Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

В возникновении прихватов определенную, а иногда и решаю­щую роль играют процессы желобообразования.

Если бурильные трубы в стволе скважины номинального размера касаются частью поверхности стенки (ширина полосы касания доходит до 7з диаметра бурильной трубы), то в жело­бообразной выработке ширина полосы касания может дости­гать 7г диаметра труб. В этом случае при прочих равных усло­виях сила прихвата увеличивается пропорционально росту площади фактического контакта. Так как прихвату под дейст­вием перепада давления предшествует механическое заклини­вание инструмента в желобе, суммарная сила прихвата дости­гает величины, значительно превышающей грузоподъемность буровой установки. Обычно признаки образования желобов выражаются в появлении мгновенных затяжек при подъеме ин­струмента и в затруднении вращения его ротором, при этом сохраняется нормальная циркуляция промывочной жидкости.

Характерным примером влияния желобообразных вырабо­ток на возникновение прихватов может служить проводка скв. 2 Марьинская, которую в интервале 3300—3464 м бурили ро­торным способом с применением трехшарошечного 269-мм до­лота, 135 м УБТ диаметром 178 мм и 140-мм бурильных труб, при этом наблюдали систематические затяжки во время подъе­ма инструмента при нахождении УБТ в интервалах 2800—3000 и 2600—2500 м.

Несмотря на соответствие показателей промывочной жид­кости требуемым, непрекращающиеся затяжки инструмента в процессе подъема привели к необходимости частых проработок ствола скважины обычными компоновками, что, однако, не лик­видировало осложнений.

После бурения интервала 3410—3420 м при подъеме инстру­мента на 13-й свече произошла мгновенная затяжка, на 20 тс превышающая вес инструмента. Попытки спустить или повер­нуть колонну труб результатов не дали, инструмент оказался прихваченным. После установки ванны из 18 м3 нефти и по­следующего расхаживания в течение 13 ч инструмент осво­бождали при разгрузке на 35 тс ниже его веса. Когда забой находился на глубине 3425 м, а ствол скважины прорабатывали на глубине 2971 м, инструмент заклинило при движении вверх. Установкой нефтяной ванны и расхаживанием его удалось освободить при разгрузке на 40 тс.

При расшифровке данных, полученных от замеров профи — лемером конструкции б. Абинской геофизической конторы треста Краснодарнефтеразведка, принцип работы которого за­ключается в непрерывном замере двух взаимно перпендику­лярных размеров поперечного сечения ствола скважины, жело­бообразных выработок, способных препятствовать движению — инструмента, не обнаружили.

Конфигурацию ствола скважины исследовали профилеме — ром конструкции б. Ставропольского филиала СевКавНИИ, ко­торый позволял не только непрерывно записывать два взаимно­перпендикулярных размера сечения ствола скважины, но и определять точку их пересечения (т. е. положение центра при­бора относительно оси скважины), а также ориентировать, профиль поперечного сечения ствола относительно стран света..

Для уточнения профиля сечения ствола скв. 2 Марьинская и проверки ранее полученных данных произвели двойной замер указанным профилемером. ■

В процессе расшифровки результатов замера желобные выработки обнаружили в интервалах 2530—2600 и 2860— 2930 м. Первый интервал менее опасен, так как размер выра­ботки допускает возможность беспрепятственного прохождения инструмента, т. е. без прихвата. В интервал 2860—2930 м по> размеру вписывается 178-мм УБТ, т. е. возникает опасность прихвата.

Необходимо отметить, что указанный интервал представлен; слоистыми аргиллитами с прослойками алевролитов, при бу­рении которых проходка на долото и механическая скорость, максимальны. Искривление ствола скважины в этом интервале не превышало 2°30′. Последствия желобообразования интенсив­но проявились при забое скважины 3464 м (через 48 рейсов бурильного инструмента после бурения интервала 2840— 2845 м), когда вскрыли гипсоангидритовые отложения, и гли­нистый раствор, скоагулированный в результате термосолевой агрессии, имел условную вязкость по СПВ-5 80—90, незамери — мые значения напряжений сдвига и водоотдачу 10— 12 см3/30 мин.

Указанные факторы, а также недостаточное содержание в растворе нефти (менее 3%) привели к тому, что образовавшая­ся фильтрационная глинистая корка характеризовалась боль­шим (11,2 кгс/см2) сопротивлением сдвигу.

Наличие желоба в скважине, недостаточное содержание нефти в растворе, неудовлетворительные показатели промывоч­ной жидкости и фильтрационной корки привели к третьему при­хвату инструмента, который произошел при забое 3464 м во время проработки ствола в интервале 2960—2970 м, причем перед заклиниванием в желобе инструмент самопроизвольно — повернулся на 180°. Установка трех нефтяных ванн (по 20 м3) результатов не дала. В процессе определения зоны прихвата — с помощью прихватомера выяснили, что выше УБТ, располо­женных в интервале 2845—2970 м, инструмент свободен. После — установки четвертой ванны (20 м3 нефти и 200 кг сульфанола) лри разгрузке 40 тс инструмент освободили.

На осложнения, приводящие к прихватам, влияет не только конфигурация сечения ствола скважины, но и длина желобной выработки, т. е. ее развитие в осевом направлении.

Для условий Краснодарского края установили, что при от­ношении длины желобной выработки к длине УБТ 0,36-^0,73 возникают только небольшие затяжки бурильных труб, а при отношении 0,78ч-1,1 — значительные затяжки. Расклинивание наблюдают в тех случаях, когда длина желобной выработки больше длины УБТ в 1,22 раза и более.

Вероятность расклинивания попавшего в желобную выработ­ку инструмента увеличивается с ростом жесткости труб, так как в этом случае трубам труднее вписаться в пространственную конфигурацию желобной выработки. В результате появляются дополнительные сопротивления, способствующие расклинива­нию низа колонны труб.

Интенсивность искривления (степень перегиба) ствола на определенном участке может вызвать желобообразование, а следовательно, затяжки и прихваты. На примере скважин, про­буренных в Краснодарском крае, установили, что для интерва­ла глубин 700—2000 м, где наиболее развиты желобные выра­ботки, степень перегиба (определенная по методике М. М. Александрова [7]) более 40′ на 10 м опасна.

Недохождение обсадных колонн до проектных отметок объ­ясняют изменением конфигурации ствола на определенных уча­стках. Как правило, в подобных случаях кривизна в интервале 600—700 м составляла более 3°, ствол скважины характеризо­вался наличием желобных выработок. По этим причинам об­садные колонны на скв. 1 Куколовская (2054/775 м), скв. 3 Ставропольская (2252/1140 м), скв. 455 Абино-Украинская (2903/2633 м), скв. 3 Генеральская (3588/3111 м) были недо — спущены (в числителе — проектная глубина спуска колонны, в знаменателе — глубина остановки колонны).

Избежать подобных осложнений, приводящих к прихватам, можно только систематически контролируя изменение конфигу­рации и искривление ствола скважины и принимая своевремен­ные меры по борьбе с желобообразованием и искривлением стволов, в соответствии с инструкцией [71].

Комментарии запрещены.