Осложнения и аварии при бурении скважин; классификация аварий; способы и устройства для ликвидации аварий.

Бурение всегда осложняется тем, что принципиально невозможно на 100% предугадать свойства горных пород и особенности пластов, которые придётся бурить при строительстве конкретной скважины. Всегда происходят какие-либо задержки бурения по геологическим причинам. Бывают задержки и по техническим причинам, в том числе и из-за человеческого фактора.

Причины задержек процесса бурения и сами случаи задержек, если они ликвидируются в течение до двух часов (в некоторых предприятиях до суток), называются осложнениями. А случаи задержек процесса бурения на более длительный срок называют авариями.

Классификация осложнений.

1.Осложнения в виде причин задержек, а именно в виде свойств горных пород:

- высокопористые и карстовые породы;

- неустойчивые горные породы;

- пластичные горные породы

- аномально высокие пластовые давления;

- аномально низкие пластовые давления;

- пластовые флюиды с агрессивными химическими компонентами.

2. Осложнения в виде причин задержек бурения:

- осыпи и обвалы стенок скважины;

-сужения ствола скважины из-за образования фильтрационной корки на пористых породах;

- сужения ствола скважины из-за ползучести или пластичности горных пород.

3.Осложнения в виде задержек бурения:

- затяжки и посадки бурильного инструмента из-за осыпей и обвалов горных пород;

- нефтегазоводопроявления, ликвидируемые за 2 (двадцать четыре) часа;

- не катастрофические поглощения промывочной жидкости;

- порча бурового раствора агрессивными пластовыми флюидами, которую буровики успевают вовремя нейтрализовать.

Виды аварий. Аварии обычно подразделяют на произошедшие по геологическим причинам и по техническим причинам.

Аварии бывают следующие:

- прихват бурильной колонны, когда её невозможно вытащить из скважины;

- посадка обсадной колонны, когда её невозможно спустить до забоя скважины;

- обрывы бурильного инструмента или обсадной колонны;

- поломки породоразрушающего инструмента;

- катастрофические поглощения промывочной жидкости;

- неуправляемые выбросы пластовых флюидов на поверхность, которые часто сопровождаются пожарами и т.д.

Предупреждение и ликвидация осложнений и аварий Осложнения и аварии легче предупреждать, чем ликвидировать. Для предупреждения прихватов необходимо: применять высококачественные глинистые растворы; обеспечивать максимально возможную скорость восходящего потока глинистого раствора; колонны промывка скважин должна производиться до полного удаления выбуренной; обеспечивать полную очистку глинистого раствора от обломков выбуренной породы; утяжелять глинистый раствор при вращении бурильной колонны; следить за температурой восходящего глинистого раствора, так как резкое снижение ее свидетельствует о появлении разрыва резьбовых соединений в колонне бурильных труб выше долота.

 Для предотвращения аварий с турбобурами надо проверять крепление гайки, переводника, ниппеля и вращение вала у каждого турбобура. Перед спуском в скважину нового турбобура или турбобура, поступившего из ремонта, необходимо проверять плавность его запуска при подаче насосов, соответствующей нормальному режиму его работы, осевой люфт вала, перепад давления, герметичность резьбовых соединений и отсутствие биения вала.

Когда буровики сталкиваются с поглощениями промывочной жидкости, то сначала в неё добавляют так называемые кольматанты, то есть засорители. В качестве кольматантов обычно используются механические наполнители промывочной жидкости, такие как резиновая крошка, древесные опилки, отходы текстильной промышленности, ореховая скорлупа и так далее. Однако, если это не помогает, забой скважины заливают цементным раствором, и производят ОЗЦ.

Типичным осложнением бурения является большое трение бурильного инструмента о стенки скважины. Для того чтобы бурильный инструмент не заклинивало, в промывочную жидкость вводят смазочные добавки, например, глицерин или газовую сажу с нефтью, или упругий кольматант с антифрикционным покрытием, или используют промывочные жидкости на нефтяной основе.

При прихвате бурильного инструмента. Если инструмент не удаётся выдернуть с помощью специальных ударных устройств, то вместо прихвата закачивают нефтяную ванну. Если не помогло, то закачивают кислотную ванну. Если и это не помогло, то отворачивают бурильный инструмент как ближе к прихваченному месту и на голове оставленной части инструмента устанавливают цементный мост. И бурят дальше, в обход прихваченной колонны.

Основными видами работ при устранении аварий в скважинах являются ловильные, фрезерные, очистные и вспомогательные.

Захватные устройства для удержания прихваченных и аварийных (после обрыва) НКТ и бурильных труб бывают врезные, плашечные и спиральные.

К врезным захватным устройствам относятся ловильные метчики и колокола, к плашечным – ловители и труболовки для НКТ, а к спиральным труболовки и ловители.

Трубные ловители наружного захвата предназначены для захвата и удержания труб за наружную поверхность при подъёме из скважины и выпускаются типа: ЛТН и ЛТНК (ловитель короткого захвата, предназначенный для захвата и удержания элементов аварийных объектов, которые из-за небольшой длины не могут быть захвачены ловителями ЛТН).

Ловители состоят из трех основных частей: переводника, корпуса и воронки. В зависимости от размера аварийного объекта в ловитель может быть вставлен один из двух комплектов захватов: либо спиральный захват со вставкой, либо цанговый захват с калибрующим фрезером. Выпускаются ловители проходные – индекс П, позволяющие пропускать сквозь себя аварийные объекты с наружным диаметром, близким к диаметру самого ловителя.

