Пустовойтенко И.П.

Предупреждение и ликвидация аварий в бурении. Недра 1988 г.

Глава 1 аварийность в бурении

§ 1. Понятие об аварии

В процессе бурения скважины на нефть и газ 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.

Характерными поломками являются:

поломки по телу или по узлам соединения бурильных, утяжеленных, ведущих, обсадных и насосно-компрессорных труб, бурильных замков, переводников; поломки забойных двигателей, амортизаторов, расширителей, центраторов, долот, вспомогательных и ловильных инструментов и т.д. Кроме того, в скважинах могут оставаться долота, забойные двигатели, геофизические и другие приборы и инструменты.

Часто бурильные и обсадные колонны неожиданно оказываются прихваченными или заклиненными в скважине, происходит смятие или нарушение обсадных колонн, которыми перекрывается часть ствола скважины.

Нередки еще газонефтеводопроявления, которые надолго останавливают процесс строительства скважины.

Все указанные выше нарушения технологического процесса строительства скважины, для устранения которых ведутся дополнительные работы независимо от времени, затраченного на их ликвидацию, считаются аварией в бурении.

Нарушения непрерывности технологического процесса строительства (бурения и испытания) скважины, происшедшие при соблюдении требований технического проекта и правил ведения буровых работ, вызванные явлениями горно-геологического характера, такими как поглощение, нефтегазо-проявления, выбросы, осыпи, обвалы, желобные выработки, искривления ствола, открытое фонтанирование и другими, а также последствия стихийных бедствий — относятся к осложнениям.

§ 2. Классификация аварий

Аварии в скважинах происходят почти со всеми видами труб и колонн, инструментами, приборами и т.д. Они на сегодня часты в цикле строительства скважины.

Для удобства анализа, разработки мер предупреждения и ликвидации аварий все они разделены на виды.

Вид аварий — это характерные, много раз повторяющиеся, схожие между собой, существенно не отличающиеся друг от друга аварии.

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 [12].

Аварии с элементами колонны бурильных труб — оставление в скважине элементов колонны бурильных труб (ведущих, бурильных и утяжеленных труб, переводников, муфт, замков, центраторов, амортизаторов, калибраторов) из-за поломок по телу на гладком участке или в зоне замковой резьбы, или по сварному шву; вследствие срыва по резьбовому соединению, а также в результате падения в скважину названных выше элементов, из-за развинчивания по резьбе или ввиду поломок спускоподъемного оборудования или обрыва талевого каната, при подъеме на одном штропе и т.д.

Прихваты бурильных и обсадных колонн —

непредвиденная потеря подвижности колонны труб вследствие:

прилипания под действием перепада давления; заклинивания в желобах, в местах сужений или посторонними предметами; в результате обвала, осыпания горных пород со стенок скважин или оседания шлама за счет нарушения режима промывки, а также из-за образования сальника на буриль­ной колонне.

Аварии с долотами — оставление в скважине долота, бурильной головки, расширителя, а также их элементов и частей.

Аварии с обсадными колоннами

и элементами их оснастки - аварии со спускаемыми, спущенными и зацементированными колоннами либо с их частями, вызванные разъединением по резьбовым соединениям, обрывом по сварному шву и телу трубы, смятием или разрывом по телу трубы, падением колонны или ее части, повреждением труб при разбуривании цементного стакана, стоп-кольца, обратного клапана, направляющей пробки или неисправностью элементов оснастки низа обсадной колонны.

Аварии из-за неудачного цементирования —

прихват затвердевшим цементным раствором колонны бурильных инструмента, труб, на которых спускалась секция обсадных труб или хвостовик; отказ в работе и повреждение узлов подвески секции обсадной колонны, нарушающие процесс крепления и дальнейшую проводку скважины; оголение башмака, недоподъем в затрубном пространстве или оставление в колонне цементного раствора, для удаления которого требуются дополнительные работы по устранению нарушения, а также негерметичность обсадных и бурильных колонн труб, послужившие причиной некачественного цементирования.

Аварии с забойными двигателями —

оставление турбобура, электробура, виброударника, винтового двигателя или их узлов в скважине вследствие поломок или разъединения с бурильной колонной.

Аварии в результате падения в скважину посторонних предметов —

падение в скважину вкладышей ротора, роторных клиньев, параллелей и вкладышей ключей ПКР, челюстей ключей АКБ, кувалд, ключей, ручных инструментов, приспособлений и их частей и других предметов, с помощью которых велись работы на устье скважины или над ним.

Прочие аварии —

аварии, возникающие при производстве промысловых исследований в скважине (обрывы и прихваты кабеля, приборов, грузов, шаблонов, торпед, перфораторов и других устройств, применяемьк при исследовании скважин и вспомогательных работах), открытые нефтяные и газовые фонтаны; падение и разрушение вышек, морских оснований, падение элементов талевой системы (кроноблок, крюкоблок); взрывы и пожары на буровых, приводящие к выходу из строя оборудования и оста­новке бурения.

Началом аварии считается момент ее возникновения, хотя он может быть обнаружен и позже, а окончанием аварии — восстановление условий для продолжения бурения. Авария в скважине, происшедшая в период ликвидации ранее возникшей аварии, регистрируется, но не учитывается. Время на ее ликвидацию суммируется со временем, необходимым для ликвидации первоначально возникшей аварии. Такой же порядок учета распространяется и на случаи возникновения всех последующих аварий при ликвидации первой.

Аварии при испытании скважины в процессе бурения (с испытателями пластов) или после окончания бурения учитываются как аварии, происшедшие при испытании скважин.