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

Оставление долот в скважине

Оставление долот в скважине происходит главным образом из-за нарушения правил крепления долот. Плохо закрепленные долота часто отвинчиваются при их спуске, не достигая забоя. Известны случаи, когда плохо закрепленные долота отвинчива­ лись почти у самого устья. Часто-ѳтвинчиваются долота при про­

только цепными ключами непременно приведет к аварии. Встреча­ ются еще случаи крепления долот кувалдами, что ведет не только к плохому их закреплению, но и к раскалыванию долот по свар­ ным швам.

Известно много случаев оставления долот из-за плохого со­ стояния резьб у переводников, к которым их крепят. Отсутствие систематической проверки качества замковых резьб у переводника приводит к тому, что подъем бурильной колонны при незначи­ тельных заклинивании или посадке ведет к вырыву долота из переводника.

Часто встречаются случаи оставления долот в скважине при расхаживании заклиненных долот из-за чрезмерно частых отби­ вок их путем вращения с большим числом оборотов вперед и по­ следующей резкой отдачей назад. Бурильная колонна за счет инерционных усилий поворачивается в обратную сторону на зна­ чительно большее число оборотов, что ведет к отвинчиванию до­ лота. Встречаются также случаи отвинчивания долот при крепле­ нии труб обратным вращением ротора с подвешенной на нем бу­ рильной колонной.

Нередко происходят сломы долот по резьбе в ниппеле. Авариям этого вида предшествуют удары об уступ, а также длительное бурение долотом.

В последние годы участились случаи оставления трехшарошечных долот в скважинах в результате их раскалывания на три части. Во многих случаях из скважин поднимали расколотые до­ лота, удерживаемые в переводнике резьбой. Было много случаев, когда поднятые долота раскалывались на три части при их отвин­

44

Попытки поднять оставшееся долото сначала при помощи зам­ ковой муфты, а затем обрезанного колокола с направляющей во­ ронкой не увенчалисьуспехом. Спуском свинцовой печати было установлено, что долото свалено на бок. Последующие попытки поставить долото в вертикальное положение (вниз шарошками) при помощи отводного крюка, а также магнитного фрезера, ока­ зались безрезультатными.

Ввиду того, что интервал, в котором оказалось долото, был сложен мягкими породами, решили спустить трехшарошечное до­

дал возможности забурить новый ствол и привел к усложнению аварии — оставление еще трех шарошек долота № 8. Последующие

После забуривания второго ствола с помощью уипстока, со­ стоящего из трех отрезков УБТ, соединенных последовательно, при очередном спуске бурильной колонны на забое был обнаружен металл. В результате проведения ловильных работ при помощи паука, башмачного фрезера с торцовыми зубьями, изготовленными из колокола, магнитного фрезера и специальной ловушки, были подняты отдельные части долота диаметром 243 мм и куски же­

очередном спуске бурильная колонна встала на уипсток, который

Изучением причин аварии было выявлено, что в скважину спу­ стили переводник с непригодной (даже по внешним признакам) для работы резьбой.

Неправильные и ничем не обоснованные меры по ликвидации аварии, принятые в начале ее возникновения, еще более усложнили аварию. Не следовало спускать замковую муфту для извлечения долота, так как его резьбовое соединение было разрушено в ре­ зультате вращения по нему в течение 2 ч бурильной колонны. Без всякого основания было спущено и 190-мм долото, так как хорошо известно, что спуск долота на долото может привести только к ос­ тавлению или шарошек, или долота на забое, что и случилось. После такого усложнения аварии вследствие неправильно приня­ тых мер был забурен второй ствол.

2. При забое скважины 1911 м спускали бурильную колонну с 295-мм долотом. Колонна остановилась на глубине 1571 м. После подъема ее выяснилось, что во время спуска отвинтилось долото

45

и осталось в скважине. Резьба поднятого переводника в начале захода оказалась слегка завальцованной.