Колокола ловильные выпускаются двух типов:

- типа К, предназначенные для извлечения колонны бурильных или НКТ труб путем навинчивания на наружную поверхность труб;

- типа КС (сквозные), предназначенные для извлечения колонны бурильных труб за замок, муфту или утяжеленную бурильную трубу путем навинчивания на их наружную поверхность.

 Метчики выпускаются четырех типов:

- типа МСЗ (специальные), предназначенные для захвата бурильных труб путем ввинчивания в резьбу замка;

- типа МЭС (специальные), предназначенные для захвата НКТ путем ввинчивания в резьбу муфту;

- типа МБУ (универсальные), предназначенные для захвата бурильных труб путем врезания в гладкую внутреннюю поверхность труб;

- типа МЭУ (универсальные), предназначенные для захвата НКТ путем врезания в гладкую внутреннюю поверхность труб.

Режущие инструменты – фрезеры забойные, кольцевые, комбинированные, труборезка и др. В некоторых случаях режущий инструмент комбинируется с захватным устройством (магнитным, плашечным).

Фрезеры забойные выпускаются трех видов: 1 – легкого; 2 – среднего; 3 – тяжелого. Легкого вида – для разрушения труб группы прочности Д, К, Е, торцевая поверхность фрезера армируется твердым сплавом на 40%.

Среднего вида – для разрушения труб группы прочности Л, М, армируется на 60%.

Тяжелого вида – для разрушения труб группы прочности Р, Т; долот; аварийных инструментов; - армируется твердым сплавом на 80%.

 Фрезеры кольцевые выпускаются трех видов: 1 – легкого; 2 – среднего; 3 – тяжелого.

Легкого вида имеют зубчатую форму режущего торца, предназначены для работы по глинистой корке, осадку, цементу и горным породам с твердостью < 200 кгс/мм² с включениями отдельных мелких металлических предметов.

Среднего вида имеют волнистую форму режущей поверхности, предназначены для тех же работ, что и легкие, но с включениями до 15% металлических объектов из стали с пределом текучести < 550 МПа и твердостью НВ < 240.

Тяжелого вида имеют массивную режущую поверхность, предназначены для тех же работ, что и легкие, но с включением до 40% металлических объектов из стали.

Фрезеры-райберы предназначены для прорезания «окна» в обсадной колонне при забуривании нового ствола, выпускаются трех исполнений: 1, 2 и 3, которые отличаются диаметром конической части, позволяющим увеличивать размер прорезаемого окна.

Фрезеры-ловители магнитного предназначены для извлечения из скважин предметов, обладающих ферромагнитными свойствами, в том числе, изготовленных из твердого сплава. Конструкции ловителей обеспечивают подачу промывочной жидкости на забой (центральная схема промывки).

Фрезеры-ловители магнитные с механическим захватом -для извлечения из скважин частей и деталей породоразрушающего инструмента и элементов бурильной колонны с помощью механическогозахвата, а также предметов, обладающих ферромагнитными свойствами с помощью магнитной системы.

К вспомогательным инструментам относятся отклонители, фиксаторы муфт обсадных колонн, скважинные гидродомкраты, пауки, яссы, металлошламоуловители.

Шламометаллоуловители предназначены для улавливания обломков разрушаемых в скважине металлических объектов, выпускаются следующих видов:

По длине: короткие (К), для использования в компоновке с долотом; средние (С); длинные (Д), для использования в компоновке с фрезером.

По виду присоединительных элементов: сверху – ниппель, снизу – муфта (НМ); сверху и снизу – муфта (ММ); сверху – муфта, снизу – ниппель (МН); сверху и снизу – ниппель (НН).

Отклонители – интсрумент в виде плоского или желообразного клина, спускаемый в скважину на бурильных трубах или кабеле, предназначенный для обеспечения необходимого отклонения райберов при вскрытии окна в колонне и бурового инструмента при бурении второго ствола. Отклонители работают при посадке на забой (естественный или искусственно созданный).

Яссы предназначены для создания ударных нагрузок при ликвидации аварий в скважине. Яссы имеют два режима работы: механический и гидромеханический, причем в последнем режиме рабочим давлением является давление промывочной жидкости.

Удочки предназначены для извлечения из скважин тартального каната и каротажного кабеля.

Печати предназначены для определения по оттиску, полученному на алюминивой оболочке печати, положения верхнего конца аварийного объекта, оставшегося в скважине. Основными узлами печати является корпус с деталями для получения оттиска предметов и зажимное устройство. Печать - это специальное устройство, корпус которого снизу и с боков покрыт свинцовой оболочкой толщиной 18 – 10 мм.

Желонки очистные ремонтные предназначены для удаления песка, шлама, окалины, кусков породы, металла и кабеля и обеспечивают очистку скважины без организации в ней циркуляционной промывки. Принцип действия желонок основан на использовании перепада давления жидкости между скважиной и полостью над верхним клапаном желонки. Применяют желонки в случаях когда:

- в скважине невозможно установить циркуляцию;

- нагружение скважины промывочной жидкостью нежелательно или вредно для пласта;

- очистка более экономична, чем монтаж и спуск оборудования для установления в скважине циркуляции.

Перья применяются при плановом и капитальном ремонте скважин для очистки скважин с целью организации забора механических примесей с забоя скважины. Изготавливаются из легированной термообработанной стали двух типов: со скосом; с зубьями.

 

 

⇐ Предыдущая21222324252627282930Следующая ⇒

Поделиться: