1.Проаналізуйте основні причини виникнення прихоплень під дією перепаду тиску.

Причини:

1. Наявність в розрізі свердловини пластів з низьким пластовим тиском і великою проникністю

2. Значний перепад тиску між гідростатичним і пластовим тиском

3. Велика фільтрація бурового розчину

4. Великий вміст твердої фази

5. Знаходження бурильної колони в стані спокою хоча б на 5-10хв

Fпр=(Pгідр-Pпл)Slμ

де S- площа прихоплення

l-довжина прихоплення

Ознаки прихоплення:

- циркуляція розчину присутня;

- рух колони вверх і вниз відсутні;

- бурильна колона знаходилася в стані спокою перед прихопленням

2.Проаналізуйте основні причини виникнення прихоплень від затяжки колони в жолоб.

Основною причиною заклинювання б.к в жолоб є різка зміна азимутального або зенітного кута чи їх комбінація.

Характерні ознаки:

затяжки в жолоб здійснюються при підйомі б.к.

циркуляція присутня

перед прихватом як правило спостерігаються затяжки інструментів.

3.Проаналізуйте основні причини виникнення прихоплень в результаті заклинки долота в звуженому стовбурі свердловини.

Заклинювання долота або елементів бурильної колони у звуженій частиш стовбура сверд­ловини (особливо у привибійній зоні) трапляються тоді, коли після три шарошкового долота без проробки стовбура спускається чотиришарошкове долото для відбору керна. Відомі ви­падки заклинювання бурильної колони зі збільшенням жорсткості її низу. Буріння в твер­дих абразивних породах супроводжується значним зношуванням долота по діаметру. Спуск наступного долота без проробки інтервалу буріння попереднім долотом також призводить до його заклинювання.

Прихвати у привибійній зоні трапляються переважно в процесі буріння свердловин із промиванням водою, а також із невідповідними для певних умов в'язкістю та СНЗ буро­вого розчину. Під час спуску долото потрапляє над вибоєм на осад шламу заввишки кілька десятків метрів. Посадка інструменту в нього звичайно спричинює прихват. При цьому, як правило, циркуляцію бурового розчину відновити не вдається.

4.Проаналізуйте основні причини виникнення прихоплень в результаті заклинки побічними предметами.

Заклинювання сторонніми предметами характерні для випадків, коли затрубний простір свердловини в період СПО не перекрито гумовою манжетою, витираючим пристроєм або гумовими елементами пристосувань для попередження попадання сторонніх предметів у свердловину. Внаслідок цього предмети, що падають із гирла, заклинюють колону труб.

Іншими предметами, які заклинюють бурильні колони, є великі уламки гірських по­рід, що випадають із стінок свердловин унаслідок нестійкості. Стовбур свердловини втрачає стійкість через зміну напруженого стану порід, які можуть залежати від геологічних факто­рів і технології проходження свердловини (див. розділ 8.4.4).

Геологічними факторами, які зумовлюють обвалоутворення, є:

• великі кути падіння пластів;

• тріщинність і зім'ятість порід;

• літологічний склад;

• структура і механічні властивості порід.

Ознаками заклинювання сторонніми предметами є незмінний характер циркуляції, незначне підвищення тиску бурового розчину в нагнітальній лінії і відсутність переміщен­ня, а Іноді й можливості провернути колону в початковий період ліквідації аварії.

5.Проаналізуйте основні причини виникнення прихоплень в результаті обвалювання стінок свердловини.

Основною причиною цього ускладнення є тектонічні порушення, які спостерігаються у вигляді тріщин при розбурюванні потужних відкладів алевролітів, аргілітів, глинистих сланців тощо. Тріщини є ідеальним каналом для проникнення фільтрату бурового розчину на значну віддаль. Проникаючи у стінки свердловини, фільтрат ще більш зменшує вже до цього ослаблені сили зчеплення у гірській породі і викликає обвалювання та осипання стінок свердловини. Зберегти стійкість стінок свердловини при розбурюванні тектонічно порушених порід дуже складно.

Характерні ознаки:

• виникає різке збільшення на тиску на стояку

• збільшується момент на роторі

• вникають затруднення при спуску бурильної колони без проробки та інтенсивних промивок

• виникають незначні затяжки

6.Проаналізуйте основні причини виникнення прихоплень в результаті утворення сальників і осідання твердої фази.

