повышение давления нанасосах при углублениискважины и проработках ствола;

- интенсивный рост вязкости и содержаниякусков породы вбуровом растворе.

Обвалы, в отличие от осыпей, имеют более объемный характер. Признаки обвалов таковы:

- резкое повышение давления в нагнетательной линии, сопровождающееся иногда поглощением раствора или потерей циркуляции;

- больной интервал недохождения инструмента дозабоя;

- малая скорость проработки ствола.

1.1.4. Прихват бурильной колонны сальником.

Образование в буровом растворе крупных пластичных кусков бурового глинистого шлама, названных сальниками, происходит при проходке глинистых отложений. Сальники возникают, главным образом, при сдирании со стенок замками колонны толстых рыхлых глинистых корок, отложившихся на высокопроницаемых породах. Образованию сальников способствует загрязненность ствола скважины частицами выбуренной породы при недостаточной скорости восходящего потока жидкости. При этом в зоне работы долота возникает концентрация частиц шлама и слипание их при условии низкой смазывающей способности раствора и значительного содержания в нем твердой фазы. В процессе подъема по стволу масса сальника увеличивается, а скорость подъема падает. Сальники накапливаются в местах увеличения поперечного сечения кольцевого пространства, прилипая к элементам низа бурильной колонны над долотом, выше турбобура, выше УБТ. Прихват колонны сальником возникает чаще всего при подъеме инструмента, когда формируются условия перекрытия затрубного пространства крупными сальниками в местах сужений ствола. Прихват труб может сопровождаться потерей циркуляции.

Признаками появления сальников являются:

- возникновение посадок, инструмента при спуске и затяжек при подъеме;

- уменьшение механической скорости проходки долотом, сохранившим работоспособность всех узлов;

- увеличение крутящего момента при роторном способе бурения:

- повышение давления в нагнетательной линии в процессе проходки и во время промывок;

- уменьшение веса колонны на крюке при спуске и восстановлении циркуляции;

- обнаружение плотных кусков глины на замках и других элементах бурильной колонны во время ее подъема;

Прихватом следует считать непредвиденные при сооружении скважины процесс, характеризующийся потерей подвижности колонн труб или скважинных приборов, который не восстанавливается даже после приложения к нему максимально допустимых нагрузок (с учетом запаса прочности). Как показывают промысловые данные, по Приобской площади наиболее частыми видами аварий являются прихваты бурильного инструмента. Из числа известных видов прихватов по физической однородности вероятных причин их возникновение можно объединить в три категории:

I - прихват под действием перепада давления

II -заклинивание колонны труб при движении в стволе

III - прихват из-за сужения сечения ствола скважины, оседание шлама, течение пород, сальнокообразований.

Основными причинами прихватов инструмента на Приобской площяди являются:

а) Прихваты вследствии заклинивания низа колонны труб характерны для зон сужения ствола скважин, вызванных сработкой долот по диаметру в твердых породах, для интервалов резкого изменения направления оси ствола скважины, а также для интервалов интенсивного нарастания фильтрационной корки, обвалообразования. Как правило, такие прихваты происходят при спуске.

б) Прихваты в следствии сальникообразований возникают в основном при разбуривании глинистых отложений или хорошо проницаемых горных пород, на которых формируется толстая и рыхлая фильтрационная корка. Обычно в этом случае циркуляция теряется почти или полностью.

в) Прихваты в следствии нарушения устойчивого состояния пород приурочены к интервалам обвалообразований и осыпей.

г) Прихваты, происшедшие в следствии нарушения режима промывки, характеризуются постепенным повышением давленияпри промывке, появлением затяжек, постепенным прекращением циркуляции.

Одной из причин подобных аварий являются промывки в колонне труб (нарушение герметичности бурильной колонны.

2. Аварии с долотом

Аварии с долотом бывают двух видов: отвинчивание долота поломка их (разрушение долота и оставление деталей на забое. Отвинчивание происходит в результате нарушения правил крепления и спуска долота в скважину.

Причины разрушения долота могут быть самыми разнообразными: передержка долота на забое, удар долота о забой или уступ в скважине, несоответствие типа долот проходимым породам, дефекта в изготовлении, повреждения из-за небрежного хранения или транспортировки. Большую роль в профилактике аварий с долотами играет правильный подбор долота соответствии со свойствами проходимых пород и наиболее рациональная его отработка. Серьезное внимание нужно уделять вопросам контроля качества изготовленных долот до начала их использования, условиям хранения, транспортирования.

3. Аварии с забойными двигателями

Для применяемых конструкций забойных двигателей наиболее характерны аварии следующих видов: поломка корпуса двигателя по телу, срыв резьбы переводника, отвинчивание ниппеля, узлов турбобуров (вала, вала со статорами), отвинчивание и оставление шпинделя, слом переводника, слом вала.

