- •Глава 1 16
- •Глава 2 18
- •Глава 3 24
- •Глава 4 28
- •Глава 5 33
- •Глава 6 49
- •Глава 7 55
- •Глава 8 130 Неустойчивость стенок скважины 130
- •Глава 9 213 Дифференциальный прихват 213
- •Глава 10 247 Заклинивание на участках со сложной геометрией 247
- •Глава 11 274 Динамика параметров бурения и регистрирующие приборы 274
- •Глава 12 280 Осложнения, связанные с прихватами 280
- •Глава 13 286 Практика спуско-подъемных операций 286
- •Глава 1 Прихваты и другие незапланированные события Введение
- •Цепочка факторов, ведущая к незапланированному событию
- •Безрассудный риск
- •Передача информации снизу
- •Главные уроки
- •Глава 2 Экономия денег – источник всех бед Введение
- •Причина всех бед
- •Экономия денег
- •Решения и здравомыслие
- •Примеры
- •Большая железнодорожная авария
- •Злосчастная полупогружная буровая установка
- •Динамитные фабрики
- •Главные уроки
- •Глава 3 Общение и моральная атмосфера Введение
- •Моральная атмосфера
- •Передача информации снизу
- •Грубые шутки и умонастроение "крабов в банке"
- •Главные уроки
- •Глава 4 Решение проблем Введение
- •Научный подход
- •Пятиэтапный процесс решения проблем
- •Будьте готовы к сопротивлению
- •Главные уроки
- •Глава 5 Проектирование скважин Введение
- •Основные принципы проектирования скважин
- •Местонахождение объекта (объектов)
- •Позиция буровой
- •Наклон и азимут
- •Устойчивость стенок скважины
- •Естественное напластование и уход долота
- •Горизонтальные участки
- •Использование приборов для измерений во время бурения и другой скважинной аппаратуры
- •Очистка ствола и гидравлика бурения
- •Заключение
- •Литература
- •Глава 6 Механизмы прихватов Введение
- •Определение прихвата
- •Категории прихватов
- •Ликвидация прихватов
- •П ример использования таблицы для определения типа прихвата
- •Прихват шламом или обвалившейся породой
- •Дифференциальный прихват
- •Заклинивание на участке со сложной геометрией ствола
- •Литература
- •Глава 7 Очистка скважины Введение
- •Качество очистки вертикальных скважин
- •Факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин
- •П рофиль скоростей потока
- •Пластическая вязкость
- •Кажущаяся вязкость
- •Разжижение бурового раствора при сдвиге
- •Определение динамического напряжения сдвига и пластической вязкости
- •Качество очистки наклонных скважин
- •Факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин
- •Режим течения
- •Динамическое напряжение сдвига и вязкость
- •Разжижение бурового раствора при сдвиге
- •Критическая толщина слоя шлама и показатель качества очистки скважины
- •Транспортирование шлама в суспензии
- •Транспортирование шлама в слое
- •Коэффициенты увеличения числа двойных ходов насосов или числа вытесняемых объемов, необходимых для очистки скважины15
- •Бурение с очисткой скважины воздухом и пеной
- •Вязкость пены
- •Заключение
- •Начальные действия по освобождению прихваченной колонны
- •Дополнительные приемы для освобождения бурильной колонны
- •Низкочастотные вибраторы
- •Натяжение и закачка
- •Ловильные работы
- •Сокращения
- •Литература
- •Глава 8 Неустойчивость стенок скважины Введение
- •Неустойчивость глинистых пород
- •Образование глинистых пород
- •Группы глинистых минералов
- •Терминология механики горных пород
- •Н апряжения на стенке скважины
- •Трехосное напряженное состояние в скважине
- •Факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины
- •Интервал допустимых значений плотности бурового раствора
- •Влияние траектории скважины и плоскостей напластования для трех типов напряженного состояния в естественных условиях залегания
- •Бурение на репрессии
- •Проникновение в пласт фильтрата бурового раствора
- •Проникновение в пласт фильтрата бурового раствора и огибающая предельных кругов напряжений
- •Типы обрушения
- •Определение напряжений
- •Набухание и диспергирование
- •Заключение
- •Траектория скважины
- •Свойства бурового раствора
- •Изменения температуры
- •Состав бурильной колонны
- •Рейсы для очистки и проработки ствола
- •Напряженное состояние, обусловленное механическим воздействием
- •Напряженное состояние, обусловленное химическим воздействием
- •Начальные действия по освобождению прихваченной колонны
- •Дополнительные приемы для освобождения бурильной колонны
- •Другие проявления неустойчивости стенок скважины
- •Признаки вскрытия неконсолидированных песков
- •Предотвращение аварий
- •Освобождение колонны
- •Признаки вскрытия трещиноватых пластов и обрушения уступов
- •Освобождение колонны
- •Дополнительные приемы
- •Когда следует ожидать осложнений из-за падения металла в скважину
- •Признаки присутствия металла в скважине
- •Освобождение колонны
- •Условные обозначения
- •Литература
- •Глава 9 Дифференциальный прихват История
- •Механизмы возникновения дифференциальных прихватов
- •Факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата
- •О бразование фильтрационной корки
- •Заключение
- •Проницаемые пласты
- •Репрессия
- •Фильтрационная корка
- •Контакт колонны со стенкой скважины
- •Неподвижное состояние колонны
- •Поперечные нагрузки
- •Большие потери фильтрата бурового раствора
- •Начальные действия
- •Дополнительные приемы для освобождения колонны
- •Жидкостные ванны и методы их применения
- •Катодный ток
- •Низкочастотные вибраторы
