Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

В практике бурения применяется ряд методов ликвидации при­хватов бурильных и обсадных колонн.

Затяжки и небольшие прихваты обычно ликвидируются путем «расхаживания» (многократное, чередующееся опускание и под­нимание колонны) и проворачивания ротором бурильной колон­ны. Величина усилия, которое прикладывается к трубам во время «расхаживания», может намного превышать собственный вес ко­лонны и лимитируется прочностью труб и талевой систем. Поэто­му перед «расхаживанием» должно быть тщательно проверено со­стояние вышки, талевой системы, лебедки и их прочность, а так­же состояние индикатора веса. Если «расхаживанием» не удается ликвидировать прихват, то дальнейшие работы будут зависеть от вида прихвата. Так, прихваты, происшедшие под действием пере­пада давления, как правило, ликвидируют жидкостными ванна­ми (нефтяными, водяными, кислотными и щелочными).

Практика производства нефтяных ванн в скважинах, где бури­ли с промывкой забоя водой, заполненных водой, показала, что нефть очень быстро всплывает. В этих случаях, чтобы получить эф­фект от нефтяной ванны, необходимо перед и после закачки не­фти прокачать по несколько кубометров глинистого раствора. Гли­нистый раствор ограничивает быстроту всплывания нефти, и не­фтяная ванна дает результат.

Для освобождения прихваченных бурильных колонн и устра­нения заклинивания долота, турбобуров в карбонатных и глини­стых (известняках, доломитах) и других породах, поддающихся действию кислоты, применяется кислотная ванна. Водяная ванна эффективна, когда замена глинистого раствора нефтью может привести к выбросу; если в зоне прихвата встречены обвалива­ющиеся глины, особенно когда бурильная колонна прихвачена или заклинена в отложениях магниевых и натриевых солей. Во время производства ванн некоторое количество нефти (кислоты или воды) необходимо оставлять в трубах с тем, чтобы периодически (через 1…2 ч) подкачивать нефть (кислоту или воду) в затрубное пространство. Установка нефтяных ванн сопряжена с возможно­стью возникновения пожара. Для его предупреждения нужно прове­сти тщательную работу по подготовке всего оборудования для бе­зопасных работ, обращая особое внимание на устранение очагов пожара под полом буровой, в зоне ствола скважины и лебедке.

Если нефтяная (кислотная или водяная) ванна не дала поло­жительных результатов, прибегают к сплошной промывке нефтью или водой. Сплошная промывка водой возможна при бурении в устойчивых породах. При переходе на сплошную промывку неф­тью следует избегать резкого перехода от глинистого раствора к нефти, так как для подъема тяжелого глинистого раствора в за-

Рис. 13.1. Схема обвязки устья сква­жины при осуществлении ГИС:

I — нагнетательная головка; 2— диафраг­ма; 3 — задвижка

трубном пространстве и для дви­жения легкой нефти внутри бу­рильных труб потребуется высокое давление.

Эффективным средством ликви­дации прихватов различных типов является гидроимпульсный способ (ГИС). ГИС не применяют, если плотность бурового раствора менее 1,35 г/см3, бурильные трубы не гер­метичны, долото опирается о забой или отсутствует круговая цир­куляция бурового раствора.

При производстве ГИС (рис. 13.1) в колонну бурильных труб через нагнетательную головку / при открытой задвижке 3 закачи­вают на глубину Н воду или буровой раствор, плотность р2 кото­рого меньше плотности р|. За счет разности плотностей жидкости в трубах р2 и в затрубном пространстве р( создается давление, ра­стягивающее колонну труб. При достижении определенного дав­ления в трубах диафрагма 2 разрывается, давление мгновенно па­дает, а в бурильной колонне возникает волна разгрузки, которая, дойдя до прихваченной части колонны, действует на нее как удар­ная нагрузка. Переток жидкости содействует освобождению при­хвата. Задвижка 3 служит для перекрытия колонны труб, чтобы не допустить большого снижения уровня раствора в затрубном пространстве. Если 25…30 импульсов при заданном давлении (5,0… 10,0 МПа на ! ООО м колонны труб) не дали результата, то ГИС совмещают с установкой ванны. Прихваты вследствие закли­нивания колонны труб с наибольшим эффектом устраняют путем создания ударной нагрузки вниз или вверх при помощи ясов, виб­раторов, забойных гидроударников, взрыва шнурковых торпед малой мощности. В последнем случае ударная волна, проходя че­рез резьбовое соединение трубы, вызывает его резкое ослабление. Если перед взрывом на трубы был приложен обратный враща­ющий момент, а резьбовое соединение было разгружено от веса вышележащих труб, то при взрыве происходит открепление резь­бового соединения напротив нахождения торпеды, которое затем легко отвинчивают ротором. Этот метод позволяет в большинстве случаев освободить трубы, находящиеся выше места прихвата.

Рис. 13.2. Прихватоопределитель;

/ — головка; 2 — электромагнит; 3 — корпус; 4 — днище

Если несмотря на принятые меры бурильную колонну освободить не удается, то ее развинчи­вают по частям при помощи бурильных труб с левой резьбой. При развинчивании прихваченной части приходится вначале расфрезеровывать саль­ник, образовавшийся вокруг труб. Этот процесс очень длителен и мало эффективен. Поэтому, если для извлечения прихваченной части бурильной ко­лонны требуется много времени, обычно ее ос­тавляют в скважине и обходят стороной. Такое от­клонение ствола, называемое уходом в сторону, производят, используя методы бурения наклон­ных скважин. Место прихвата определяют при

помощи прихватоопределителя (рис. 13.2). При — хватоогі редел итель состоит из электромагнита 2, помещенного в герметичный корпус 3 из немаг — ‘ ‘4

митного материала. Электромагнит изолируется от /ууууууу внешней среды головкой / и днищем 4. Послед — ние одновременно являются соответственно верх — ним и нижним полюсами электромагнита. В го­ловке / размещаются ввод и узел закрепления каротажного кабеля.

Работа прихватоопределителя основана на свойстве ферромаг­нитных материалов, размагничивающихся при деформации пред­варительно намагниченных участков. В зону предполагаемого мес­та прихвата спускается прибор для получения характеристики намагниченности прихваченных труб. Производится первый кон­трольный замер в месте прихваченных труб. Затем в зоне прихвата устанавливаются контрольные магнитные метки путем подачи тока через электромагнит на участки колонны, расположенные друг от друга на расстоянии 10 м. При этом на каждом участке намагни­чивается отрезок трубы длиной 15… 20 см.

Вторым контрольным замером записывается кривая магнит­ной индукции вдоль всего участка, где установлены магнитные метки. Последние на кривой магнитной индукции выделяются четкими аномалиями. На диаграмме меньшими аномалиями отби­ваются также замки и муфты. После этого прихваченную колонну труб «расхаживают» непродолжительное время; при этом металл
неприхваченных труб испытывает деформацию, в результате ко­торой магнитные метки пропадают. В зоне прихвата магнитные метки не исчезают, так как этот участок не деформируется.

Третьим контрольным замером определяют участок, где маг­нитные метки не исчезли, т. е. определяют интервал прихвата.

Комментарии запрещены.