Все аварии происходят преимущественно в результате несвоевременного контроля, некачественного ремонта, неграмотной эксплуатации забойных двигателей. Поэтому профилактика аварий с забойным двигателями должны заключаться прежде всего в выполнении установленных норм эксплуатации, контроля и ремонта.

4. Аварии при креплении

Основными видами при креплении скважины являются: аварий при спуске обсадной колонны, порыв колонны по телу, падение колонны в скважину, смятие колонны, недохождение колонны до заданной глубины, аварии при цементировании скважин.

Причинами возникновения подобных аварий могут быть:

- недостаточная и неправильная подготовка ствола скважины;

- применение недоброкачественных обсадных труб;

- неправильный выбор компонентов для приготовления тампонажного раствора или плохая его подготовка.

- Аварии при цементировании:

При цементировании обсадных колонн имеют место аварии и осложнения, происходящие по следующим причинам:

1.Использование тампонажного цемента, качество которого не удовлетворяет забойным условиям;

2. Не точное определение расчетных величин.

3. Халатное отношение к организации работ в процессе подготовки и проведения цементировочных работ.

4.3 Факторы, способствующие возникновению аварий

Факторы, способствующие возникновению аварии в бурении, могут быть разделены на три группы:

1. Неблагоприятные горно-геологические условия бурения (природный фактор).

2. Несовершенство и различные нарушения технологического ведения буровых работ (технологический фактор).

3. Несовершенство организации буровых работ и отступления от правил, инструкции эксплуатации буровой техники и инструмента (организационно-технические факторы).

Опыт показывает, что неблагоприятные горно-геологические условия бурения скважин могут являться только предпосылкой возникновения некоторых видов аварий, но не служат фактором, определяющим неизбежность аварий. Обстоятельное изучение и прогнозирование природных аномалий позволит своевременно корректировать соответствующую технологию бурения, как правило, позволит избежать аварий при проводке скважин.

Аварийность также резко уменьшиться с ростом общего уровня знаний и специальной технологической подготовки работников всех звеньев бурового предприятия. Повышение производственной дисциплины, а также совершенствование технологии бурения и культура производства, в свою очередь будут служить залогом успеха[12].

Раздел: Геология
Количество знаков с пробелами: 125302
Количество таблиц: 29
Количество изображений: 41

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Министерство образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

НИ Иркутский государственный технический университет

к курсовому проекту

"Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин"

Тема: "Причины прихватов бурильной колонны и определение верхней границы прихвата для заданных условий"Выполнил: студент группы НБзу-13

Задание на курсовой проект По курсу: "осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин"

Студенту: Иванову Илье Григорьевичу

Тема проекта: "Причины прихватов бурильной колонны и определение верхней границы прихвата для заданных условий"

Исходные данные: Тема 3, Вариант 2 Таблица 1. Исходные данные для расчета.

1. Диаметр труб, мм

2. толщина стенки, мм

3. длина секции, м

4. масса 1м труб, кг

5. удлинение колонны, см

6. приложенная сила, кН

СодержаниеВведение

1. Природа прихватов колонн труб

2 .Факторы, влияющие на возникновение прихватов колонны труб

3. Определение верхней границы глубины прихвата

Список используемой литературы

Введение Одним из самых распространенных серьезных и дорогостоящих видов осложнений при проводке скважин, иногда оканчивающихся ликвидацией скважины или бурением нового ствола, являются прихваты колонн бурильных и (или) обсадных труб. Как правило, прихватам предшествуют затяжки бурового инструмента, связанные с обвалами пород или попаданием бурильного инструмента в желоба, им же образованные и ликвидируемые без остановки технологического процесса.

В современных условиях бурения, характеризующихся разнообразием геологического строения районов, ростом глубин скважин, высокими давлениями и температурами, а также солевой агрессией, приводящими к деструкции бурового раствора, наличием толщ проницаемых отложений и неустойчивых пород, сложными конструкциями скважин и компоновок низа бурильных колонн, разнообразием систем химических обработок буровых растворов, сложной пространственной конфигурацией скважин, вопросам предупреждения прихватов бурильных и обсадных колонн, а также способам ликвидации последствий осложнений отводится первостепенная роль.

Природа их различна, поэтому и методы ликвидации их отличаются друг от друга и имеют свою специфику.

На возникновение прихватов колонн труб оказывает влияние множество факторов, дифференцировать которые с целью оценки их влияния трудно.

