Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Под затяжкой бурильной колонны при ее подъеме понимают значительное превышение нагрузки на крюке, при которой по техническим нормам разрешается поднимать бурильную колонну.

Посадка колонны — отмечаемое индикатором веса сущест­венное снижение нагрузки на крюке.

Под прихватом понимают невозможность подъема бу­рильной колонны из скважины при технически допустимых натяжениях.

Предельные нагрузки определяются прочностью буриль­ных труб или других наиболее слабых элементов колонны, подъемного оборудования вышки. Обычно не разрешается подвергать материал труб напряжениям, равным пределу его текучести.

Для заклинивания характерно жесткое сопротивление про­дольному перемещению или вращению колонны, обусловлен­ное резкой посадкой ее в желоб, в сильно искривленный уча­сток, перегиб или сужение ствола. Это часто наблюдается при замене менее жесткой компоновки на более жесткую.

Небольшое превышение нормального уровня усилий и крутящего момента свидетельствует о подклинивании. Усилие затяжки, обусловленное прижатием колонны на участке дли­ной I, можно приближенно оценить соотношением

Г = [pN + к(рс — p^JIcpflJn, (23.8)

где рм — нормальное давление от веса лежащих на стенке скважины труб и растягивающей нагрузки от части колонны ниже наклонного участка; к — коэффициент, учитывающий изменение давления как на площадке касания труб со стен­ками скважины, так и в направлении, нормальном к этой по­верхности; ф — угол охвата, радиан; R — радиус труб; ц — ко­эффициент сопротивления (трения) при страгивании, зави­сящий от состава и свойств глинистой корки (в том числе и адгезионных) и ее толщины.

Заметную роль в повышении величины коэффициента трения играет фактор времени. Адгезия А, например, наибо­лее интенсивно возрастает на протяжении первых 30-40 мин контакта (рис. 23.17).

Сила, с которой инструмент, находящийся в скважине, прижимается к стенке скважины, определяется дифферен­циальным давлением, т. е. разностью между статическим дав­лением жидкости в скважине и пластовым давлением Ар = Per Рпл*

Под воздействием результирующей силы труба прижима­ется к стенке скважины и выжимает наименее плотную часть корки из-под контакта. Выдавленные объемы материала кор­ки, заполняя зазор, увеличивают общую площадь контакта трубы со стенками скважины (рис. 23.18). Для предельного положения длина дуги контакта трубы с коркой может быть выражена зависимостью

1 = 0,0175ргб. т, (23.9)

где р — угол охвата трубы коркой, град; гб т — радиус трубы, м.

Если длину поверхности контакта вдоль оси трубы обозна­чить 1 (в метрах), то площадь контакта поверхности (в квад­ратных метрах)

5 = 0,0175ргбт/, (23.10)

а усилие, необходимое для преодоления сил сопротивления,

F = 0,0175ргб. трк, (23.11)

где рк — предельное сопротивление корки на сдвиг, Па.

По расчету для УБТ диаметром 146 мм в стволе диаметром 190 мм площадь контакта может быть 0,12-0,25 м2 на каждый

метр длины, а условие сдвига при перепаде давления 300 кПа достигать 9-22 кН/м.

Положительные результаты предупреждения прихватов, затяжек получены при использовании высококачественных, обработанных КМЦ и другими реагентами, глинистых рас­творов, образующих на стенках малопроницаемую, тонкую с низкой липкостью фильтрационную корку. Другое эффек­тивное направление предупреждения прихватов — повышение смазывающих свойств буровых растворов. Следует добавить в раствор нефть (5-12 %), СМАД-1 (1-4 %) или графит (0,5- 1,5 %) и др.

Комментарии запрещены.