- •Отвинчивание неприхваченной части колонны
- •Литература
- •Глава 10 Заклинивание на участках со сложной геометрией Введение
- •Места резкого искривления ствола
- •Жесткая кнбк
- •Мелкие искривления
- •Текучие породы
- •Диаметр ствола меньше номинального
- •Литература
- •Глава 11 Динамика параметров бурения и регистрирующие приборы Введение
- •Тенденции
- •Сравнение диаграмм механических и электронных регистрирующих приборов
- •Анализ тенденций и распознавание графических образов
- •Глава 12 Осложнения, связанные с прихватами Введение
- •Вопросы контроля над скважиной
- •Оседание барита
- •Глава 13 Практика спуско-подъемных операций Введение
- •Планирование спо
- •Подготовка к спо
- •Контроль над скважиной
- •Учебные спо
- •Изменение давления в скважине при спуске и подъеме колонны
- •Циркуляция во время спо
- •Утяжеленный раствор
- •Пример 17.1
- •Очистка и проработка ствола
- •Неустойчивость стенок скважины
- •Дифференциальный прихват
- •Промывка после спо
- •Литература
- •Заключение
- •Приложение а Номограммы для определения параметров очистки скважины (для скважин, где возможно свободное вращение колонны)
- •Номограммы для определения параметров очистки скважин диаметром 17 1/2 дюймов
- •Номограммы для определения параметров очистки скважин диаметром 12 1/4 дюймов
- •Номограммы для определения параметров очистки скважин диаметром 8 1/2 дюймов
- •Приложение в Уравнения
- •Уравнения Кирша
- •Формула для определения верхней границы прихвата по удлинению колонны (англ. Ед.)
- •Формула для определения верхней границы прихвата по удлинению колонны (англ. Ед.)
- •Приложение с Объем жидкости в горизонтальном резервуаре
- •Приложение d Пересчетные коэффициенты
Низкочастотные вибраторы
Приобретает популярность метод, предусматривающий использование низкочастотных вибраторов 21. Эти инструменты создают стоячую волну резонансной частоты, энергия которой передается по канату к месту прихвата. Вибрации разрыхляют и "ожижают" породу и шлам, находящиеся в контакте с колонной. Бурильная колонна также растягивается и сжимается, что способствует еще большому уменьшения трения.
Вибрации труб на резонансной частоте обеспечивают передачу к месту прихвата значительно большей энергии, чем любые механические средства, такие как удары яссом. Большие обломки породы или уступы разрушаются на мелкие зерна, которые затем "ожижаются". Высвобождаемые благодаря энергии вибраций зерна образуют псевдожидкий материал, через который предметы могут проходить так же, как через жидкость. Такое воздействие может быть очень эффективным для разрушения пробок, образовавшихся в результате оседания шлама или соскальзывания слоев шлама. Зерна породы в зоне ожижения отходят от колонны и перестают действовать в качестве клина между колонной и стенками скважины.
Натяжение и закачка
Еще одни методом (используемым при крайней необходимости) является натяжение колонны, пока что-нибудь не сломается и закачка, пока что-нибудь не разрушится. Иногда так удается вытянуть колонну из пробки. Начинать с этого метода нельзя, поскольку при подъеме колонны пробка уплотняется и прихват усиливается. Однако если все другие средства не помогли, можно попытаться протащить колонную через пробку - при достаточной прочности колонны. Бурильщик должен знать, какое натяжение способна выдержать колонна, и не превышать это значение.
Иногда удавалось успешно поднять колонну, создав натяжение, превышающее ее заявленную прочность. Но идти на такой риск можно только тогда, когда для нас приемлемы последствия разрушения колонны. Нужно учитывать, что разрушение колонны из-за чрезмерного натяжения произойдет, вероятнее всего, в верхней ее части. Это означает необходимость залавливания и подъема большого объема металла. Кроме того, в момент разрушения колонны возможны резкие нагрузки на вышку. Следует помнить, что растягивающие и скручивающие напряжения суммируются. Нужно исключить отбивку ротором при натяжении колонны, приближающемся к пределу ее упругих деформаций (см. формулу для расчета комбинированных нагрузок в Приложении В).
Иногда удается "вытолкнуть" колонну из скважины давлением буровых насосов. Начинать с этого метода нельзя, поскольку давление под долотом стремится вдвинуть колонну в пробку, что усугубляет проблему. Если породы в интервале ниже пробки достаточно прочные, чтобы выдержать высокое давление, можно попытаться продвинуть обрушившуюся породу вверх по стволу. Это равноценно продвижению колонны вниз. Данный метод иногда применяется, когда долото находится на забое.
Ловильные работы
Еще одним методом освобождения колонны из пробки является отвинчивание неприхваченной части колонны и размыв породы вокруг прихваченной бурильной колонны с помощью промывочной колонны. Этот метод выполнения ловильных работ может быть успешным только тогда, когда до начала размывания устранены условия, приведшие к некачественной очистке скважины. Нужно тщательно выбрать длину промывочной колонны, учитывая возможность наличия прихватов других типов, таких как дифференциальный прихват и заклинивание на участке со сложной геометрией.
После отвинчивания неприхваченной части колонны можно спустить к месту прихвата ловильный ясс. Его часто используют при отсутствии бурового ясса, или если последний не срабатывает.
