- •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
Злосчастная полупогружная буровая установка
А вот еще один прекрасный пример закона Мэрфи: "Все плохое, что может случиться, случится обязательно".
Полупогружная буровая установка (ППБУ), на которой я когда-то работал, находилась на судоремонтном заводе в Европе, где проходила периодическое обследование. Персонал собирался осмотреть балластные отсеки понтонов, и решил снять крышки люков на всех 12 отсеках одновременно. Крышки люков выступали над палубой понтонов на несколько сантиметров, и были почти вровень с поверхностью воды, так как палуба понтонов находилась в нескольких сантиметрах над уровнем моря.
В руководстве по эксплуатации этого судна было написано, что одновременно допускается открывать только два люка, потому что нештатное заполнение не вызовет переворота ППБУ только если будет затоплено не более двух отсеков. Однако команда решила снять все крышки одновременно, чтобы сэкономить время на перенос инструментов с главной палубы на понтонную и обратно. Кроме того, это позволяло команде провентилировать все отсеки сразу, чтобы инспекторы могли выполнить осмотр быстрее.
Хотели сэкономить время и упростить работу, причем команда считала, что риск невелик, так как ППБУ находилась на территории судоремонтного завода. И хотя открытые люки огромных балластных отсеков были всего в нескольких сантиметрах над уровнем моря, опасность затопления не казалась угрожающей. В конце концов, судно находилось в защищенной гавани, день был ясным, а на корпус судна набегали волны высотой не более 8 см.
Чтобы лучше рассмотреть странное судно, вдоль борта ППБУ промчался быстроходный катер. Высота его носовой волны была около 0,7 м, и этого вполне хватило, чтобы вода попала в открытые люки. Когда было затоплено несколько балластных отсеков, ППБУ начала крениться в ту сторону, откуда пришли волны. Из-за этого восьмисантиметровые волны тоже стали заливать балластные отсеки. Вскоре люки оказались под водой, и затопление балластных отсеков продолжалось!
Единственное, что спасло ППБУ от переворачивания - это мелководье. Левый борт судна лег на дно, при этом получили сильные повреждения подруливающие устройства. Пришлось снять эти устройства и выполнить другой необходимый ремонт. Естественно, ППБУ пришлось надолго задержаться на заводе. До устранения повреждений буровая установка не могла приносить доход. А затем ей пришлось работать по более низким тарифным ставкам. Кроме того, в течение нескольких лет владельцам приходилось выплачивать более высокую страховую премию, поскольку ППБУ уже не имела подруливающих устройств.
Когда были приобретены новые подруливающие устройства, их решили установить на другом судоремонтном заводе. Установку новых подруливающих устройств сочли оправданной по экономическим причинам - она позволяла увеличить суточную тарифную ставку буровой установки и уменьшить страховые премии.
ППБУ завели на завод, наняв лоцмана (в соответствии с требованием законодательства). Он же выводил судно из акватории завода. После установки четырех новых подруливающих устройств осадка ППБУ увеличилась на 4,6 м по сравнению с осадкой, которую она имела при заходе на завод. Лоцмана, по-видимому, должным образом об этом не известили. Новые, никогда не работавшие, подруливающие устройства были сорваны на песчаной косе при буксировке с завода! Установку немедленно вернули на завод, чтобы снять поврежденные подруливающие устройства и отремонтировать поврежденный корпус.
После этого ППБУ проработала несколько лет с пониженной тарифной ставкой и высокими страховыми премиями, поскольку она по-прежнему не считалась "самоходной".
Наконец, появилась возможность установить третий комплект подруливающих устройств. К сожалению, во время их установки начался шторм и сорвал соседнее судно с якорей. Это блуждающее судно налегло на ППБУ и пробило отверстие в ее корпусе. Подруливающие устройства были к этому моменту на месте, но их еще не приварили. По всему периметру узкого (диаметром 0,9 м) лаза, соединяющего большой открытый корпус и подруливающее устройство, был зазор 20 мм. По мере затопления поврежденного балластного отсека стало очевидным, что подруливающие устройства скоро окажутся под водой, а открытый участок корпуса будет затоплен. Быстрые расчеты устойчивости показали, что это приведет к опрокидыванию судна, причем на этот раз глубина была достаточно большой, и ничто не могло бы этому помешать!
К счастью, находчивый мастер ночной смены втиснул в зазор вокруг лаза дюймовый шланг и подал по нему воздух. Это обеспечило достаточное уплотнение и позволило удержать судно на плаву с помощью небольших трюмных насосов и бригады вооруженных ведрами людей. К сегодняшнему дню эта ППБУ имеет четыре работающих подруливающих устройства, но потеряла восемь, претерпела три неоправданных заводских ремонта и дважды чуть не перевернулась! И все это из-за стремления сэкономить немного времени и усилий, приведшего к одновременному открытию 12 люков, хотя руководство по эксплуатации разрешало открыть только два.
