7. Аварийность в бурении

В процессе бурения скважины возникают различного вида аварии. Под аварией в бурении следует понимать нарушение технологического процесса строительства скважины, вызываемое потерей подвижности колонны труб или ее поломкой с оставлением в скважине элементов колонны труб, а также различных предметов и инструментов, для извлечения которых требуются специальные работы.

Аварии в бурении подразделяются условно на следующие виды:

• аварии с элементами колонны бурильных труб;

• прихват бурильных и обсадных колонн;

• аварии с долотами;

• аварии с обсадными колоннами и элементами их оснастки;

• аварии из-за неудачного цементирования;

• аварии с забойными двигателями;

• падение в скважину посторонних предметов;

• прочие аварии.

7.1. Причины возникновения аварий

Основное число аварий происходит вследствие нарушения исполнителями работ требований технологии бурения и эксплуатации оборудования и инструментов, применяемых для бурения. Много аварий еще вызвано некачественным изготовлением инструментов, механизмов и оборудования. Значительно меньший процент составляют аварии, вызванные непредвиденными обстоятельствами. Такими являются ГНВП, вскрытие сильнотрещиноватых пластов, текучих пород и т.д.

7.1.1. Аварии с бурильной колонной

Многочисленными теоретическими исследованиями и практикой доказано, что аварии вследствие поломки элементов бурильной колонны вызваны, в основном, усталостью металла. Явление усталости металла возникает под действием следующих основных переменных нагрузок: изгиба, колебаний бурильной колонны, крутильных ударов.

Усталость металла ускоряют следующие факторы:

• дефекты материала труб;

• малые радиусы закругления восьминиточных резьб (трубных);

• применение безупорного соединения трубы с замком или соединительной муфтой;

• неблагоприятные геологические и технологические условия бурения и нарушения запроектированных режимов бурения.

7.1.1.1. Поломки по телу

Поломки по телу характерны для всех видов труб (ведущих, бурильных и утяжеленных) и элементов (бурильных замков, переводников и соединительных муфт), соединяющих их в колонну.

7.1.1.2. Срыв резьбы

Наиболее часто аварии происходят из-за срыва замковой резьбы в бурильных замках, УБТ и переводниках. Основные причины разрушения замковых соединений – их размыв и износ после многократного свинчивания и развинчивания. Разрушение резьбовых соединений также может быть вызвано несоответствием размеров элементов резьбы (особенно по конусности), поскольку значительные отклонения размеров приводят к неравномерному распределению нагрузки по ее виткам и, следовательно, к интенсивному износу.

7.1.1.3. Падение колонны труб в скважину

Падение колонны труб в скважину, в основном, происходит вследствие нарушения технологических требований к спуску и подъему колонны, а также в результате неисправностей спуско-подъемного инструмента и механизмов. Наиболее часто встречаются следующие нарушения и неисправности:

• подъем бурильной колонны на одном штропе;

• несоответствие грузоподьемности элеватора массе колонны и наличие трещин в верхней проушине;

• слабое крепление защелки элеватора, в результате чего при отходе элеватора от муфты защелка открывается и колонна падает в скважину;

• поломка боковых серег и ствола крюка;

• неисправность тормозной системы

• слом и разрушение сопряжений элементов бурильной колонны во время СПО вследствие динамических напряжений, возникающих при резкой посадке колонны на ротор или на уступ;

• работы штропами несоответствующей грузоподъемности и при наличии износа выше нормы.