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

кислотных ванн вносят соответствующие поправки на изменение давления от удельного веса разных жидкостей. Если над пластом находятся жидкости нескольких видов с разной плотностью, то гидростатическое давление определяется как сумма давлений раз­ ных жидкостей.

Кроме того, скопление большого количества шлама в призабойной зоне также является причиной прихвата колонны. Для ликвидации таких аварий в бурильной колонне над турбобуром или над УБТ простреливают 12—18 отверстий и восстанавливают интенсивную промывку при расхаживании колонны. Если циркуляцию не уда­ ется восстановить ни с помощью буровых насосов, ни цементиро­

куляцию раствора. Если циркуляция не восстанавливается, про­ стрелы колонны продолжают с подъемом их выше. При восстанов­ лении циркуляции интенсивность ее доводят до максимально допу­ стимой величины. Промывкой обычно удаляется шлам над местом прострела. При дальнейшем расхаживании колонны и промывке нижняя ее часть постепенно освобождается. Обычно через 4—6 ч расхаживания колонны она освобождается от прихвата.

Освобождение бурильной колонны путем взрыва торпеды из детонирующего шнура ТДШ. Торпеды из детонирующего шнура предназначены для двух целей:

1) для полного освобождения прихваченной бурильной колонны методом «встряхивания»;

2) для облегчения отвинчивания резьбового соединения труб, находящихся выше места прихвата.

В первом случае при взрыве торпеды против зоны прихвата, ударная волна способствует отрыву труб от стенки скважины или от сальника и т. д. Метод встряхивания широко и эффективно применяют в объединениях Краснодарнефть и Грознефть, где среди взрывных работ он составляет более 20%. Метод встряхива­ ния дает положительные результаты особенно при применении его сразу после возникновения прихвата, перед установкой ванн. Пока ведутся подготовительные работы к установке ванны можно по­ пытаться ликвидировать прихват методом встряхивания с по­ мощью торпеды. Применение этого метода после ванн и других длительных работ не дает ощутимого результата. Торпеды типа ТДШ рекомендуется применять при давлении в месте взрыва до 500 кгс/см2 и температуре до 80° С.

Торпеды изготовляют из детонирующего шнура марок ДШ-В и ДШУ. В скважинах с большими температурами необходимо при­ менять термостойкий детонирующий шнур и соответствующие взрывные патроны. Величина заряда торпеды должна обеспечить заданный эффект и исключить повреждение трубы.

247

Требуемое число рядов детонирующего шнура марки ДШ-В определяют по номограмме, показанной на рис. 88. Для этого со­ единяют прямой линией точки, указывающие гидростатическое давление рт в месте взрыва и толщину стенки трубы о, в которой будет произведен взрыв. Из точки пересечения этой прямой с про­ межуточной прямой без делений проводят прямую линию до точки, указывающей наружный диаметр труб dTp. В точке пересечения этой прямой со шкалой п получим искомое число рядов шнура

Рис. 88. Номограмма для определения числа рядов детонирующего шнура для торпед ТДШ.

ДШ-В для скважины с плотностью бурового раствора, равной 1 г/см3 .

Для бурового раствора большей плотности число рядов будет больше, поэтому необходимо полученное число рядов шнура раз­ делить на коэффициент С, который приведен в табл. 55, составлен­ ной по данным Азербайджанского филиала ВНИИгеофизика.

Длина торпеды ТДШ для ликвидации прихвата должна быть равна или немного больше длины зоны прихвата с таким расчетом, чтобы общий вес заряда не превышал 5 кг.

Для ликвидации прихвата с помощью торпеды ТДШ проводят следующие работы:

— определяют верхнюю точку прихвата;

248

— спускают в скважину торпеду выбранной по расчету длины

иустанавливают против зоны прихвата;

—натягивают бурильную колонну с максимально возможным усилием;

—производят взрыв.

После взрыва торпеды ТДШ немедленно начинают расхаживание бурильной колонны с отбивкой ее ротором. Для повышения эффективности этого метода в нижнем конце бурильных труб с турбобурами в тресте Волгограднефтегеофизика разработана новая конструкция ТДШ, состоящая из стального корпуса диа­ метром 58 мм с пятью продольными каналами-выемками по всей его длине для укладки детонирующего шнура. Гнездо для уста­ новки взрывопатронов, шнур и патрон закрепляют изоляционной лентой. Корпус имеет вверху серьгу для соединения с кабелем и направляющий конус внизу [73]. При взрыве такой торпеды ослаб­ ляется резьбовое соединение, находящееся против нее, и колонна развинчивается.

