Файл: Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении.pdf

предыдущего долота в твердых и средней твердости породах не­ обходимо прорабатывать. Особенно опасно спускать без прора­ ботки четырехшарошечное долото в интервал работы предыдущего трехшарошечного долота, а также спускать пикообразное долото после работы трехшарошечного.

Для предупреждения заклинивания долота в призабойной зоне

в призабойной зоне. Если поднятое долото имеет значительную по­ терю диаметра, люфты в опорах и сработку периферийных зубьев, значит скважина сужена у забоя. Поэтому в твердых породах ин­

Рис. 13. Схема монтажа ро­ торного моментомера.

бинном бурении 2—3 мин работают с нагрузкой 2—3 тс, а затем нагрузку плавно доводят до необходимой. Нагружать долото сле­ дует плавно. При роторном бурении долото обкатывают 10 мин.

На окончание работы долота указывает резкое снижение ско­ рости проходки и торможение турбобура. У нормально изношен­ ного шарошечного долота, например № 11, зубья сработаны на 80%, и люфт опор составляет не более 2 мм, а уменьшение диа­ метра — не более чем на 5—7 мм.

Как известно, около 60% аварий с долотами происходит вслед­ ствие работы ими при заклиненных опорах. Этого вида аварий можно полностью избежать, применяя моментомеры для опреде­ ления момента заклинивания шарошек долота. Опыт широкого применения их на предприятиях объединений Куйбышевнефть и Ставропольнефтегаз дает основание утверждать, что это самый эф­ фективный способ предупреждения аварий с долотами [32, 54].

Моментомер можно применять при роторном и турбинном бу­ рении. В последнем случае бурение ведется с медленным враще­ нием бурильной колонны. Учитывая, что применение роторного моментомера является в настоящее время самым эффективным средством предупреждения поломок шарошек долот, мы более под­ робно приводим описание приемов работы с ним.

101

Моментомер с гидравлическим датчиком, показанный на рис. 13, предназначен для определения и регистрации крутящего момента, передаваемого ротором на бурильную колонну. С его помощью фиксируются изменения момента вращения, что в свою очередь дает возможность определить момент заклинивания долота, а сле­ довательно, и момент необходимого начала подъема долота. Мо­ ментомер состоит из плиты /, прикрепляемой к раме 2, на которой

Принцип работы роторного моментомера состоит в следующем. При вращении ротора усилие натяжения нижней ветви цепи ротора передается на звездочку моментомера 5, которое через траверсу4 передается на гидравлический трансформатор. Здесь усилие пре­ образуется в давление и воспринимается показывающим и пишу­ щим приборами индикатора веса. С их помощью осуществляется регистрация крутящего момента.

Монтаж роторного моментомера на буровой осуществляется следующим образом. С гидравлического трансформатора, входя­

ХІ,5) . Снимают цепь ротора и вскрывают пол под местом ее раз­ мещения. Моментомер устанавливают крепежной плитой на балку вышечного основания звездочкой в сторону лебедки, чтобы звез­ дочка находилась посередине расстояния между центрами цепных колес лебедки и ротора. Регулировочными шайбами, прокладывае­ мыми на штифты рамы, предупреждаются поперечные и продоль­ ные перемещения корпуса трансформатора. Рядом с индикатором веса устанавливают показывающий и пишущий приборы роторного моментомера и обвязывают трубками. Трубка, идущая к гидро­ трансформатору, проходит под полом буровой. Гидротрансформа­ тор заполняют жидкостью и закрепляют на раме, после чего на­ девают роторную цепь и регулируют высоту установки звездочки. Прогиб цепи ротора внутрь должен быть равен 5—12°.

Нулевое движение индикатора веса устанавливается на 20-м делении. Момент заклинивания шарошек определяют по резкому изменению величины крутящего момента. Продолжительность этого изменения должна составлять 3—5 мин. Меньшая продол­ жительность может быть вызвана изменением крепости пород или неравномерной подачей нагрузки. Бурение при повышенном кру­ тящем моменте может привести к поломке долота.

Целесообразно вместо пишущего прибора индикатора веса в комплекте роторного моментомера иметь пишущий прибор с лен­ топротяжным механизмом.

При бурении ротором с постоянными параметрами режима в случае заклинивания шарошек пишущий прибор показывает рез­ кое и неравномерное увеличение крутящего момента ротора, как показано на рис. 14. При турбинном бурении увеличение крутя­ щего момента меньше, но оно также четко фиксируется пишущим

102

прибором. При турбинном бурении колонна вращается от аварий­ ного привода со скоростью 4—6 об/мин. Как известно, реактивный крутящий момент, передаваемый колонне бурильных труб от тур­ бобура, равен по величине крутящему моменту на долоте, поэтому при повороте бурильной колонны возникший реактивный момент преодолевается, и величина его фиксируется роторным моментомером.

