Прихоплення бурильної колони — одне із найважчих ускладнень, які виникають у процесі буріння свердловини.
Загальний опис
Прихоплення колони труб є одним із найважчих ускладнень, які виникають у процесі буріння свердловини. Зі збільшенням глибини свердловини кількість і складність прихоплень бурильної колони зростають. Нерідко для підйому колони із свердловини необхідно прикласти навантаження, що значно перевищує вагу колони. Таке ускладнення називають затяжкою. Якщо зрушити колону з місця не вдається, прикладаючи навантаження, при якому напруження в трубах наближаються до їх міцності, або допустимої вантажопідіймальності вишки чи талевої системи, ускладнення називається прихоплюванням. Якщо для ліквідації прихоплювання прикласти більше навантаження, то ускладнення може перейти в аварію.
Зі збільшенням глибини свердловини кількість і складність прихоплень бурильної колони зростають. Нерідко для підйому колони із свердловини необхідно прикласти навантаження, що значно перевищує вагу колони. Таке ускладнення називають затяжкою. Якщо зрушити колону з місця не вдається, прикладаючи навантаження, при якому напруження в трубах наближаються до їх міцності, або допустимої вантажопідіймальності вишки чи талевої системи, ускладнення називається прихоплюванням. Якщо для ліквідації прихоплювання прикласти більше навантаження, то ускладнення може перейти в аварію.
Прихвати колон труб (бурильних, обсадних або насосно-компресорних) належать до поширених і важких ускладнень у бурінні, причиною яких є виникнення сили, яка утримує колону труб. У процесі буріння свердловини можуть виникати різні прихвати, з яких найпоширенішими є такі:
- під дією перепаду тиску у свердловині і пласті;
- внаслідок заклинювання низу колон під час їх переміщення у свердловині;
- внаслідок жолобоутворення;
- внаслідок сальникоутворення;
- внаслідок порушення стійкого стану порід у стінках свердловини;
- внаслідок заклинювання породоруйнівного інструменту;
- внаслідок порушення режиму промивки;
- у процесі випробування свердловин випробувачами пластів.
Виникають також прихвати геофізичних та інших приладів, що спускаються на кабелі.
Причини прихвоплень технологічного характеру
- Прилипання через великий перепад тиску між свердловиною і пластом.
- Заклинювання долота породою.
- Буріння без промивання або при недостатній продуктивності насосів.
- Недостатнє очищення стовбура і скупчення шламу в свердловині.
- Негерметичність бурильної колони.
- Промивання різьбових з‘єднань.
- Пропуски розчину через ніпель забійного двигуна.
- Буріння з великою механічною швидкістю без достатнього видалення шламу.
- Посадка долота в шламові пробки в стовбурі або на вибої.
- Обвал породи з втратою циркуляції та викиді.
- Утворення сальників.
- Заклинювання труб у жолобах.
Діагностика прихватів
Діагностика прихватів розглядає такий перелік ознак і факторів:
- місце прихвату (розташування меж прихвату);
- глибина свердловини та розташування в ній інструменту, а також властивості породи і пласта (літологія, тектоніка, проникність, пластовий тиск, температура, флюїдонасиченість), особливості стовбура свердловини (діаметри, наявність каверн, жолобів, перегинів), характер траєкторії свердловини (зенітний і азимутальний кути), характеристика інструменту в зоні прихвату;
- технологічні властивості бурового розчину (густина, фільтрація, реологічні параметри, мастильна здатність та ін.);
- характер циркуляції бурового розчину після прихвату (витрата, перепад тиску під час промивки);
- ускладнення, що передували прихвату, та брак під час виконання допоміжних робіт (осипання, затягування, посадки, падіння сторонніх предметів у свердловину);
- додаткові ускладнення, що мали місце в процесі ліквідації прихвату.
Використовуючи подану систематику ознак і класифікацію прихватів, можна з достатньою достовірністю діагностувати різновиди прихвату.
Загальні технологічні заходи по попередженню виникнення прихоплення
- Зниження густини бурового розчину.
- Застосування центраторів.
- Застосування ОБТ квадратного перетину й ОБТ зі спіральною канавкою.
- Створення на інструменті міцних мастильних плівок.
- Застосування емульсійних розчинів на нафтовій основі.
- Не допускати різкої зміни кривизни. При наявності затягувань при двох рейсах застосовувати вивідні калібратори.
