Файл: Пустовойтенко И.П. Предупреждение и ликвидация аварий в бурении.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 2
Нефтяная ванна дает хороший эффект при полной замене гли нистого раствора нефтью в зоне прихвата.
Для большей эффективности ванны перед закачкой нефти не обходимо по возможности снизить плотность, вязкость и СНС бу рового раствора. Можно промыть скважину водой или закачать перед нефтью возможно большее количество воды. Это улучшает замещение глинистого раствора нефтью.
Для успешного проведения нефтяной ванны следует своевре менно приступить к проведению ее, правильно определить место прихвата и количество нефти для ванны, а также правильно про вести ее закачку и не позже чем через 3—5 ч после возникновения прихвата.
Расход нефти для ванны определяют вычислением объема коль цевого пространства с учетом перекрытия интервала прихвата на 75—100 м. При этом в трубах желательно оставлять определен ный объем нефти для поддержания избыточного внутреннего дав ления против наружного на 12—15 кгс/см2 .
Там, где выбросы исключены и имеется в достаточном количе стве нефть, допускается периодическое подкачивание нефти в затрубное пространство. Для этого вся внутренняя часть бурильной колонны заполняется нефтью, которая в последующем периоди чески (через 1—3 ч) подается в кольцевое пространство.
После закачки нефти бурильную колонну необходимо разгру зить на 20—25 тс. Чтобы предупредить распространение прихвата, бурильную колонну следует расхаживать по 1—2 раза в 1 ч, созда вая натяжение колонны, равное величине ее веса. Расхаживать бурильную колонну необходимо не ранее чем через 5—6 ч после применения ванны. Во избежание слома труб разгружать буриль ную колонну в зоне каверн не рекомендуется.
Допустимые значения крутящего момента и числа оборотов бурильной колонны приведены в табл. 51.
Допустимые нагрузки на бурильные трубы приведены в табл. 52. Вращение колонны и приложение нагрузок к ней следует про
изводить в пределах допустимых величин, |
приведенных в табл. 51 |
и 52. Во время расхаживания бурильной |
колонны желательно пе |
риодически в затрубное пространство добавлять нефть. Нефтяная ванна дает результаты обычно через 8—12 ч. Продолжительность первой ванны не должна превышать 24 ч. Если первая ванна не дала положительных результатов, восстанавливают циркуляцию
раствора и повторяют ванну при |
увеличении высоты |
подъема |
||
нефти. Под второй ванной |
колонна |
обычно |
находится 1 сут, но |
|
не более 3 сут, после чего |
решают |
вопрос о |
применении |
других |
методов для освобождения прихваченной колонны. Если повтор ная ванна не дает результатов, иногда переходят на сплошную промывку в течение 2—3 ч, а при отрицательных результатах ее удлиняют до 5—6 ч.
Установка нефтяных ванн сопряжена с возможностью возник новения пожара и фонтанов. Для предупреждения их проводят
238
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 51 |
|
Диаметр |
Толщина |
Длина |
свободной |
Допускаемый |
Допускаемое |
Число оборотов |