Можно схематично разделить действующие при прихвате колонн труб силы на силы механического прижатия труб к стенке скважины, связанные с действием перепада давления и горизонтальной составляющей веса колонны труб, и адгезионные силы взаимодействия, зависящие от свойств фильтрационной корки, состояния контактной зоны и условий среды. Эти силы действуют совместно. В зависимости от условий в скважине их соотношение меняется.

Прихваты бурильных и обсадных колонн - это потеря подвижности колонны труб из-за различных причин.
Это одно из самых распространенных осложнений при бурении.
Почти 30% прихватов в глубоких скважинах ликвидируется бурением нового ствола.

Причины появления прихватов колонн и труб:

длительное пребывание бурильной колонны в скважине в покое (без вращения);

сужение ствола, обусловленное набуханием или сползанием пород;

низкое качество бурового раствора, вследствие чего на стенках скважины образуется толстая липкая корка;

неудовлетворительная очистка бурового раствора в желобах от частиц выбуренной породы;

недостаточная скорость восходящего потока в затрубном пространстве;

выпадение утяжелителей из раствора;

искривление ствола скважины;

заклинивание в желобах.

Наиболее распространенные виды прихватов:

  • прилипание бурильной колонны к глинистым коркам, отложившимся на стенках скважины:
      • причина - перепад давлений между пластовым и гидростатическим;
      • проявление - бурильная колонна прижимается к стенке скважины и вдавливается в глинистую корку;
      • влияющие факторы:
          • время нахождения колонны труб в скважине без движения;
          • величина перепада между гидростатическим и пластовым давлением;
          • площадь соприкосновения бурильной колонны со стенкой скважины;
          • сила трения между колонной труб и стенками скважины;
          • толщина, прочность, липкость глинистой корки.
            • образуется в глинистых породах и при возникновении толстой глинистой корки в интервалах проницаемых пород;
            • влияющие факторы:
                • загрязненность ствола скважины;
                • недостаточная скорость восходящего потока бурового раствора в затрубном пространстве;
                • высокая вязкость, липкость, плотность, СНС бурового раствора;
                • плохая очистка выходящего из скважины бурового раствора;
                • резкое увеличение площади сечения ствола из-за изменения диаметра (Ø) или образования каверн.
                  • происходит в суженных интервалах ствола и желобных выработках, осевшим шламом;
                  • чаще всего - в местах больших перегибов ствола;
                  • желоба вырабатываются при движении колонны по стенке скважины;
                  • влияющие на размер желоба факторы:
                      • кривизна скважины,
                      • твердость пород,
                      • количество СПО,
                      • масса бурильной колонны,
                      • способ бурения.
                        • чаще всего происходит в глинистых породах, способных к набуханию;
                        • причины:
                            • недостаточное гидростатическое давление,
                            • не соответствие качества глинистого раствора,
                            • длительное время воздействия раствора на породы, склонные к обвалам.

                            Образование сальников:

                            • частицы шлама, поднятые буровым раствором в наддолотное пространство, теряют скорость и зависают из-за увеличения площади поперечного сечения ствола скважины;
                            • со временем количество частиц породы увеличивается, т.к. снизу их подпирает восходящий поток бурового раствора;
                            • частицы слипаются , уплотняются и образуют сальник;
                            • сальник прилипает к бурильной колонне, причем это возможно как со стороны стенки скважины при наличии толстой глинистой корки, так и в интервалах перехода ствола с меньшего Ø на больший.
                            • скопление плотных корок над калибратором, на долотных переводниках, над забойным двигателем, УБТ и бурильными замками нижних свечей;
                            • плотные комки породы и куски глинистой корки на виброситах и в желобной системе;
                            • перелив бурового раствора через устье скважины при подъеме бурильной колонны, вызванный поршневанием;
                            • повышение давления на насосах с одновременным уменьшением нагрузки на крюке;
                            • затяжки при отрыве бурильной колонны от забоя во время бурения;
                            • уменьшение скорости бурения;
                            • посадки при спуске бурильной колонны и затяжки при подъеме;
                            • нарастающее затруднение в проворачивании бурильной колонны при проработке ствола или при роторном бурении.

                            Для предупреждения прихватов бурильной колонны необходимо:

                            1. применять высококачественные буровые растворы, создающие небольшие по толщине корки на стенках скважины;
                            2. обеспечивать полную очистку бурового раствора от частиц выбуренной породы.

                            Снижение липкости корки можно обеспечить добавлением к буровому раствору нефти в количестве 5-8% от объема бурового раствора.

                            Но при этом следует учитывать, что нефть несколько повышает вязкость раствора.

                            Для снижения липкости корки и борьбы с затяжками бурильных труб в буровой раствор обычно вводят серебристый графит от 0,8 - до 1,5% (по массе к объему).

                            Читайте также: