Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Аварии при бурении скважин на воду, как известно, могут иметь место и при ударном и при вращательном методах буре­ния. Во всех случаях непринятие своевременных и надежных мер к предупреждению аварий серьезно осложняет, затягивает и удорожает буровые работы. Аварии при бурении ударным ме­тодом довольно широко освещены в литературе по бурению. Ава­рии же, происходящие при вращательном бурении, освещены ме­нее широко, хотя в практике работ они также происходят не­редко. В этой свяви автор находит целесообразным остановиться на рассмотрении наиболее типичных видов аварий при враща­тельном бурении.

При вращательном бурении скважин на воду наиболее типич­ными являются аварии, связанные:

а) с разбуханием и оплыванием пород под действием цирку­лирующей в скважине промывочной жидкости;

б) с обвалами породы в результате потери циркулирующей в скважине промывочной жидкости и отсутствия крепления сте­нок скважины трубами;

в) с применением некачественного глинистого раствора при проходке песчаной толщи пород.

Аварии, связанные с разбуханием и оплыванием пород

На рис. 28 показана взятая из практики бурения схема кон­струкции скважины, подвергшейся аварии вследствие образова­ния пробки из разбуренной породы.

После производства затрубной под давлением цементации колонны труб диаметром 14" бурение продолжалось шарошеч­ным долотом диаметром 133/4". На глубине 62—70 м от поверх­ности земли были пересечены пролластки сухого твердого мер­геля. На глубине 80 м давление грязевых насосов стало резко увеличиваться. Вместо того чтобы принять все меры к ликвида­ции образовавшейся над долотом пробки из разбухшего мергеля, руководитель бурения приступил к извлечению бурильного инст­румента на поверхность земли. При подъеме бурильного инстру­мента пробка над долотом уплотнилась. Прекратилась циркуля­ция промывочной жидкости. Скважина оказалась аварийной.

Данный случай, как и многие аналогичные ему, подсказывает, что при бурении разбухающих пород следует очень внимательно следить за показаниями манометра грязевого насоса. При повы­шении давления нужно немедленно проверить состояние ствола

Рис. 28. Схема скважины, подвергшейся аварии вследствие образования пробки из пород

скважины. При разбухании стенок и образовании пробки над до­лотом необходимо принять меры к ее ликвидации. Это дости­гается повторной разбуркой одного и того же участка скважины.

Аварии, связанные с обвалами породы

Случай аварии такого рода проиллюстрировав на рис. 29. На нем дана схема конструкции скважины, пробуренной под Мо-

54
сквой. После затрубной цементации колонны труб 1 диаметром 14" (рис. 29) бурение скважины было продолжено долотом диа­метром 133/4". Следующей колонной обсадных труб диаметром 10" предусматривалась изоляция водоносных известняков от вы-

Зі

(4

‘Іч*

Лесом с включением гро Вия и гальки

Суглинок

Песок

21

г/ Ж

/г г

М.

Г<5

52

Суглинок коричневый свалу нами

Песок с гравием и валунами

гі

• а • •О О ‘• о Л

73

ЇЇ’/,РА

■Ш

$/

22

/70

Суглинок темно-серый с Ва­лунами

78

Мелкий галечник с примесью глина и песка

Ю7

//Ш

Моренкчй суглинок с валунами и прослойкой леска і/;

№

і і

Глина темно-серая

* Ш.

Известняк темно серый, раз­рушенный водоносный

Рис. 29. Схема скважины, подвергшейся аварии вследствие об­рушения неустойчивой толщи пород

шележащих пород. Пробурив мощный слой глины и врезавшись на глубине 170 м в водоносные известняки, руководителю рабо­ты следовало остановить бурение и начать обсадку колонны труб диаметром 10". Однако проходка водоносных известняков про­должалась до глубины 179 м. На указанной глубине произошло полное поглощение промывочной жидкости. Так как в пределах глубин 107—148 м залегали неустойчивые моренные суглинки

55

с прослойками песка, необходимо было немедленно поднять бу­ровой инструмент в обсадные трубы диаметром 14". Однако этого не было сделано. В результате неустойчивая толща пород обрушилась и завалила бурильный инструмент. Скважина оказа­лась аварийной.

Аварии вследствие применения некачественного глинистого

раствора

При бурении песчаной толщи особое значение лриобретаёг качество глинистого раствора, так как в результате примененйя некачественного глинистого раствора при бурении этих отложе­ний очень часто не удается поднять весь выбуренный песок на поверхность земли, и, кроме того, некачественный глинистый рас­твор вызывает размывание и обвал стенок скважины. При при­менении некачественного раствора даже кратковременная оста­новка грязевого насоса может привести к сильному зашламова — нию бурильного инструмента.

Для улучшения качества раствора и повышения его коллои­дальных свойств полезно к глинистому раствору добавлять не­большие порции кальцинированной соды (из расчета 5—10 кг на 1 л3 раствора). Еще лучше обрабатывать глинистый раствор уг­лещелочным реагентом.

Ликвидация аварий

Все аварии описанных выше видов ликвидируются обурива — нием заклинившегося инструмента дополнительным приспособ­лением.

Такое приспособление показано на рис. 30. Оно состоит из фрезера /, армированного победитом, обсадной трубы 2 и пере­ходной муфты 3 с обсадной трубы на бурильные трубы 4.

Обсадная труба должна иметь длину I большую, чем длина каждой бурильной свечи 1и заклиненной в скважине, и расстоя­ния /г от шарошек заклиненного долота до муфты 5 бурильной свечи.

При несоблюдении этого условия разбуриванию последней за­клиненной бурильной свечи и заклиненного долота будет мешать переходная муфта 3, в которую при разбуривании будет упи­раться муфта 5, заклиненного в скважине инструмента.

Для быстрейшей ликвидации аварий следует отвернуть и из­влечь на поверхность земли весь бурильный инструмент, распо­ложенный выше шарошечного долота.

Если не удается извлечь бурильный инструмент, необходимо приступить к развертыванию и извлечению из скважины свобод­ных бурильных свечей, расположенных выше кровли разбухшего мергеля. После того как свободный бурильный инструмент будет
развернут до муфты 5 (или до долота) и извлечен на поверхность земля, следует приступить к разбурке заклиненных бурильных свечей и долота. Разбуривание производится фрезером, находя­щимся на конце обсадной трубы, с применением качественного

т т	-ЩТ ■
і і і	і і і
і і!	і 1 1 ‘■

Рис. 30. Схема ликвидации ава­рии—заклинивания оборудова­ния с помощью специального инструмента

Рис. 31. Схема ликвидации аварии—заклинивания доло­та и бурильных свечей

глинистого раствора удельного веса 1,25. После того как фрезе­ром будут обурены шарошки заклиненного долота, из скважины следует извлечь приспособление для обуривания и спустить в нее правый бурильный инструмент, который соединяется с заклинен­ными свечой или долотам. Путем незначительной натяжки и вра­щения от ротора заклиненный в скважине бурильный инструмент приводится во вращение, а затем легко извлекается иа поверх­ность земли.

Рис. 31 иллюстрирует заклинку долота и бурильных свечей вследствие обвала незакрепленного трубами неустойчивого ство-

57

л а скважины, вызванного полным поглощением промывочной жидкости, при вскрытии скважиной зоны трещиноватых водонос­ных известняков.

В этом случае значительная часть бурильных труб уже будет заклинена обвалившейся породой. Как и в первом случае, сле­дует попытаться извлечь на поверхность весь бурильный инстру­мент целиком, если же это не удастся, разбуривание и извлече­ние оставшегося в скважине инструмента произвести по частям. При этом сначала отвертывается и извлекается на поверхность земли инструмент, находящийся выше кровли обвала, а затем обуривается и извлекается по одной или по несколько свечей весь остальной заклиненный инструмент. Извлечение его производится до тех пор, пока фрезер не дойдет до заклиненного долота.

Дальнейшие операции по ликвидации аварии аналогичны опи­санным выше.

Комментарии запрещены.