|
крутящий |
число оборотов |
ротора при |
|||||
бурильных |
стенки |
части |
бурильной |
||||
момент, |
при креплении |
обратном |
|||||
труб, мм |
трубы, мм |
колонны, мм |
|||||
КГС-M |
инструмента |
вращении |
|||||
|
|
|
|
||||
168 |
9 |
|
500 |
7600 |
2,5 |
0,8 |
|
|
|
|
1000 |
7600 |
5,0 |
1,5 |
|
|
|
|
1500 |
7600 |
7,5 |
2,3 |
|
|
11 |
|
500 |
7960 |
2,3 |
0,7 |
|
|
|
|
1000 |
7960 |
4,7 |
1,4 |
|
|
|
|
1500 |
7960 |
7,0 |
2,1 |
|
|
|
|
2000 |
7960 |
2,4 |
2,8 |
|
140 |
9 |
|
500 |
6060 |
3,8 |
1,3 |
|
|
|
|
1000 |
6060 |
7,8 |
2,6 |
|
|
|
|
1500 |
6060 |
11,0 |
3,7 |
|
|
|
|
3000 |
6060 |
15,2 |
4,5 |
|
|
|
|
2500 |
6060 |
19,0 |
6,3 |
|
|
|
|
3000 |
6060 |
22,8 |
7,5 |
|
|
10 |
|
500 |
7000 |
3,7 |
1,1 |
|
|
|
|
1000 |
7000 |
7,5 |
2,2 |
|
|
|
|
1500 |
7000 |
11,2 |
3,3 |
|
|
|
|
2000 |
7000 |
14,9 |
4,4 |
|
|
|
|
2500 |
7000 |
18,6 |
5,5 |
|
|
|
|
3000 |
7000 |
22,3 |
6,6 |
|
114 |
8 |
|
500 |
3470 |
4,8 |
1,4 |
|
|
|
|
1000 |
3470 |
9,5 |
2,8 |
|
|
|
|
1500 |
3470 |
14,3 |
4,8 |
|
|
|
|
2000 |
3470 |
19,0 |
5,6 |
|
|
|
|
2500 |
3470 |
23,8 |
7,0 |
|
|
|
|
3000 |
3470 |
28,7 |
4,4 |
|
|
|
|
3500 |
3470 |
33,4 |
9,8 |
|
|
9 |
|
500 |
4000 |
4,5 |
1,4 |
|
|
|
|
1000 |
4000 |
9,0 |
2,8 |
|
|
|
|
1500 |
4000 |
13,5 |
4,2 |
|
|
|
|
2000 |
4000 |
18,0 |
5,6 |
|
|
|
|
2500 |
4000 |
22,5 |
2,0 |
|
|
|
|
3000 |
4000 |
27,0 |
8,4 |
|
|
|
|
3500 |
4000 |
31,5 |
9,8 |
|
89 |
9 |
|
500 |
2200 |
5,7 |
1,7 |
|
|
|
|
1000 |
2200 |
11,4 |
3,4 |
|
|
|
|
1500 |
2200 |
17,1 |
5,1 |
|
|
|
|
2000 |
2200 |
22,8 |
6,8 |
|
|
|
|
2500 |
2200 |
28,5 |
8,5 |
|
|
|
|
3000 |
2200 |
34,2 |
10,2 |
|
|
|
|
3500 |
2200 |
39,9 |
11,9 |
|
73 |
9 |
|
500 |
1355 |
7,1 |
2,2 |
|
|
|
|
1000 |
1355 |
14,2 |
4,4 |
|
|
|
|
1500 |
1355 |
21,3 |
6,6 |
|
|
|
|
2000 |
1355 |
28,4 |
8,8 |
|
|
|
|
2500 |
1355 |
35,3 |
11,0 |
|
|
|
|
3000 |
1355 |
48,6 |
13,2 |
|
|
|
|
3500 |
1355 |
49,7 |
15,4 |
239
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 52 |
|
|
|
Допустимая нагрузка на растяжение в тс для труб |
||
Диаметиаметр бурильных |
Толщина |
стенки, |
из стали |
группы |
прочности |
|
|
|
|||
труб, мм |
мм |
|
Д |
Ем |
Е |
|
|
|
|||
168 |
8 |
|
155 |
200 |
220 |
|
9 |
|
170 |
225 |
250 |
|
11 |
|
205 |
270 |
300 |
140 |
8 |
|
125 |
165 |
190 |
|
9 |
|
140 |
185 |
205 |
|
11 |
|
170 |
225 |
250 |
146 |
8 |
|
130 |
175 |
190 |
|
9 |
|
145 |
195 |
210 |
|
10 |
|
160 |
215 |
235 |
|
11 |
|
175 |
235 |
255 |
|
12 |
|
190 |
250 |
280 |
114 |
8 |
|
100 |
135 |
145 |
|
10 |
|
125 |
165 |
170 |
89 |
9 |
|
85 |
ПО |
125 |
|
11 |
|
100 |
135 |
145 |
73 |
9 |
|
70 |
90 |
100 |
тщательную подготовку всего оборудования для безопасности ра бот. Особенно обращают внимание на устранение очагов пожара под полом буровой, в зоне ствола скважины и лебедки. Под веду щей трубой обязательно должен быть установлен обратный кла пан, при этом категорически запрещается отвинчивать ведущую трубу с обратным клапаном. Разъединять бурильную колонну сле дует выше обратного клапана.