- Не допускати посадок. Величина натяжки для звільнення прихоплення в три рази більше допущеної посадки.
- Дотримуватися гідравлічної програму по очищенню стовбура.
- Обмежувати механічну швидкість проходки.
- При бурінні з утратою циркуляції заповнювати свердловину в‘язким буровим розчином.
- Підвищувати в'язкість розчину для поліпшення виносу шламу.
- Шарошечне долото спускати обережно в інтервалах пробурених алмазним долотом і навпаки.
- При бурінні турбобурами алмазними долотами, над долотом встановлювати розширювачі для згладжування сходинок.
- Використовувати яси в компонуванні бурильної колони.
Для ліквідації прихоплень у практиці буріння застосовують такі основні способи та пристрої:
- Гідроімпульсний спосіб, розрізняють прямий спосіб (ПГІС) та обернений (ОГІС). Схема обв'язки устя свердловини, технологічні розрахунки та технологія встановлення обох гідроімпульсних способів описана у літературі.
- Вибуховий спосіб; для ліквідації прихоплень застосовують торпеди з детонуючим шнуром (ТДШ) та корпусні торпеди з детонуючим шнуром (КТДШ). Вибір заряду, конструкція торпед та технологія ліквідації прихоплень наведена у додатковій літературі.
- Установлення рідинних ванн, серед яких найрозповсюдженішими є нафтові ванни. Технологічні розрахунки, технологія установлення нафтової ванни наведені у практикумі з цієї дисципліни. Схему обв'язки устя при установленні нафтової ванни студенту рекомендовано розробити самостійно.
- Застосування ударних механізмів: гідравлічний ударний механізм (ГУМ), збуджувач пружних коливань (ВУК), пристрій для ліквідації прихоплень (УЛП), яс ударний (ЯУ), яс ударно-вібраційний (ЯУВ) тощо. Конструкцію, технологію роботи з ударними механізмами наведено у літературі.
- Використання випробувачів пластів або пристрою для ліквідації прихоплень пониженням тиску бурового розчину в затрубному просторі (УЛПП).
- Комбінований спосіб (наприклад, нафтова ванна та один із ударних механізмів). Студент на основі аналізу наведених вище способів самостійно розробляє технологію комбінованого способу.
- Оббурювання та витягування прихопленої колони частинами, спосіб довготривалий, а тому застосовується не часто.
- Встановлення цементного моста, забурювання нового ствола та перебурювання втраченого інтервалу свердловини.
Див. також
Література
- Мислюк М. А., Рибчич І. Й., Яремійчук Р. С. Буріння свердловин: Довідник: У 5 т. — К.: Інтерпрес ЛТД, 2002. — Т. 1: Загальні відомості. Бурові установки. Обладнання та інструмент. — 303 с. Т. 5: Ускладнення. Аварії. Екологія. — 372 с.
- Білецький В. С. Основи нафтогазової справи / В. С. Білецький, В. М. Орловський, В. І. Дмитренко, А. М. Похилко. — Полтава; Київ : ПолтНТУ; ФОП Халіков Р. Х, 2017. — 312 с. — .
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу: у 2-х томах. — Київ : Міжнародна економічна фундація, 2004. — Т. 1: А–К. — 560 с.
- Бойко В. С., Бойко Р. В. Тлумачно-термінологічний словник-довідник з нафти і газу: у 2-х томах. — Львів : Апріорі, 2006. — Т. 2: Л–Я. — 800 с.
- Войтенко В. С., Вітрик В. Г., Яремійчук Р. С., Яремійчук Я. С.Технологія і техніка буріння. Узагальнююча довідкова книга. — Львів, Київ, 2012. — С. 10—15.
