28 Суть,типи та розрахункові формули гідроімпульсного способу ліквідації прихоплень

Гідроімпульсний спосіб (ГІС) рекомендують для ліквідації прихоплень, які виникли внаслідок перепаду тиску, заклинювання колони труб в жолобах та сторонніми предметами. Суть способу ґрунтується на створені великого надлишкового тиску всередині бурильної колони або у затрубному просторі і подальшому миттєвому знятті цього тиску при прориві діафрагми.

Розрізняють прямий ПГІС та зворотний ЗГІС

Умови сприятливого застосування ГІС:

1 Наявність циркуляції бурового розчину.

2 Довжина прихопленої колони повинна бути не більше 50 м.

3 Перепад тиску повинен бути не меншим 7 МПа на 1000 м довжини колони труб.

4 Довжина не прихопленої частини бурильної колони повинна бути понад 1500 м.

5 Час з моменту виникнення прихоплення до застосування ГІС не повинен перевищувати 1-2 доби.

Якщо колона труб не вивільнилась після виконання 10 імпульсів, то в подальшому ГІС можна повторити після установлення рідинної ванни.

При безрезультатності 30 послідовних імпульсів роботи слід припинити.

Недоцільно використовувати спосіб, якщо:

• бурильна колона негерметична;

• густина бурового розчину менше 1350 кг/м³;

• розріз відкритого ствола свердловини складений слабозцементованими породами, схильними до осипань та обвалів стінок свердловини;

• у відкритому стволі наявні каверни, що перевищують номінальний діаметр ствола свердловини у 1,5 рази;

• вибій свердловини сильно засмічений шламом та іншими інородними тілами.

Виконаємо розрахунок технологічний процес проведення прямого ГІС.

1 визначити висоту стовпа полегшеної рідини (води) у бурильній колоні за формулою:

де z_о – глибина свердловини, м

р_c – тиск у свердловині (пластовий тиск), МПа;

S₁ – усереднена площа внутрішнього простору бурильних труб, м;

S₂ – усереднена площа затрубного простору, м.

2 Прийнявши l₁=l, oбчислюємо максимальний надлишковий тиск на усті після завершення закачування рідини за формулою:

,

3 Максимальний надлишковий тиск на усті обмежений міцністю бурильних труб на розрив в умовах складного навантаження з урахуванням коефіцієнтів запасу міцності. Граничне значення тиску, виходячи із міцності на розтяг верхньої труби бурильної колони можна оцінити за формулою:

,

де G – вага не прихопленої частини бурильної колони, Н;

f₁ – площа поперечного перерізу тіла труби, м².

4 Граничне значення тиску за формулою Барлоу можна оцінити з виразу:

,

де δ – товщина стінки труби, м;

d_Т – діаметр труби, м.

Порівнюємо значення гранично допустимих тисків і, якщо величини, більші від максимально допустимого то перерахунок висоти стовпа полегшеної рідини у колоні не робимо. Якщо величини, або одна із них менші від максимального надлишкового тиску, то уточнюємо висоту стовпа полегшеної рідини l_m, підставивши найменше значення граничного тиску.

5 Обчислюємо необхідний об'єм легкої рідини для першого циклу ГІС за формулою

,

6 Після циклу ГІС в колоні залишиться стовп легкої рідини висотою:

,

7 Після кожного циклу ГІС із свердловини викидається легка рідина в об’ємі, який обчислюємо за формулою

,

Об'єм рідини, обчислений за формулою 2.11 слід закачувати у свердловину після кожного циклу ГІС.