Торпеду спускают в скважину на каротажном кабеле. Свобод­ ную часть бурильной колонны отсоединяют следующим образом. Определяют место прихвата и нахождение муфты или замка под ним с помощью прихватоопределителя или локатора. Бурильную колонну закрепляют поворотом ротора. Затем разгружают замко­ вое соединение в месте торпедирования путем натяжения колонны с усилием, равным весу колонны в интервале до развинчиваемого соединения. Натянутую колонну зажимают трубными клиньями и завинчивают на расчетное число оборотов в соответствии с табл. 51. Спускают шаблон торпеды, а затем торпеду и взрывают ее. Диа­ метр шаблона должен быть на 15—20 мм меньше диаметра про­ ходного отверстия замка бурильных труб. Вращением влево ко­ лонну отвинчивают, поднимают одну свечу, восстанавливают цир­

249

замков, а также от давления и температуры в интервале торпеди­ рования. Чем глубже интервал, тем больший требуется заряд, т. е. тем больше рядов шнура должна иметь торпеда, так как в условиях высокого гидростатического давления сила взрыва намного умень­ шается. Заряд торпеды выбирают также по номограмме, приведен­ ной на рис. 88, где для труб разного диаметра дана зависимость между величиной заряда (числом отрезков детонирующего шнура)

трубах величина заряда уменьшается в соответствии с процентом износа труб.

Длину детонирующего шнура торпеды выбирают в зависимости от способа определения местонахождения замкового соединения, против которого устанавливается торпеда. Если замковое соеди­ нение определено магнитным локатором, то длина торпеды должна быть 3—5 м. При торпедировании без определения местонахожде­ ния замкового соединения длину торпеды берут на 2—3 м больше длины трубы (в зоне торпедирования), чтобы обеспечить располо­ жение заряда против замкового соединения.

В практике часто встречаются случаи, когда колонна прихва­ чена на большую длину и 5 кг заряда недостаточно для ее осво­ бождения. Тогда делают несколько последовательных операций встряхивания и развинчивания колонны по частям. Преимущест­ вом последнего способа является управляемость процессом раз­ винчивания, что исключает разъединение колонны в опасных зо­ нах-кавернах, под башмаком обсадной колонны и т. д.

Технология проведения работ по освобождению колонны встря­ хиванием подобна технологии при развинчивании в резьбовом со­ единении.

Последовательность работ при освобождении прихваченной ко­ лонны развинчиванием ее с помощью взрыва следующая. Опреде­ ляют место прихвата прихватоопределителем. Бурильную колонну закрепляют ротором. В зависимости от длины торпеды (с учетом веса заряда) намечают длину отвинчиваемых труб. Натягивают бурильную колонну с усилием, равным ее весу до замка, в котором намечается развинчивание колонны.

Натянутую колонну закрепляют в клиньях и вращают на число оборотов в соответствие с табл. 51. Спускают в трубы шаблон тор­ педы и взрывают ее, поднимают кабель с остатками узлов тор­ педы, развинчивают трубы влево и восстанавливают циркуляцию раствора. Промывают скважину и приступают к подъему колонны. Затем снова спускают ее, соединяют и повторяют описанный выше цикл работ.

с помощью прихватоопределителя. Отвинчивают неприхваченную часть колонны и сразу же восстанавливают циркуляцию бурового

250

раствора. После выравнивания его параметров поднимают буриль­ ную колонну, затем спускают ее с яссом и соединяют с прихва­ ченной колонной. При этом над яссом должно быть 50—100 мУБТ .

Эффективность работы ясса зависит от следующего.

1. От места его установки. Чем ближе ясс помещается к при­ хваченным трубам, тем больше вероятность освобождения ко­ лонны, так как установка его непосредственно над прихваченными трубами исключает поглощение силы удара неприхваченными тру­ бами.

2. От длины прихваченной колонны. Ясс целесообразно исполь­ зовать в случае прихвата долот, турбобуров и труб небольшой длины (до 100—200 м).

3. От состояния ствола в зоне прихвата. При наличии каверн в зоне прихвата и в месте установки ясса может произойти быст­ рый излом труб. То же произойдет, если прихват ликвидируется яссом в зоне резко искривленного ствола скважины. Кроме того, механический эффект от работы ясса в зоне кривизны быстро га­ сится.

Работа ясса по освобождению прихваченных обсадных колонн дает положительные результаты реже, чем при ликвидации при­ хватов бурильных колонн, так как в случае аварии с обсадными трубами требуется прилагать значительно большие усилия на еди­ ницу длины труб.

хвата бурильных колонн в результате заклинивания долота. При­ знаком такой аварии при бурении скважины забойными двигате­ лями является невозможность поднять или опустить бурильную колонну, хотя вращать ее можно. При бурении роторным способом явных признаков заклинивания долота нет, поэтому утверждение об аварии такого вида основывается на предположениях, часто ошибочных.

Заклиненные долота извлекают следующими способами. Если нет забойного двигателя, то долото отбивают ротором. Расхаживание и отбивку ведут в пределах допустимых нагрузок и скоро­ стей вращения ротора, приведенных в табл. 51 и 52.

При освобождении заклиненных долот отбивкой ротором при турбинном бурении необходимо, чтобы турбобур имел стопорное устройство на валу турбобура.

Попытки заклинить вал турбобура в корпусе с помощью за­ брасывания в трубы кусочков проволоки диаметром 4—5 мм и гвоздей такого же диаметра не дают эффекта. Заклиненный таким способом вал быстро начинает проворачиваться. Попытки заклини­ вания вала турбобура, как правило, заканчиваются прекращением циркуляции бурового раствора.

Для надежного заклинивания вала в корпусе турбобура ре­ комендуется все турбобуры оснастить стопорными устройствами, разработанными в тресте Волгограднефтегазразведка. Стопорное

251