При прихвате бурильной колонны в крепких, твердых и сред ней твердости породах, если нефтяная ванна не дает положитель ных результатов, следует применить освобождение бурильной ко
лонны гидроимпульсным |
методом. |
В о д я н а я в а н н а . |
В некоторых районах для ликвидации |
прихватов эффективны водяные ванны. Достоинством их является быстрота осуществления, так как не требуется специальных жид ких агентов, агрегатов и специальной подготовки. Водяная ванна является предпочтительной, когда замена глинистого раствора нефтью может привести к выбросу и если в зоне, где предполага ется применить ванну, встречены обваливающиеся глины и, осо бенно, когда бурильная колонна прихвачена или заклинена в от ложениях магниевых или калиевых солей.
Водяные ванны с содержанием ПАВ в пределах до 2% объема закачиваемой воды дают большой эффект. После проведения во дяной ванны расхаживать колонну следует через 2—3 ч. Техноло гия проведения водяной ванны аналогична описанной выше.
При ликвидации прихватов в скважинах, разрез которых пред ставлен породами, склонными к обвалам, например глинами Ве рейского горизонта, применяют в качестве жидкого агента для
240
ванны сбросовые |
воды нефтяных товарных парков, содержащие |
||
до 0,2% |
дисолвана. Увеличение дозы дисолвана до 0,5% |
дает |
|
большой |
эффект. |
Применение сбросовых вод с дисолваном |
для |
сплошной промывки скважины позволило ликвидировать ряд при хватов там, где установка нефтяных и кислотных ванн не дала результатов [3].
В восточных районах страны широкое распространение полу чили активные водяные ванны, которые выполняются следующим образом. В бурильную колонну закачивают расчетное количество воды, желательно с добавкой ПАВ. Затем вытесняют часть ее в затрубное пространство с расчетом заполнения последнего на 100— 150 м от забоя. Затем подкачивают еще 0,1—0,2 м 3 воды и быстро отбирают 3—5 м3 в емкость агрегатов. Этот цикл повторяют не сколько раз [34].
К и с л о т н а я в а н н а . Действие кислотных ванн основано на способности различных кислот, особенно соляной и плавиковой, и их смесей растворять карбонатные, глинистые и в некоторой степени кварцевые породы. При ликвидации заклиненной буриль ной колонны в пластах, сложенных карбонатными породами (из вестняками и доломитами), а также при действии на взвеси и их частицы, находящиеся в составе глинистых корок и сальников, соляной кислотой происходят следующие реакции:
С а С 0 |
3 |
+ 2HCI = СаС12 |
+ С 0 2 + |
Н 2 0 ; |
|
CaMg ( С 0 3 ) 2 + |
|
4НС1 = СаС12 + |
MgCl2 + |
2 С 0 2 + |
2 Н 2 0 . |
Хлористый кальций |
и хлористый магний хорошо растворимы |
||||
в воде и извлекаются |
|
при циркуляции бурового |
раствора. Кроме |
того, кислота вызывает свертывание и осаждение глинистых ча стиц, которые также уносятся раствором.
При прихватах в карбонатных породах кислота, применяемая для ванны, также действует на стенки скважины и растворяет по роду. В скважинах, разрез которых сложен песками и песчани ками с незначительным содержанием карбонатных пород, солянокислотные обработки не дают высокой эффективности, так как со ляная кислота хорошо растворяет карбонатные породы, но не обладает такой способностью по отношению к алюмосиликатным породам. Следует отметить, что только плавиковая кислота может растворять кремнезем. Она представляет собой водный раствор фтористого водорода. При действии плавиковой кислоты на по
роды, содержащие кремнеземы, |
образуются газообразный про |
дукт— четырехфтористый кремний SiF4 и вода. |
|
S i 0 2 -f 4HF = |
S i F 4 + 2 Н 2 0 . |
Поэтому для увеличения эффективности действия на материал, прихвативший «бурильную колонну, применяют смесь плавиковой и соляной кислот, которая называется глинокислотой. Глинокислота растворяет цемент и силикатные породы (глины и песчаник),
16 Зак. № 545 |
241 |