Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Руйнування стінок свердловини
Причини руйнування стінок свердловини
а) механічне руйнування породи під дією статичного навантаження від вище залеглих порід;
б) механічне руйнування породи внаслідок повздовжнього переміщення, обертання і коливання бурильної колони та її елементів, коливань тиску промивальної рідини під час спуско-підіймальних операцій, коливань температури у свердловині, ерозії стінок свердловини промивальною рідиною;
в) руйнування стінок свердловини при взаємодії фільтрату про-мивальної рідини з породою (набухання глин, розшарування сланців) та дії осмотичного тиску;
г) розчинення хемогенних відкладів промивальною рідиною;
д) розтеплення мерзлої гірської породи (танення льоду-цементу).
При непорушеному масиві гірська порода перебуває у напружено-деформованому стані (стиснута з усіх боків). При бурінні свердловини змінюється напружений стан породи, що спричиняє її руйнування. Для компенсації зміни бокових напружень гірської породи на стінках свердловини використовують дію гідростатичного тиску промивальної рідини. У важкій промивальній рідині на бічну поверхню стінки свердловини діє гравітаційна сила, яка запобігає обвалам гірської породи.
Для зменшення механічного руйнування стінок свердловини бу-рильною колоною потрібно, за можливості, використовувати прості компоновки низу бурильної колони (КНБК), вибирати режим буріння, який забезпечує відсутність вібрацій та мінімальні навантаження на стінки свердловини. Про величину зусиль при дії елементів компоновок низу на стінки свердловини свідчить значне спрацювання елементів КНБК і часті поломки цих елементів. Викривлення і вигини стовбура збільшують зусилля, які діють на стінки свердловини. Викривлення стовбура сприяє швидшому руйнуванню стінок свердловини.
При швидкості руху промивальної рідини понад 300 м/хв, у турбулентному режимі руху рідини створюються умови для ерозійного руйнування стінок свердловини. Найчастіше руйнуються пухкі (незцементовані) гірські породи за відсутності міцної глинистої кірки. Тому рекомендується знижувати швидкість руху промивальної рідини у кільцевому просторі до 150 м/хв, використовувати елементи бурильної колони невеликого діаметра, обмежувати швидкість руху колони у свердловині, використовувати промивальну рідину з низькою в᾽язкістю.
Зменшення впливу фільтрату промивальної рідини на руйнування стінок свердловини досягається використанням високоякісних інгібованих рідин із низькою фільтрацією, промивальної рідини на нафтовій основі.
Для зменшення розчинення стінок свердловини вибирають про-мивальну рідину, в якій гірські породи (хемогенні, глинисті) не розчиняються. При розбурюванні солей промивальну рідину насичують солями.
Розтеплення мерзлих порід уникають їх термоізоляцією.
Наразі проблема запобігання руйнуванню стінок свердловини, особливо ускладених сланцями, повністю не вирішена. У меншій чи більшій мірі стінки свердловин обвалюються.
Ознаки обвалів
Під час обвалів збільшується кількість породи на віброситах, з'являються затяжки бурильного інструменту, підвищується тиск на маніфольді бурових насосів внаслідок збільшення густини промивальної рідини при насиченні її шламом та утворенні корків, що веде до втрати циркуляції і прихоплення бурильного інструменту. Під час спуску інструмент зупиняється, виникає необхідність проробки стовбура свердловини. Геофізичні дослідження свердловини показують наявність каверн.
У кавернозному стовбурі погіршується видалення шламу, що накопичується у кавернах. При накопиченні критичного об᾽єму шламу у кавернах, зміні режиму промивання, шлам із каверн випадає у стовбур свердловини. Це обумовлює утворення тривалих корків у свердловині, оскільки шлам переміщується із однієї каверни в іншу і не виноситься на поверхню.
За наявності обвалів необхідно постійно підтримувати циркуляцію промивальної рідини. У разі припинення циркуляції шлам осідає і прихоплює бурильну колону. При розходжуванні бурильної колони шламовий корок ущільнюється, втрачається циркуляція, зменшується можливість ліквідації прихоплення. Тому під час обвалів потрібно промивати свердловину, підтримуючи шлам у зваженому стані, розходжувати бурильну колону тільки у тих межах, де вона рухається вільно, і розходжування не веде до збільшення тиску на насосах.