Исследованием обстоятельств спуска долота установлено, что его крепили круговым ключом Залкина, затем довинчивали вруч­ ную цепным ключом. Ствол скважины в этом интервале имел диа­ метр 346 мм, поэтому долото встало наклонно, что было под­ тверждено печатью. Чтобы сбить долото на забой, был спущен колокол с зубьями, армированными победитом. После 8 ч работы

вал турбобура с долотом, оказалась сработанной на 80 мм. Рас­ следование установило, что резьбу переводника перед навинчива­

рой была отпечатана У4 торца ниппеля долота. Спущенный паук, как и следовало ожидать, закрылся над долотом. После этого спустили специальный метчик, которым долото не извлекли, но ловильная резьба его оказалась помятой. Обрезанный колокол остановился на глубине 958 м. Как выяснилось, спуску колокола помешало долото, которое было поднято с этой глубины специаль­ ным метчиком. Кольцевым башмачным фрезером довели долото до забоя и расфрезеровали его забойным фрезером, спущенным на турбобуре. Магнитным фрезером очистили забой скважины.

Причинами аварии явились слабое крепление долота и срабо­ танная резьба переводника. Неправильные методы ликвидации аварии усложнили ее, особенно спуск специального метчика. По­ следний слабо закрепился на сварочных швах внутри ниппеля до­ лота и оно, несколько раз зацепившись за стенки скважины, от­

и неопытные бурильщики их путают.

Поломки шарошечных долот

При бурении скважин очень часты случаи поломки узлов ша­ рошечных долот. В результате аварий с долотами чаще всего в скважине остаются шарошки. Это связано в основном со зна­ чительным износом опор, недостаточным сроком работы их и ре­ жимами работы долот в скважине.

46

Долговечность опоры долота зависит от интенсивности изнаши­ вания и разрушения поверхностей цапфы, шарошки и тел каче­ ния. Исследования показали, что характер изнашивания и разру­ шения этих поверхностей различный. Как отмечают авторы [8], это связано с неравномерным и сложным нагружением различных участков поверхностей опоры, а также с конструкцией, техноло­ гией изготовления и размерами долот. Трущиеся поверхности опо­ рыподвергаются одновременно абразивному износу, осповидному, хрупкому и усталостному выкрашиванию, смятию, окислительному и тепловому износу и высокотемпературным ожогам в микрообъе­ мах металла и в присутствии буровых растворов под высоким давлением. Одновременное развитие этих процессов, а также несовершенная сборка долот, различие механических свойств ме­ талла узлов и шарошек долот и отдельные конструктивные несо­ вершенства приводят к неравномерной сработке опор и вооруже­

тимального и предельного времени пребывания долота на забое, особенно при турбинном бурении.

Причинами поломок долот являются: передержка долота на забое; бурение с нагрузками, превышающими допустимые; удар долотом о забой или уступ; разбуривание пород долотами, несо­ ответствующими крепости пород; малая прочность опор и свар­ ных швов; заклинивание долот; дефекты нарезки резьбы; неплот­ ное прилегание заплечиков лап долота к торцу переводника, ра­ бота долотами по металлу, длительная промывка скважины перед подъемом сработанного долота.

Передержка долота на забое. В результате длительной работы долота на забое наружная поверхность лапы истирается, подшип­ ники оголяются и выпадают, а шарошки остаются на забое. При­ чиной передержки долот является главным образом недостаточный опыт бурильщиков и мастеров, их неумение использовать резуль­ таты работы предыдущего долота и данные геолого-технического наряда при эксплуатации вновь спускаемого долота. Есть случаи, когда продолжают бурить сработанным долотом, хотя проходка значительно снизилась. В лучшем случае при передержке долота

водит к быстрому износу опор, непроизводительной работе долота и, как следствие, к частым случаям оставления шарошек на забое, особенно при турбинном бурении в твердых породах. При работе турбобура с использованием долот диаметрами 269 и 295 мм, при подаче бурового раствора 35—40 л/с и осевых нагрузках 13—15 тс механическая скорость бурения и проходка на долото резко отли­ чаются от показателей работы тех же турбобуров с этими же до­ лотами, но при подаче бурового раствора не менее 55—65 л/с и осевых нагрузках до 35 тс.

47