Причини утворення прихоплення :

Наявність в буровому розчині магнітних домішок

Великий вміст твердої фази

Наявність у бурильній колоні елементів з різними діаметрами

Характерні ознаки:

утворення сальників утворюється при бурінні або проробці

циркуляція часткова або може зовсім не бути

параметри розчину погані(мале-СНЗ і наявність в розчині магнітних домішок)

В результаті осідання твердої фази:

недостатня седиментаційна стійкість бурового розчину . Яка вимірюється ЦС-2 циліндр стабільності

значні простої свердловини

Характерні ознаки:

-циркуляція відсутня

-значні простої

7.Обгрунтуйте основні засоби попередження прихоплень під дією перепаду тиску.

• Покращити мастильні властивості бурового розчину

• Зменшити вміст твердої фази в буровому розчині

• Зменшити перепад тиску Закольматизувати пласт з меншим Р_пл. Глинистий розчин +ПАА+пісок

• Зменшити площу прихоплення бурильної колони: поставити спіральний центратор, квадратний, замінити круглі ОБТ на квадратні.

• Не залишати бурильну колону не більше 5-10 хв. Якщо ремонтні роботи будуть проводитися більше 30 хв. То треба підняти бурильну колону до башмака попередньої колони

• Прискорити роботи при проходженні горизонтів з низьким пластовим тиском, спустити обсадну колону і перекрити її.

8.Обгрунтуйте основні засоби попередження прихоплень від затяжки колони в жолоб.

1. Не допускати різкої зміни зенітного і азимутального кутів. Застосувати жорсткі КНБК – вісь КНБК повинна співпадати з віссю свердловини: долото - КЛС- 6-8 м ОБТ- центратор - ОБТ…

2. Встановити ексцентричний перехідник над долотом.

3. Часто спостерігаються затяжки в жолоб при співвідношенні ( )

- діаметр ОБТ - діаметр замка Зменшити діаметр ОБТ, і над ОБТ встановити вивідний або спіралеподібний перехідник.

9.Обгрунтуйте основні засоби попередження прихоплень в результаті заклинки долота в звуженому стовбурі свердловини .

Для буріння в абразивних, твердих і міцних породах до компоновки бурильної колони над доло­том рекомендується включати калібратор, діаметр якого дорівнює діаметру долота, або екс­центричний перехідник.

Перед спуском нового долота у свердловину бурильник зобов'язаний: визначити інтервал, пробурений попереднім долотом, інтервали та величини посадок і затягувань бурильної колони; з'ясувати ступінь зносу і фактичний діаметр відробленого долота.

Нове долото з конфігурацією, відмінною від попереднього (чотиришарошкове після три-шарошкового, лопатеве після шарошкового тощо), треба спускати обережно, не допускаючи посадок понад 30—50 кН.

Не можна спускати у свердловину алмазне долото, яке має знос діаметра понад 4мм.

Привибійну частину стовбура слід проробляти. Інтервал проробки встановлює буровий майстер залежно від втрати діаметра попереднього долота, але не менше довжини ведучої труби. Навантаження на долото під час проробки має становити 20—30 кН і менше.

У процесі буріння свердловин алмазними долотами для попередження їх заклинюван­ня необхідно:

під час вимушених зупинок бурильної колони постійно їх припіднімати і опускати на довжину ведучої труби І провертати ротором через 3—5 хв;

під час зупинок з передбаченою тривалістю понад 30 хв треба піднімати долото в баш-мак проміжної колони;

останні дві труби слід опускати з суцільною проробкою привибійної зони.

Не можна використовувати опорно-центрувальні елементи (ОЦЕ) з величиною зносу їх по діаметру більше ніж на 3 мм для розмірів доліт до 215,9 мм і на 4 мм — для доліт біль­ших розмірів. Якщо зі спусканням нового долота виявлені місця посадок, то їх потрібно проробити і тільки тоді спускати долото.

10.Обгрунтуйте основні засоби попередження прихоплень в результаті заклинки долота побічними предметами.

Прихоплення, пов’язані із попаданням сторонніх предметів у затрубний простір

1 Для запобігання попадання сторонніх предметів у свердловину необхідно після підйому бурильної колони отвір ротора перкрити спеціальними пристроями.

