Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Под прихватом следует понимать непредвиденный при соору­жении скважин процесс, характеризующийся потерей подвиж­ности колонны труб или скважинных приборов при приложении к ним максимально допустимых нагрузок с учетом запаса проч­ности труб и применяемого оборудования. В процессе проводки скважины могут возникать различные прихваты, наиболее рас* пространенные из них:

1) у стенки скважины под действием перепада давления;

2) вследствие заклинивания низа колонн при их движении в скважине;

3) вследствие желобообразования;

4) вследствие сальникообразования;

5) вследствие нарушения устойчивого состояния пород;

6) вследствие заклинивания колонн посторонними предме* тами;

7) вследствие заклинивания породоразрушающего инстру­мента;

8) вследствие нарушения режима промывки;

9) испытателей пластов при опробовании скважин в процес­се бурения.

Прихваты у стенки скважины под действием перепада дав­ления обычно происходят при наличии в стволе скважины про­ницаемых отложений (песчаников, известняков и т. п.), исполь­зовании в качестве промывочного агента глинистого раствора, действии перепада давления (между гидростатическим и пла­стовым), наличии прижимающей силы, обусловленной нормаль­ной составляющей веса труб, расположенных в зоне проницае­мых отложений. Как правило, этот вид прихватов возникает в результате оставления колонны труб в неподвижном состоянии на определенное время, в течение которого поверхность труб соприкасается с фильтрационной коркой, постепенно уплотняю­щейся и принимающей на себя действие перепада давления. При возникновении этого вида прихватов циркуляция бурового раствора сохраняется.

Прихваты вследствие заклинивания низа колонн труб при­урочены к зонам сужения стволов скважин, вызванным сработ-

кой долот по диаметру в твердых породах, к интервалам резко­го изменения оси ствола скважины, а также к интервалам ин­тенсивного нарастания фильтрационных корок, осыпеобразова — ний и др. В большинстве случаев такие прихваты возникают при спуске инструмента и характеризуются его полной разгруз­кой. Иногда заклинивание низа колонн труб происходит вслед­ствие увеличения их жесткости.

Прихват в результате желобообразования характеризуется появлением мгновенных затяжек большой величины при подъе­ме инструмента. Попытки освободить инструмент дополнитель­ными натяжками приводят к еще большему затягиванию его в желобную выработку. Обычно циркуляция после возникновения такого вида прихватов вызывается легко, но не способствует освобождению колонны.

Прихваты вследствие сальникообразования возникают, в ос­новном, при разбуривании глинистых отложений или хорошо проницаемых пород, на которых формируется толстая фильтра­ционная корка. В этих условиях образованию сальников спо­собствуют: загрязненность ствола скважины выбуренной поро­дой при неудовлетворительной его промывке; плохая очистка промывочной жидкости от выбуренной породы и шлама; слипа­ние частиц породы и фильтрационных корок; спуск инструмен­та до забоя без промежуточных промывок и проработок ствола или недостаточное и некачественное их проведение; длительное бурение в глинистых отложениях без периодического отрыва долота от забоя; наличие ступенчатого ствола, уширений, ка­верн, желобов и т. п.; негерметичность бурильной колонны; за­грязнение приемных емкостей насосов. Циркуляция в этом слу­чае теряется частично или полностью.

Прихваты в результате нарушения устойчивого состояния по­род возникают в интервалах обвалообразования и осыпей, а также пластического течения пород, слагающих стенки скважин. Обвалы пород приурочены к отложениям глинистого комплекса и характеризуются внезапностью, особенно при бурении пере­мятых, сильнотрещиноватых и склонных к набуханию пород, а также тектонически нарушенных. В процессе бурения обвалы сопровождаются резким повышением давления при промывке, приводящим иногда к гидроразрывам пластов и поглощениям,, интенсивным затяжкам, недохождениям долота до забоя. В не­которых случаях процесс обвалообразования является следст­вием поглощения промывочной жидкости со снижением уров­ня и противодавления в затрубном пространстве.

Основные причины обвалообразований и осыпей связаны е циклическими колебаниями гидродинамического давления в процессе проводки скважины, значительными величинами гори­зонтальной составляющей горного давления, несоответствием качества промывочной жидкости годно-геологическим условиям бурения скважин, длительным оставлением пробуренных интер-

валов без крепления обсадными колоннами. Проявления пласти­ческих течений пород (в основном соленосных отложений) обусловлены недостаточными противодавлениями, несоответст­вием типа промывочной жидкости составу пород, а также влия­нием процессов тепломассопереноса.

При заклинивании колонн посторонними предметами (упав­шими с устья скважины или находившимися в стволе и не про­являвшими себя ранее) прихваты, как правило, возникают мгно­венно, ликвидировать их расхаживанием и установкой ванн обычно не удается.

Породоразрушающий инструмент заклинивается чаще всего при, пуске, а также вращении на забое. Циркуляция при этом не теряется. Очень сложно ликвидировать прихваты, вы­званные заклиниванием колонковых долот и снарядов малого диаметра.

Признаками прихватов, происшедших вследствие нарушения режима промывки, являются: постепенное повышение давления при промывке, появление затяжек и постепенное прекращение циркуляции. Все это приводит к накоплению осадка из частиц шлама или утяжелителя в затрубном пространстве и трубах, а иногда и к поглощениям промывочной жидкости. Одна из при­чин подобных аварий — промоины в колонне бурильных труб, наличие которых хорошо прослеживается по снижению давле­ния и температуры в процессе циркуляции раствора. В ряде случаев (например, при использовании в качестве утяжелителя барита) наблюдается флокуляция и выпадение барита в оса­док, легко определяемые по повышению давления при восста­новлении циркуляции и промывке, а также по накоплению ба­ритового осадка в циркуляционной системе (желобах, емко­стях) .

Особую категорию составляют прихваты испытателей пла­стов при опробовании скважин в процессе бурения. Причины — прихват бурильных труб выше пакера в результате действия пе­репада давления, выпадение частиц породы, образовавшееся при разрушении подпакерной зоны и приводящее к «заклини­ванию» фильтра в случае интенсивного притока жидкости, вы­падение утяжелителя в зонах контакта глинистого раствора с пластовым флюидом, релаксация резиновых элементов па­керов.

‘ Приведенное распределение прихватов по видам основано на наиболее вероятных признаках или их совокупности при воз­никновении прихватов. В природе одни и те же факторы и про­цессы могут вызывать различные виды прихватов. Так, при остановке колонн труб (например, при заклинивании в сужен­ных частях ствола или желобных выработках) начинается про­цесс прихвата вследствие действия перепада давления, а при прекращении циркуляции — осаждение частиц шлама, утяжели­теля и т. п.

Процессы, происходящие в скважине при прихвате инстру­мента, взаимосвязаны и осложняют явление, дополняя друг друга.

Комментарии запрещены.