Ліквідація обвалів. Обвали ліквідують шляхом проробки стовбура свердловини. У процесі проробки шлам у свердловині роздроблюється і піднімається на поверхню. Але на поверхню шлам піднімається не відразу. Він може переміщуватись із однієї каверни в іншу, утримуватися у зваженому стані у промивальній рідині. При проробці змінюється режим промивання стовбура свердловини проти каверн із шламом, зрушуються нові порції шламу із інших каверн. Цей процес називають «здиранням кірки». Фактично це не здирання кірки, а вимивання шламу із каверн. Зі свердловини виносяться згустки промивальної рідини, насичені шламом. Густина таких згустків на 100 200 кг/м3 більша за густину промивальної рідини. Особливо багато шламу накопичується при переході на буріння долотами меншого діаметра. При проробці потрібно періодично піднімати долото на довжину ведучої труби або піднімати долото із зони завалу, щоб шлам випав із промивальної рідини і його можна було знову подрібнити долотом. Для поліпшення виносу шламу збільшують в'язкість промивальної рідини, прокачують через свердловину пачки в'язкої рідини підвищеної густини об'ємом 10 — 15 м3. Нарощування інструменту виконують тільки тоді, коли немає небезпеки, що під час цієї операції шлам не осяде і не прихопить бурильні труби, тобто коли буровий інструмент вільно переміщується при зупиненій циркуляції.
Див. також
Література
- Орловський В. М., Білецький В. С., Сіренко В. І. Буріння нафтових і газових свердловин. Редакція «Гірничої енциклопедії», Полтава: НТП «Бурова техніка», Львів, Видавництво «Новий Світ-2000», 2024. — 409 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Rujnuvannya stinok sverdloviniPrichini rujnuvannya stinok sverdlovinia mehanichne rujnuvannya porodi pid diyeyu statichnogo navantazhennya vid vishe zaleglih porid b mehanichne rujnuvannya porodi vnaslidok povzdovzhnogo peremishennya obertannya i kolivannya burilnoyi koloni ta yiyi elementiv kolivan tisku promivalnoyi ridini pid chas spusko pidijmalnih operacij kolivan temperaturi u sverdlovini eroziyi stinok sverdlovini promivalnoyu ridinoyu v rujnuvannya stinok sverdlovini pri vzayemodiyi filtratu pro mivalnoyi ridini z porodoyu nabuhannya glin rozsharuvannya slanciv ta diyi osmotichnogo tisku g rozchinennya hemogennih vidkladiv promivalnoyu ridinoyu d rozteplennya merzloyi girskoyi porodi tanennya lodu cementu Pri neporushenomu masivi girska poroda perebuvaye u napruzheno deformovanomu stani stisnuta z usih bokiv Pri burinni sverdlovini zminyuyetsya napruzhenij stan porodi sho sprichinyaye yiyi rujnuvannya Dlya kompensaciyi zmini bokovih napruzhen girskoyi porodi na stinkah sverdlovini vikoristovuyut diyu gidrostatichnogo tisku promivalnoyi ridini U vazhkij promivalnij ridini na bichnu poverhnyu stinki sverdlovini diye gravitacijna sila yaka zapobigaye obvalam girskoyi porodi Dlya zmenshennya mehanichnogo rujnuvannya stinok sverdlovini bu rilnoyu kolonoyu potribno za mozhlivosti vikoristovuvati prosti komponovki nizu burilnoyi koloni KNBK vibirati rezhim burinnya yakij zabezpechuye vidsutnist vibracij ta minimalni navantazhennya na stinki sverdlovini Pro velichinu zusil pri diyi elementiv komponovok nizu na stinki sverdlovini svidchit znachne spracyuvannya elementiv KNBK i chasti polomki cih elementiv Vikrivlennya i vigini stovbura zbilshuyut zusillya yaki diyut na stinki sverdlovini Vikrivlennya stovbura spriyaye shvidshomu rujnuvannyu stinok sverdlovini Pri shvidkosti ruhu promivalnoyi ridini ponad 300 m hv u turbulentnomu rezhimi ruhu ridini stvoryuyutsya umovi dlya erozijnogo rujnuvannya stinok sverdlovini Najchastishe rujnuyutsya puhki nezcementovani girski porodi za vidsutnosti micnoyi glinistoyi kirki Tomu rekomenduyetsya znizhuvati shvidkist ruhu promivalnoyi ridini u kilcevomu prostori do 150 m hv vikoristovuvati elementi burilnoyi koloni