2020-05-12
240
В разделе 6 необходимо по действующей скважине описать какой-либо прихват, определить его тип и алгоритм ликвидации.
Прихваты бурильных и обсадных колонн – потеря подвижности колонны труб из-за прилипания под действием перепада давления, заклинивания в желобах и местах сужения, из-за осыпей и обвалов стенок скважины, образования сальника в затрубном пространстве. Это самый распространённый и тяжёлый вид аварий. Почти треть прихватов в глубоких скважинах ликвидируется бурением нового ствола.
Прихватом при сооружении скважины считается непредвиденная ситуация, характеризующаеся потерей колонной труб или скважинными приборами подвижности, которая не восстанавливается даже после приложения максимально допустимых с учетом запаса прочности материала нагрузок.
На возникновение прихватов больше всего влияют: большие углы падения пластов и стволов, наличие в разрезе глинистых пород, способных к текучести, осыпанию и обвалам, а также проницаемых пород; наличие зон с АВПД и высокими температурами. Решающий фактор возникновения прихватов – тип бурового раствора.
В учебном пособии [3] приведены приемы определения типа прихвата, рассмотрены причины его образования, даны схемы предупреждения образования и методы ликвидации; на примерах произведены расчеты технологических операций по освобождению прихваченного инструмента.
Умение правильно определить тип прихвата позволит рассчитать наиболее рациональный алгоритм действий по его освобождению и сократить время на ликвидацию.
| Первое действие при прихвате бурильной колонны – определение механизма прихвата, что определит дальнейшие действия. Нижеприведенная таблица служит вспомогательным средством при определении механизма прихвата МЕХАНИЗМ ПРИХВАТА БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ | |||
| Состояние колонны перед прихватом? | Закупоривание, Пробкообразование | Перепад давления | Геометрия ствола |
| Движение вверх | 2 | 0 | 2 |
| Вращение с движением вверх | 0 | 0 | 2 |
| Движение вниз | 1 | 0 | 2 |
| Вращение с движением вниз | 0 | 0 | 2 |
| Неподвижное | 2 | 2 | 0 |
| Возможно ли движение после прихвата? | |||
| Свободное движение вниз | 0 | 0 | 2 |
| Движение вниз ограничено | 1 | 0 | 2 |
| Движение вниз невозможно | 0 | 0 | 0 |
| Возможно ли вращение после прихвата? | |||
| Свободное вращение | 0 | 0 | 2 |
| Вращение ограничено | 2 | 0 | 2 |
| Вращение невозможно | 0 | 0 | 0 |
| Состояние циркуляции раствора? | |||
| Свободная циркуляция | 0 | 2 | 2 |
| Ограничена | 2 | 0 | 0 |
| Невозможна | 2 | 0 | 0 |
| И Т О Г О | |||
Дать ответы на поставленные вопросы, в левой колонке таблицы, отметить все численные значения в строке содержащей правильный ответ
После сложения отмеченных значений в колонках, колонка с наибольшей суммой будет соответствовать имеющему место механизму прихвата.
После определения типа прихвата обосновать алгоритм его предупреждения и ликвидиции. Например:
| ПЛАН РЕАГИРОВАНИЯ В СЛУЧАЕ ПРИХВАТА ПО ПРИЧИНЕ ЗАКУПОРИВАНИЯ КОЛЬЦЕВОГО ПРОСТРАНСТВА СКВАЖИНЫ |
| Повышение крутящего момента и повышение давления насоса |
| • Немедленно снизить подачу бурового насоса на 50% и при этом расхаживать бурильный инструмент • Действовать быстро, при возможности подать сигнал тревоги, хотя помощь может не потребоваться, важно не терять время • Держать инструмент в движении, постараться восстановить нормальную промывку • По мере восстановления давления и крутящего момента постепенно повышать производительность насоса до рабочей • Промыть скважину до полной очистки скважины, при возможности повысить подачу насоса выше рабочей • Выявить причину закупоривания ствола скважины и исключить или минимизировать возможность повторения |
| Кольцевое пространство закупорено и инструмент прихвачен |
Глоссарий
Горное давление (formation breakdown pressure) – напряжения, возникающие в массиве горных пород, вблизи стенок скважин в результате действия гравитационных и тектонических сил. Горное давление формируется давлением вышележащих пород, тектоническим давлением и давлением пластовых вод.