2 Для запобігання попадання сторонніх предметів під час спуско-підіймальних операцій затрубний простір треба перекрити напівавтоматичним пристроєм

3 Не допускати ремонтних робіт над ротором або біля нього при відкритому усті свердловини.

4 При попаданні у свердловину механічних предметів або аварії з долотами подальше поглиблення припиняють до повного очищення вибою від цих предметів.

5 Для очищення вибою свердловини від накопичених уламків металу необхідно спускати магнітний уловлювач або вибійний фрезер зі шламоуловлювачем не рідше, ніж через 300 м проходки у породах середньої твердості, через 100 м – у твердих породах, а також після розбурювання цементних стаканів.

11.Обгрунтуйте основні засоби попередження прихоплень в результаті обвалювання стінок свердловини.

1. Вибрати тип бурового розчину з підвищеними інгібуючими і адгезій ними властивостями: алюмокалієвий, калієвий, полімерхлоркалієвий…

2. Збільшити густину буравого розчину, за рішення технічної ради.

3. Змінити режимні параметри буріння.

4. Зменшити продуктивність бурових насосів.

5. Зменшити вібрації бурильної колони.

Якщо дані рекомендації ефекту не дають то застосовують рідинні ванни.

12.Обгрунтуйте основні засоби попередження прихоплень в результаті утворення сальників і осідання твердої фази.

Прихоплення, яке виникло через утворення сальників

1 Не вводити у буровий розчин тверді частинки, які володіють магнітними властивостями (магнетит, гематит).

2 Зменшити вміст вибуреної породи у буровому розчині.

3 Збільшити швидкість висхідного потоку бурового розчину в затрубному просторі, довівши її до 2,5 м/с між ОБТ та стінками свердловини.

4 При підвищенні тиску на викиді бурових насосів буріння свердловини зупинити і провести інтенсивне промивання з частотою обертання не менше 80 об/хв. з натягом колони не вище її ваги.

5 При затягуванні інструмента з сальником бурильник зобов’язаний:

5.1 при бурінні під кондуктор розвантажити колону бурильних труб на повну вагу, в інших випадках – на вагу інструмента, який є у відкритому стволі свердловини;

5.2 відновити циркуляцію одним клапаном насоса з поступовим збільшенням продуктивності до нормального значення;

5.3 провернути інструмент ротором з допустимою кількістю обертів при розвантаженні на 30-40 кН нижче власної ваги, повторити ці дії 4-5 разів;

6 При звільненні колони або при отриманні її обмеженого вільного ходу, приступають до руйнування сальника обертанням колони та інтенсивним промиванням. Забороняється звільняти бурильну колону розходжуванням при натягуванні її з зусиллям більшим від власної ваги колони.

Прихоплення, яке виникло через осідання шламу та порушення режиму промивання свердловини

1 Не залишати бурильну колону у свердловині протягом тривалого часу без промивання.

2 Не допускати зменшення статичного напруження зсуву та умовної в’язкості нижче показників, зазначених у ГТН.

3 При розбурюванні цементних мостів буровий розчин обробляти солестійкими понижувачами в’язкості (ФХЛС, ТПФН тощо), які запобігають виникненню коагуляції розчину.

4 Не допускати флокуляцію флотаційного бариту, особливо під час введення значної кількості нафти. Заходи із запобігання флокуляції бариту детальніше описані у розділі 3.6.1.

5 У разі виникнення прихоплення через осідання шламу або обважнювача бурильник вживає заходів для ліквідації ускладнення аналогічно як при утворенні сальників (порядок дій наведений у попередньому пункті).

6 Постійно слідкувати за зміною температури висхідного потоку бурового розчину і за зміною тиску на викиді насосів. У разі зменшення температури і тиску бурового розчину зупинити і підняти бурильну колону зі свердловини та виявити місце порушення колони.

13.Оцініть силу прихоплення бурильної колони до стінки свердловини під дією перепаду тиску.

сила з якою утримується БК у свердловині,

різниця між гідростатичним і пластовим тисками,

площа прихоплення,

вага БК,яка розміщена нижче зони прихоплення,

коеф. тертя між БК і стінкою св.

14.Проаналізуйте ефективність способів діагностування типів прихоплення бурильної колони.