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
Prihoplennya burilnoyi koloni odne iz najvazhchih uskladnen yaki vinikayut u procesi burinnya sverdlovini Zagalnij opisPrihoplennya koloni trub ye odnim iz najvazhchih uskladnen yaki vinikayut u procesi burinnya sverdlovini Zi zbilshennyam glibini sverdlovini kilkist i skladnist prihoplen burilnoyi koloni zrostayut Neridko dlya pidjomu koloni iz sverdlovini neobhidno priklasti navantazhennya sho znachno perevishuye vagu koloni Take uskladnennya nazivayut zatyazhkoyu Yaksho zrushiti kolonu z miscya ne vdayetsya prikladayuchi navantazhennya pri yakomu napruzhennya v trubah nablizhayutsya do yih micnosti abo dopustimoyi vantazhopidijmalnosti vishki chi talevoyi sistemi uskladnennya nazivayetsya prihoplyuvannyam Yaksho dlya likvidaciyi prihoplyuvannya priklasti bilshe navantazhennya to uskladnennya mozhe perejti v avariyu Zi zbilshennyam glibini sverdlovini kilkist i skladnist prihoplen burilnoyi koloni zrostayut Neridko dlya pidjomu koloni iz sverdlovini neobhidno priklasti navantazhennya sho znachno perevishuye vagu koloni Take uskladnennya nazivayut zatyazhkoyu Yaksho zrushiti kolonu z miscya ne vdayetsya prikladayuchi navantazhennya pri yakomu napruzhennya v trubah nablizhayutsya do yih micnosti abo dopustimoyi vantazhopidijmalnosti vishki chi talevoyi sistemi uskladnennya nazivayetsya prihoplyuvannyam Yaksho dlya likvidaciyi prihoplyuvannya priklasti bilshe navantazhennya to uskladnennya mozhe perejti v avariyu Prihvati kolon trub burilnih obsadnih abo nasosno kompresornih nalezhat do poshirenih i vazhkih uskladnen u burinni prichinoyu yakih ye viniknennya sili yaka utrimuye kolonu trub U procesi burinnya sverdlovini mozhut vinikati rizni prihvati z yakih najposhirenishimi ye taki pid diyeyu perepadu tisku u sverdlovini i plasti vnaslidok zaklinyuvannya nizu kolon pid chas yih peremishennya u sverdlovini vnaslidok zholoboutvorennya vnaslidok salnikoutvorennya vnaslidok porushennya stijkogo stanu porid u stinkah sverdlovini vnaslidok zaklinyuvannya porodorujnivnogo instrumentu vnaslidok porushennya rezhimu promivki u procesi viprobuvannya sverdlovin viprobuvachami plastiv Vinikayut takozh prihvati geofizichnih ta inshih priladiv sho spuskayutsya na kabeli Prichini prihvoplen tehnologichnogo harakteruPrilipannya cherez velikij perepad tisku mizh sverdlovinoyu i plastom Zaklinyuvannya dolota porodoyu Burinnya bez promivannya abo pri nedostatnij produktivnosti nasosiv Nedostatnye ochishennya stovbura i skupchennya shlamu v sverdlovini Negermetichnist burilnoyi koloni Promivannya rizbovih z yednan Propuski rozchinu cherez nipel zabijnogo dviguna Burinnya z velikoyu mehanichnoyu shvidkistyu bez dostatnogo vidalennya shlamu Posadka dolota v shlamovi probki v stovburi abo na viboyi Obval porodi z vtratoyu cirkulyaciyi ta vikidi Utvorennya salnikiv Zaklinyuvannya trub u zholobah Diagnostika prihvativDiagnostika prihvativ rozglyadaye takij perelik oznak i faktoriv misce prihvatu roztashuvannya mezh prihvatu glibina sverdlovini ta roztashuvannya v nij instrumentu a takozh vlastivosti porodi i plasta litologiya tektonika proniknist plastovij tisk temperatura flyuyidonasichenist osoblivosti stovbura sverdlovini diametri nayavnist kavern zholobiv pereginiv harakter trayektoriyi sverdlovini zenitnij i azimutalnij kuti harakteristika instrumentu v zoni prihvatu tehnologichni vlastivosti burovogo rozchinu gustina filtraciya reologichni parametri mastilna zdatnist ta in harakter cirkulyaciyi burovogo rozchinu pislya prihvatu vitrata perepad tisku pid chas promivki uskladnennya sho pereduvali prihvatu ta brak pid chas vikonannya dopomizhnih robit osipannya zatyaguvannya posadki padinnya storonnih predmetiv u sverdlovinu