Прихваты бурильных и обсадных колонн

Несоосность устья скважины с осью буровой вышки.

Применение неисправного вспомогательного инструмента, отсутствие на устье устройств для предупреждения падения различных предметов в скважину.

 

Прочие аварии – это аварии, возникшие при проведении геофизических работ в скважине (прихват, обрыв геофизического кабеля, шаблонов, торпед); падение и разрушение вышек, морских оснований, падение элементов талевой системы, взрыв и пожар на буровой.

Прочие аварии могут произойти по следующим причинам:

 

1. Падение талевой системы может произойти из-за неисправности противозатаскивателя и невнимательности бурильщика, или плохой освещенности верхней части фонаря вышки.

2. Прихваты кабеля, оставление в скважине геофизических приборов, аппаратов, шаблонов происходят из-за некачественной подготовки ствола скважины (параметры бурового раствора не соответствуют требуемым по ГТН), либо из-за ненадежного крепления геофизического кабеля.

3. Открытые фонтаны происходят из-за несвоевременной установки противовыбросового оборудования, несоблюдения технологии промывки скважины, недостаточного противодавления на пласт, или несвоевременно принятые меры по предупреждению и ликвидации ГНВП.

4. Падение и разрушение буровой вышки из-за перегрузки фонаря при ликвидации прихвата (неисправный индикатор веса); проседание фундаментов; ослабление болтовых соединений секций фонаря вышки (нарушение жесткости).

5. Взрывы и пожары – из-за несоблюдения правил противопожарной безопасности, проведение сварочных работ на устье скважины.

 

Прихваты бурильных и обсадных колонн – потеря подвижности колонны труб из-за прилипания под действием перепада давления, заклинивания в желобах, в местах сужения, в результате осыпей и обвалов стенок скважины, образования сальника в затрубном пространстве.

Прихваты колонны труб – это самый распространенный и тяжелый вид аварий. Почти треть прихватов в глубоких скважинах ликвидируется бурением нового ствола.

 

На возникновение прихватов влияет:

· наличие в разрезе глинистых пород, способных к текучести, осыпанию и обвалам, а также проницаемых пород;

· наличие зон с АВПД и высокими температурами;

· большие углы падения пластов.

Решающий фактор возникновения прихватов – тип промывочной жидкости. Чаще всего прихваты происходят при бурении скважин на глинистом растворе, в результате чего часто происходит образование сальников и прилипание колонны труб.

Прихваты подразделяются на следующие группы:

1. Прилипание колонны труб к стенке скважины - это происходит за счет перепада давлений между пластовым и гидростатическим. В результате под действием избыточного давления бурильная колонна прижимается к стенке скважины и вдавливается в глинистую корку. При оставлении колонны без движения против интервала залегания проницаемых пород.

На степень прилипания влияют:

· время нахождения колонны труб в скважине без движения;

· величина перепада между гидростатическим и пластовым давлениями;

· площадь соприкосновения бурильной колонны со стенкой скважины;

· сила трения между колонной труб и стенками скважины;

· состояние глинистой корки (толщина, прочность, липкость).

2. Заклинивание колонны труб – происходит в суженных интервалах ствола и желобных выработках, осевшим шламом. Особенно заклинивание чаще всего происходит в местах больших перегибов ствола.

Желоба вырабатываются при движении колонны по стенке скважины. На размер желоба влияют кривизна скважины, твердость пород, количество СПО, масса бурильной колонны, способ бурения. Ширина желоба обычно равна диаметру бурильного замка. При роторном бурении желоб вырабатывается глубже, чем при турбинном способе. В мягких породах желоб вырабатывается быстрее, чем в твердых.

3. Прихват обвалившимися неустойчивыми породами - чаще всего происходит в глинистых породах, способных к набуханию. Обвалам пород способствует недостаточное гидростатическое давление, не соответствие качества глинистого раствора, длительное время воздействия раствора на породы, склонные к обвалам.

4. Прихват сальником - образуется в основном в глинистых породах и при возникновении толстой глинистой корки в интервалах проницаемых пород.

Образованию сальников способствует:

1. загрязненность ствола скважины;

2. недостаточная скорость восходящего потока бурового раствора в затрубном пространстве;

3. неудовлетворительные параметры бурового раствора (высокая вязкость, липкость, плотность, СНС);

4. плохая очистка выходящего из скважины бурового раствора;

5. резкое увеличение площади сечения ствола из-за изменения диаметра или образования каверн.

Механизм образования 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. Они слипаются между собой, уплотняются и образуют сальник. Уплотненная масса прилипает к бурильной колонне. Сальники могут образовываться одновременно в нескольких местах: со стороны стенки скважины при наличии толстой глинистой корки и в интервалах перехода ствола с меньшего диаметра на больший.

Признаки образования сальников:

1. скопление плотных корок над калибратором, на долотных переводниках, над забойным двигателем, УБТ и бурильными замками нижних свечей;

2. плотные комки породы и куски глинистой корки на виброситах и в желобной системе;

3. перелив бурового раствора через устье скважины при подъеме бурильной колонны, вызванный поршневанием;

4. повышение давления на насосах с одновременным уменьшением нагрузки на крюке;

5. затяжки при отрыве бурильной колонны от забоя во время бурения;

6. уменьшение скорости бурения;

7. посадки при спуске бурильной колонны и затяжки при подъеме;

8. нарастающее затруднение в проворачивании бурильной колонны при проработке ствола или при роторном бурении.

При обнаружении одного из признаков необходимо принять срочные меры к недопущению прихвата бурильной колонны.