Вікіпедія

Прихоплення бурильної колони

Прихоплення бурильної колони — одне із найважчих ускладнень, які виникають у процесі буріння свердловини.

Загальний опис ред.

Прихоплення колони труб є одним із найважчих ускладнень, які виникають у процесі буріння свердловини. Зі збільшенням глибини свердловини кількість і складність прихоплень бурильної колони зростають. Нерідко для підйому колони із свердловини необхідно прикласти навантаження, що значно перевищує вагу колони. Таке ускладнення називають затяжкою. Якщо зрушити колону з місця не вдається, прикладаючи навантаження, при якому напруження в трубах наближаються до їх міцності, або допустимої вантажопідіймальності вишки чи талевої системи, ускладнення називається прихоплюванням. Якщо для ліквідації прихоплювання прикласти більше навантаження, то ускладнення може перейти в аварію.

Зі збільшенням глибини свердловини кількість і складність прихоплень бурильної колони зростають. Нерідко для підйому колони із свердловини необхідно прикласти навантаження, що значно перевищує вагу колони. Таке ускладнення називають затяжкою. Якщо зрушити колону з місця не вдається, прикладаючи навантаження, при якому напруження в трубах наближаються до їх міцності, або допустимої вантажопідіймальності вишки чи талевої системи, ускладнення називається прихоплюванням. Якщо для ліквідації прихоплювання прикласти більше навантаження, то ускладнення може перейти в аварію.

Прихвати колон труб (бурильних, обсадних або насосно-компресорних) належать до поширених і важких ускладнень у бурінні, причиною яких є виникнення сили, яка утримує колону труб. У процесі буріння свердловини можуть виникати різні прихвати, з яких найпоширенішими є такі:

  • під дією перепаду тиску у свердловині і пласті;
  • внаслідок заклинювання низу колон під час їх переміщення у свердловині;
  • внаслідок жолобоутворення;
  • внаслідок сальникоутворення;
  • внаслідок порушення стійкого стану порід у стінках свердловини;
  • внаслідок заклинювання породоруйнівного інструменту;
  • внаслідок порушення режиму промивки;
  • у процесі випробування свердловин випробувачами пластів.

Виникають також прихвати геофізичних та інших приладів, що спускаються на кабелі.

Причини прихвоплень технологічного характеру ред.

  • Прилипання через великий перепад тиску між свердловиною і пластом.
  • Заклинювання долота породою.
  • Буріння без промивання або при недостатній продуктивності насосів.
  • Недостатнє очищення стовбура і скупчення шламу в свердловині.
  • Негерметичність бурильної колони.
  • Промивання різьбових з‘єднань.
  • Пропуски розчину через ніпель забійного двигуна.
  • Буріння з великою механічною швидкістю без достатнього видалення шламу.
  • Посадка долота в шламові пробки в стовбурі або на вибої.
  • Обвал породи з втратою циркуляції та викиді.
  • Утворення сальників.
  • Заклинювання труб у жолобах.

Діагностика прихватів ред.

Діагностика прихватів розглядає такий перелік ознак і факторів:

  • місце прихвату (розташування меж прихвату);
  • глибина свердловини та розташування в ній інструменту, а також властивості породи і пласта (літологія, тектоніка, проникність, пластовий тиск, температура, флюїдонасиченість), особливості стовбура свердловини (діаметри, наявність каверн, жолобів, перегинів), характер траєкторії свердловини (зенітний і азимутальний кути), характеристика інструменту в зоні прихвату;
  • технологічні властивості бурового розчину (густина, фільтрація, реологічні параметри, мастильна здатність та ін.);
  • характер циркуляції бурового розчину після прихвату (витрата, перепад тиску під час промивки);
  • ускладнення, що передували прихвату, та брак під час виконання допоміжних робіт (осипання, затягування, посадки, падіння сторонніх предметів у свердловину);
  • додаткові ускладнення, що мали місце в процесі ліквідації прихвату.

Використовуючи подану систематику ознак і класифікацію прихватів, можна з достатньою достовірністю діагностувати різновиди прихвату.

Загальні технологічні заходи по попередженню виникнення прихоплення ред.

  • Зниження густини бурового розчину.
  • Застосування центраторів.
  • Застосування ОБТ квадратного перетину й ОБТ зі спіральною канавкою.
  • Створення на інструменті міцних мастильних плівок.
  • Застосування емульсійних розчинів на нафтовій основі.
  • Не допускати різкої зміни кривизни. При наявності затягувань при двох рейсах застосовувати вивідні калібратори.
  • Не допускати посадок. Величина натяжки для звільнення прихоплення в три рази більше допущеної посадки.
  • Дотримуватися гідравлічної програму по очищенню стовбура.
  • Обмежувати механічну швидкість проходки.
  • При бурінні з утратою циркуляції заповнювати свердловину в‘язким буровим розчином.
  • Підвищувати в'язкість розчину для поліпшення виносу шламу.
  • Шарошечне долото спускати обережно в інтервалах пробурених алмазним долотом і навпаки.
  • При бурінні турбобурами алмазними долотами, над долотом встановлювати розширювачі для згладжування сходинок.
  • Використовувати яси в компонуванні бурильної колони.

Для ліквідації прихоплень у практиці буріння застосовують такі основні способи та пристрої:

  • Гідроімпульсний спосіб, розрізняють прямий спосіб (ПГІС) та обернений (ОГІС). Схема обв'язки устя свердловини, технологічні розрахунки та технологія встановлення обох гідроімпульсних способів описана у літературі.
  • Вибуховий спосіб; для ліквідації прихоплень застосовують торпеди з детонуючим шнуром (ТДШ) та корпусні торпеди з детонуючим шнуром (КТДШ). Вибір заряду, конструкція торпед та технологія ліквідації прихоплень наведена у додатковій літературі.
  • Установлення рідинних ванн, серед яких найрозповсюдженішими є нафтові ванни. Технологічні розрахунки, технологія установлення нафтової ванни наведені у практикумі з цієї дисципліни. Схему обв'язки устя при установленні нафтової ванни студенту рекомендовано розробити самостійно.
  • Застосування ударних механізмів: гідравлічний ударний механізм (ГУМ), збуджувач пружних коливань (ВУК), пристрій для ліквідації прихоплень (УЛП), яс ударний (ЯУ), яс ударно-вібраційний (ЯУВ) тощо. Конструкцію, технологію роботи з ударними механізмами наведено у літературі.
  • Використання випробувачів пластів або пристрою для ліквідації прихоплень пониженням тиску бурового розчину в затрубному просторі (УЛПП).
  • Комбінований спосіб (наприклад, нафтова ванна та один із ударних механізмів). Студент на основі аналізу наведених вище способів самостійно розробляє технологію комбінованого способу.
  • Оббурювання та витягування прихопленої колони частинами, спосіб довготривалий, а тому застосовується не часто.
  • Встановлення цементного моста, забурювання нового ствола та перебурювання втраченого інтервалу свердловини.

Див. також ред.

Література ред.

Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Прихоплення_бурильної_колони&oldid=38324743