Поровое давление (casing) – давление флюида в глинистых непроницае-мых породах.
Пластовое давление (pressure) – давление пластового флюида на вмещающие породы в пластах-коллекторах, имеющих внутреннюю гидродинамическую связь по площади и разрезу. Оно характеризует ресурсы нефтегазового пласта.
Геостатическое давление – давление выше залегающих горных пород.
Гидростатическое давление (bottom-hole pressure) – давление в скважине, создаваемое столбом бурового раствора, не зависящее от диаметра ствола скважины и пространственного расположения скважин (наклонно-направленные, горизонтальные). Величина гидростатического давления обусловлена двумя величинами: глубиной скважины, плотностью промывочной жидкости
Давление гидроразрыва пласта (pore pressure annular in-tube bay) – это давление, при котором нарушается целостность горной породы в стенках скважины и происходит разрушение скелетной решётки пласта, возникает сеть микротрещин, начинается интенсивное поглощение жидкости, находящейся в скважине. Величина давления гидроразрыва обычно составляет 70– 110% величины геостатического.
Динамическое давление - в процессе спуска инструмента под долотом со-здаётся избыточное давление – репрессия, а при подъёме – разряжение – депрессия, так как скважину и движущийся в ней инструмент можно рассматривать как цилиндр и поршень. Поэтому этот процесс называется поршневанием. Абсолютная величина этого давления, называемого динамическим, может быть найдена как сумма давления страгивания и составляющей, зависящей от скорости движения труб:
Гидродинамическое давление – это давление, которое надо приложить к некоторому объёму жидкости для его перемещения по системе трубопроводов от одного сечения системы до другого. В бурении это давление создаётся буровыми насосами и прилагается к БР для прокачки его по системе: трубопроводы наземной обвязки – бурильные трубы – УБТ – долото – затрубное кольцевое пространство.
Давление насыщения – это давление, при котором начинается выделение газа, растворённого в нефти.
Эффективное давление (напряжение) – разность между горным и пластовым (поровым) давлением.
Дифференциальное давление – разность забойного давления и пластового (порового).
Забойное давление – общее давление на забое скважины (или под долотом) в любых условиях.
Депрессия – это избыточное давление, создаваемое в процессе подъёма инструмента под долотом.
Основная учебная литература
1. Заливин. Осложнения при бурении нефтегазовых скважин: учебное пособие / В. Г. Заливин, 2013. - 247 с. - КК № 13050.
2. Заливин. Аварии при бурении нефтегазовых скважин: учебное пособие / В. Г. Заливин, 2015. - 278 с. - КК № 13985.
3. Заливин. Аварийные ситуации в бурении: учебное пособие / В. Г. Заливин, А. Г. Вахромеев, 2016. - 484 с. - КК № 14467.
Дополнительная учебная и справочная литература
1. Кемп. Ловильные работы в нефтяных скважинах: Техника и технология / Гоур Кемп; Пер. с англ. Г. П. Шульженко, 1990. - 95 с.
2. Пустовойтенко. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении / И. П. Пустовойтенко, 1988. - 278 с.
3. Басарыгин. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации: в 6т. Т. 2 / Ю. М. Басарыгин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов, 2000. - 411 с.
4. Басарыгин. Теория и практика предупреждения осложнений и ремонта скважин при их строительстве и эксплуатации: в 6т. Т. 1 / Ю. М. Басарыгин, В. Ф. Будников, А. И. Булатов, 2000. - 308 с.
5. Ясов В.Г., Мыслюк М.А. Осложнения в бурении: Справочное пособие Москва Недра, 1991г.
6. Яковлев И.Г., Овчинников В.П., Семененко А.Ф., Семененко Т.М. Предупреждение и ликвидация осложнений, аварий и брака при строительстве скважин: учеб.пособие: Изд-во ТюмГНГУ. – 2014. 156 с.
Приложение А