Эффективными средствами предупреждения аварий с шаро­ шечными долотами оказалась проверка вертикального смещения

шарошек долот с помощью прибора, разработанного в Невиномысской РИДС [76].

При обнаружении повторяющихся случаев высыпания шариков и роликов опор долот забой очищают с помощью магниевого фре­ зера, спускаемого со шламометаллоуловителем.

При подходе к башмаку обсадной колонны бурильную колонну следует поднимать замедленно. Отвинчивать долото надо при за­ крытом устье скважины, после подъема бурильной колонны. Не­ обходимо выявить степень сработки долота для выбора условий спуска и работы нового долота.

103

Алмазные долота

Алмазные долота требуют более тщательной подготовки ствола

с поправками на условия района. При эксплуатации алмазного до­ лота надо особое внимание обратить на проведение следующих работ:

— тщательный контроль за состоянием бурильной колонны

сцелью выявления мест утечек бурового раствора;

—содержание в чистоте и порядке площадки внутри фонаря вышки, чтобы исключить падение посторонних предметов в сква­ жину;

— установку обтирателей на бурильную колонну для преду­ преждения попадания посторонних предметов в скважину;

— подготовку всего наземного оборудования для длительной

ибезаварийной работы;

—очистку забоя от всех видов металлических частиц и пред­ метов до спуска долота и профилактические спуски металлоуловителей в процессе бурения. Над алмазным долотом следует уста­ навливать шламометаллоуловители;

—контроль за параметрами бурового раствора согласно гео­ лого-техническому наряду и обеспечение поддержания их в про­ цессе работ в скважине, так как изменение вязкости и количества шлама ведет к быстрому образованию сальников; для предупреж­

— отрывать долота от забоя следует медленно и при усилен­ ной промывке: после подъема колонны на длину ведущей трубы приступить к проведению дальнейших намеченных работ;

— при вынужденных остановках для ремонта оборудования в процессе бурения скважины бурильную колонну необходимо под­ нимать в башмак обсадной колонны независимо от продолжитель­ ности ремонта;

—планировать профилактические подъемы бурильной колонны через определенный период работы алмазного долота, исходя из условий бурения в данном районе;

—установить чехол-отражатель на валу турбобура;

— с алмазным долотом целесообразно применять турбобуры с непроточной пятой или с шаровыми опорами.

104

§ 5. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ АВАРИЙ ПРИ КРЕПЛЕНИИ СКВАЖИН

ОБСАДНЫМИ КОЛОННАМИ

Крепление скважины — один из ответственных моментов, поэтому все работы проводят по заранее составленному и утвер­ жденному плану в соответствии с действующей «Инструкцией по

При подготовке плана спуска обсадной колонны и разработке мероприятий по безаварийному креплению скважины особое внима­ ние обращается на следующее.

Перед началом спуска обсадной колонны необходимо проверить состояние фундаментов под вышку и оборудование; все спускоподъемное, буровое и противовыбросовое оборудование; соответ­ ствие плашек превентора размеру спускаемых труб; КИП, задвижки; центровку вышки и т. д. Обнаруженные неисправности устраняются до спуска колонны.

Для предупреждения аварий во время проработки ствола надо исключить остановки бурильной колонны на длительное время и по достижении забоя промыть скважину не менее чем в течение 1,5—2 циклов до полного выравнивания параметров бурового раствора.

Трубы, предназначенные для спуска в скважину, подвергают полной контрольной проверке: выявляют закаты, плены, раковины, риски, трещины. Трубы с такими дефектами удаляют. Проверяют кривизну труб. Трубы, у которых кривизна концевых участков более 1,3 мм на 1 м и у которых в средней части стрела прогиба более 1/2000 ее длины, в скважину не спускают. Резьба труб и муфт не должна иметь заусениц, рванин и других дефектов, нарушающих ее непрерывность, прочность и плотность соединения.

Торец закрепленной муфты должен совпадать с последней

Детали низа обсадной колонны перед спуском в скважину тщательно проверяют для предупреждения оставления цементного раствора в колонне. Необходимо замерить пространство между

в нормали, так как из-за его поломок происходит много аварий.

105

Перед укладкой трубы на мостки каждую муфту необходимо обстукивать кувалдой весом 1—2 кгс с целью выявления муфт с неправильной термообработкой, у которых от постукивания вследствие высоких закалочных напряжений образуются продоль­

Для центрирования верхнего конца трубы целесообразно при­

из муфты. Спускать колонну необходимо с помощью клиньев,

Муфтовые соединения нижних труб после закрепления машин­ ными ключами обваривают с соблюдением действующих правил. Обваривание муфт с целью усиления резьбового соединения запрещается.

Целесообразно устанавливать автоматические обратные клапаны для заполнения обсадных труб, в противном случае последние необходимо доливать после спуска каждых 5—10 труб с помощью специального устройства для долива.

106