Розрізняють два способи діагностування:

Промисловий

Статистичний

Широко застосовується промисловий спосіб при бурінні експлуатаційних св. Суть цього способу:

Головні спеціалісти на основі аналізу причин виникнення ознак , передумов та операцій при якій виникли прихоплення, а також врахований аналіз при яких виникли прихоплення на інших свердловинах майже 100% визначає тип прихоплення.

Статистичний - застосовується діагностика типу прихоплення на розвідкових площах.

Суть: визначає основні причини які можуть вплинути на прихоплення бурильної колони. Таких причин є 18 штук: глибина свердловини, літологія, кавернозність, характеристика розчину, Ф, Т,СНЗ,зміна кутів, зміна величини Р_пл з глибиною, характеристика ускладнення які передували виникненню прихоплення та ін. Кожній цій ознаці присвоюють бал. Після виникнення прихоплення сумують в балах ті причини які вплинули на прихоплення.

1-13-І тип 13-18-ІІ тип >18-ІІІ тип при достовірності 70%

15.Визначіть верхню межу прихоплення однорозмірної бурильної колони.

Цей спосіб дає хороші результати тоді, коли бурильна колона нерухома і колона однорозмірна.

або

де

Для визначення верхньої межі прихоплення однорозмірної колони: ,де

1,05 – коефіцієнт,який враховує жорсткість бурильних замків;

Е – модуль Юнга,Н/м²;

q – вага погонного метра бурильних труб,Н/м;

видовження бурильної колони;

густина сталі,кг/м³;

зусилля, яке розтягує бурильну колону,Н;

g – прискорення земного тяжіння,м/с²

Порядок визначення :

зусилля на бурильну колону,яке дорівнює:

де 5 ділень – сила тертя бурильної колони по стінках свердловини.

Робимо мітку навпроти стола ротора.

2.

3.Різко опускаємо

і робимо мітку.

4. Відстань між мітками пополам - нижня мітка

5. і робимо мітку.

6. і різко вниз.

7. Між окремими мітками середина – верхня мітка

Зусилля повинно бути менше ніж руйнівне зусилля для бурильної колони і вишки.

16.Визначіть верхню межу прихоплення ступеневої бурильної колони.

Для багаторозмірної колони:

Якщо Н₁<0,тоді продовжуємо визначати місце прихоплення для другої секції:

Якщо Н₁<0, тоді зона прихоплення вище цієї секції труб. В цьому випадку приступають до визначення довжини вільної частини другої секції труб.

Порядок визначення :

зусилля на бурильну колону,яке дорівнює:

де 5 ділень – сила тертя бурильної колони по стінках свердловини.

Робимо мітку навпроти стола ротора.

2.

3.Різко опускаємо

і робимо мітку.

4. Відстань між мітками пополам - нижня мітка

5. і робимо мітку.

6. і різко вниз.

7. Між окремими мітками середина – верхня мітка

Зусилля повинно бути менше ніж руйнівне зусилля для бурильної колони і вишки.

17.Охарактеризуйте конструкцію, принцип роботи і технологію визначення верхньої межі прихоплення за допомогою прихватовизначника.

Цей прилад дозволяє визначити верхню межу прихоплення шляхом нанесення магнітних міток на бурильну колону.

Суть роботи:

Під дією струму прихватовизначник утворює магнітне поле,яке наносить на бурильну колону,тобто він утворює магнітні мітки на бурильній колоні. Під час розходжування бурильної колони магнітні мітки зникають і тільки залишаються на нерухомі колоні. З допомогою реєструю чого приладу визначаємо глибину, де залишились магнітні мітки іде зникли. Місце від залишених міток до місця де мітки зникли – верхня вежа прихоплення бурильної колони.

Порядок роботи:

У відкритий кінець бурильної колони опускають прихватовизначник нижче ймовірної зони прихоплення . Піднімають за допомогою реєструючого пристрою і записують значення магнітної індукції.

Після підйому знову опускають нижче зони прихоплення . При підйомі через кожні 10 – 15 м підйом припиняють ,подають струм і наносять мітки.

Після підйому прихвативизначника на устя в не прихопленій частині б.к. мітки зникають, потім знову його спускають у свердловину нижче зони прихоплення і з допомогою реєструю чого приладу виявляють наявність магнітних міток по довжині колони . Співставивши величину магнітної індукції після першого і 3 – го підйомів визначаємо місце прихоплення б.к.