nevelikogo diametra obmezhuvati shvidkist ruhu koloni u sverdlovini vikoristovuvati promivalnu ridinu z nizkoyu v yazkistyu Zmenshennya vplivu filtratu promivalnoyi ridini na rujnuvannya stinok sverdlovini dosyagayetsya vikoristannyam visokoyakisnih ingibovanih ridin iz nizkoyu filtraciyeyu promivalnoyi ridini na naftovij osnovi Dlya zmenshennya rozchinennya stinok sverdlovini vibirayut pro mivalnu ridinu v yakij girski porodi hemogenni glinisti ne rozchinyayutsya Pri rozburyuvanni solej promivalnu ridinu nasichuyut solyami Rozteplennya merzlih porid unikayut yih termoizolyaciyeyu Narazi problema zapobigannya rujnuvannyu stinok sverdlovini osoblivo uskladenih slancyami povnistyu ne virishena U menshij chi bilshij miri stinki sverdlovin obvalyuyutsya Oznaki obvalivPid chas obvaliv zbilshuyetsya kilkist porodi na vibrositah z yavlyayutsya zatyazhki burilnogo instrumentu pidvishuyetsya tisk na manifoldi burovih nasosiv vnaslidok zbilshennya gustini promivalnoyi ridini pri nasichenni yiyi shlamom ta utvorenni korkiv sho vede do vtrati cirkulyaciyi i prihoplennya burilnogo instrumentu Pid chas spusku instrument zupinyayetsya vinikaye neobhidnist prorobki stovbura sverdlovini Geofizichni doslidzhennya sverdlovini pokazuyut nayavnist kavern U kavernoznomu stovburi pogirshuyetsya vidalennya shlamu sho nakopichuyetsya u kavernah Pri nakopichenni kritichnogo ob yemu shlamu u kavernah zmini rezhimu promivannya shlam iz kavern vipadaye u stovbur sverdlovini Ce obumovlyuye utvorennya trivalih korkiv u sverdlovini oskilki shlam peremishuyetsya iz odniyeyi kaverni v inshu i ne vinositsya na poverhnyu Za nayavnosti obvaliv neobhidno postijno pidtrimuvati cirkulyaciyu promivalnoyi ridini U razi pripinennya cirkulyaciyi shlam osidaye i prihoplyuye burilnu kolonu Pri rozhodzhuvanni burilnoyi koloni shlamovij korok ushilnyuyetsya vtrachayetsya cirkulyaciya zmenshuyetsya mozhlivist likvidaciyi prihoplennya Tomu pid chas obvaliv potribno promivati sverdlovinu pidtrimuyuchi shlam u zvazhenomu stani rozhodzhuvati burilnu kolonu tilki u tih mezhah de vona ruhayetsya vilno i rozhodzhuvannya ne vede do zbilshennya tisku na nasosah Likvidaciya obvaliv Obvali likviduyut shlyahom prorobki stovbura sverdlovini U procesi prorobki shlam u sverdlovini rozdroblyuyetsya i pidnimayetsya na poverhnyu Ale na poverhnyu shlam pidnimayetsya ne vidrazu Vin mozhe peremishuvatis iz odniyeyi kaverni v inshu utrimuvatisya u zvazhenomu stani u promivalnij ridini Pri prorobci zminyuyetsya rezhim promivannya stovbura sverdlovini proti kavern iz shlamom zrushuyutsya novi porciyi shlamu iz inshih kavern Cej proces nazivayut zdirannyam kirki Faktichno ce ne zdirannya kirki a vimivannya shlamu iz kavern Zi sverdlovini vinosyatsya zgustki promivalnoyi ridini nasicheni shlamom Gustina takih zgustkiv na 100 200 kg m3 bilsha za gustinu promivalnoyi ridini Osoblivo bagato shlamu nakopichuyetsya pri perehodi na burinnya dolotami menshogo diametra Pri prorobci potribno periodichno pidnimati doloto na dovzhinu veduchoyi trubi abo pidnimati doloto iz zoni zavalu shob shlam vipav iz promivalnoyi ridini i jogo mozhna bulo znovu podribniti dolotom Dlya polipshennya vinosu shlamu zbilshuyut v yazkist promivalnoyi ridini prokachuyut cherez sverdlovinu pachki v yazkoyi ridini pidvishenoyi gustini ob yemom 10 15 m3 Naroshuvannya instrumentu vikonuyut tilki todi koli nemaye nebezpeki sho pid chas ciyeyi operaciyi shlam ne osyade i ne prihopit burilni trubi tobto koli burovij instrument vilno peremishuyetsya pri zupinenij cirkulyaciyi Div takozhuskladnennya pri burinni Obvalyuvannya stinok sverdloviniLiteraturaOrlovskij V M Bileckij V S Sirenko V I Burinnya naftovih i gazovih sverdlovin Redakciya Girnichoyi enciklopediyi Poltava NTP Burova tehnika Lviv Vidavnictvo Novij Svit 2000 2024 409 s ISBN 978 966 418 488 2