dodatkovi uskladnennya sho mali misce v procesi likvidaciyi prihvatu Vikoristovuyuchi podanu sistematiku oznak i klasifikaciyu prihvativ mozhna z dostatnoyu dostovirnistyu diagnostuvati riznovidi prihvatu Zagalni tehnologichni zahodi po poperedzhennyu viniknennya prihoplennyaZnizhennya gustini burovogo rozchinu Zastosuvannya centratoriv Zastosuvannya OBT kvadratnogo peretinu j OBT zi spiralnoyu kanavkoyu Stvorennya na instrumenti micnih mastilnih plivok Zastosuvannya emulsijnih rozchiniv na naftovij osnovi Ne dopuskati rizkoyi zmini krivizni Pri nayavnosti zatyaguvan pri dvoh rejsah zastosovuvati vividni kalibratori Ne dopuskati posadok Velichina natyazhki dlya zvilnennya prihoplennya v tri razi bilshe dopushenoyi posadki Dotrimuvatisya gidravlichnoyi programu po ochishennyu stovbura Obmezhuvati mehanichnu shvidkist prohodki Pri burinni z utratoyu cirkulyaciyi zapovnyuvati sverdlovinu v yazkim burovim rozchinom Pidvishuvati v yazkist rozchinu dlya polipshennya vinosu shlamu Sharoshechne doloto spuskati oberezhno v intervalah proburenih almaznim dolotom i navpaki Pri burinni turboburami almaznimi dolotami nad dolotom vstanovlyuvati rozshiryuvachi dlya zgladzhuvannya shodinok Vikoristovuvati yasi v komponuvanni burilnoyi koloni Dlya likvidaciyi prihoplen u praktici burinnya zastosovuyut taki osnovni sposobi ta pristroyi Gidroimpulsnij sposib rozriznyayut pryamij sposib PGIS ta obernenij OGIS Shema obv yazki ustya sverdlovini tehnologichni rozrahunki ta tehnologiya vstanovlennya oboh gidroimpulsnih sposobiv opisana u literaturi Vibuhovij sposib dlya likvidaciyi prihoplen zastosovuyut torpedi z detonuyuchim shnurom TDSh ta korpusni torpedi z detonuyuchim shnurom KTDSh Vibir zaryadu konstrukciya torped ta tehnologiya likvidaciyi prihoplen navedena u dodatkovij literaturi Ustanovlennya ridinnih vann sered yakih najrozpovsyudzhenishimi ye naftovi vanni Tehnologichni rozrahunki tehnologiya ustanovlennya naftovoyi vanni navedeni u praktikumi z ciyeyi disciplini Shemu obv yazki ustya pri ustanovlenni naftovoyi vanni studentu rekomendovano rozrobiti samostijno Zastosuvannya udarnih mehanizmiv gidravlichnij udarnij mehanizm GUM zbudzhuvach pruzhnih kolivan VUK pristrij dlya likvidaciyi prihoplen ULP yas udarnij YaU yas udarno vibracijnij YaUV tosho Konstrukciyu tehnologiyu roboti z udarnimi mehanizmami navedeno u literaturi Vikoristannya viprobuvachiv plastiv abo pristroyu dlya likvidaciyi prihoplen ponizhennyam tisku burovogo rozchinu v zatrubnomu prostori ULPP Kombinovanij sposib napriklad naftova vanna ta odin iz udarnih mehanizmiv Student na osnovi analizu navedenih vishe sposobiv samostijno rozroblyaye tehnologiyu kombinovanogo sposobu Obburyuvannya ta vityaguvannya prihoplenoyi koloni chastinami sposib dovgotrivalij a tomu zastosovuyetsya ne chasto Vstanovlennya cementnogo mosta zaburyuvannya novogo stvola ta pereburyuvannya vtrachenogo intervalu sverdlovini Div takozhBurilna kolona PrihvatoviznachnikLiteraturaMislyuk M A Ribchich I J Yaremijchuk R S Burinnya sverdlovin Dovidnik U 5 t K Interpres LTD 2002 T 1 Zagalni vidomosti Burovi ustanovki Obladnannya ta instrument 303 s T 5 Uskladnennya Avariyi Ekologiya 372 s Bileckij V S Osnovi naftogazovoyi spravi V S Bileckij V M Orlovskij V I Dmitrenko A M Pohilko Poltava Kiyiv PoltNTU FOP Halikov R H 2017 312 s ISBN 978 617 7565 05 4 Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu u 2 h tomah Kiyiv Mizhnarodna ekonomichna fundaciya 2004 T 1 A K 560 s Bojko V S Bojko R V Tlumachno terminologichnij slovnik dovidnik z nafti i gazu u 2 h tomah Lviv Apriori 2006 T 2 L Ya 800 s Vojtenko V S Vitrik V G Yaremijchuk R S Yaremijchuk Ya S Tehnologiya i tehnika burinnya Uzagalnyuyucha dovidkova kniga Lviv Kiyiv 2012 S 10 15