3. Условия работы бурильнойколонны

Условия работы бурильной колонны зависят от весьма разнообразных факторов, наиболее существенные из ко­торых следующие:

Величина и характер действующих нагрузок; их сочетание определяет сложное напряженное состояние материала труб (некоторые из действующих нагрузок не поддаются определению с достаточной точностью); наличие мест концентрации напряжений (резьбовое соединение; сочленение элементов бурильной колонны раз­личной жесткости, например замка с бурильной трубой, бурильной трубы с УБТ и т.п.); коррозионное воздействие среды, в которой находится бурильная колонна (рН среды, электрический потенциал, вредные примеси в буровом растворе, температура); коррозионное воздействие влечет ухудшение показателей прочности материала труб и других элементов бурильной колонны; абразивное воздействие на бурильную колонну стенок скважины и твердых частиц, находящихся в циркулирую­щем буровом растворе; оно приводит к износу элементов бурильной колонны и соответственно к изменению их конструктивных размеров, что, в свою очередь, обусловливает рост напряжений при неизменной действующей нагрузке; возникновение колебательных процессов и резонансных явлений в бурильной колонне.

Величины и характер нагрузок, действующих на колонну, зависят от способа бурения, траектории и состояния скважины, применяемых режимов бурения, технического состояния наземного оборудования, оснащенности его средствами механизации, автоматизации и контроля, а также от квалификации бурового персонала.

В процессе бурения бурильная колонна подвергается действию статических, динамических и переменных (в том числе циклических) нагрузок. Характер действующих нагрузок и их распределение по колонне в значительной степени определяются способом бурения. При любом способе бурения на колонну действуют:

Осевая нагрузка растяжения от собственного веса бурильной колонны, подвешенной в скважине, и пере­пада давления в долоте. Продольное усилие сжатия в нижней части бурильной колонны, разгруженной на забой. Осевые динамические (инерционные) нагрузки, возникающие при проведении CПO. Дополнитель­ные осевые нагрузки, необходимые для преодоления местных сопротивлений и сил трения при подъеме бурильной колонны и для освобождения прихваченного инструмента.

Роторное бурение: Дополнительные переменные изгибающие нагруз­ки, возникающие при вращении бурильной колонны. Крутящий момент, необходимый для вращения ин­струмента в скважине и подвода мощности к долоту. Изгибающий знакопеременный момент при враще­нии бурильной колонны в искривленном стволе скважины

Бурение с ЗД: Дополнительная осевая нагрузка растяжения в под­вешенной колонне от перепада давления в турбобуре. Реактивный момент, воспринимаемый бурильной колонной при работе забойного двигателя Статический изгибающий момент при размещении бурильной колонны в искривленном стволе скважи­н.

Кроме того, в процессе бурения возникают крутильные колебания бурильной колонны и по ней проходят упругие волны

Колебательные процессы в бурильной колонне могут быть установившимися или неустановившимися в зависи­мости от характера возмущающей силы (периодический или случайный). На амплитуду и частоту колебаний существенно влияют материал, из которого изготовлены бурильные трубы, демпфирующее воздействие жидкости, заполняющей скважину, и сила трения колонны о стенки скважины.

4.Особенности бурения в ММП.

Два вида ММП:1.-породы которые сформировались и уплотнились при +t^о, а уже потом замерзли.2-г.п. сформи-ые при - t^о (минер. частицы связаны только при помощи льда).Если при разб. ММП применяются ПЖ с +t^о, то породы в приствольной зоне постепенно нагреваются и оттаивают.Радиус зоны растепления тем больше, чем больше t^о и время воздействия ПЖ (R может достигать неско-о метров).

При растеплении пород 2-го типа возникают специфические осложнения:

по мере того как тает лед, освобождающиеся мин. частицы(песок,галька) сыпятся в ствол сква-ы и потоком ПЖ выносятся на днев. поверх-ть, при этом в сква-не образ. полость.

При растеплении нередки случаи обваливания г.п., что является причиной прихвата БК.Наблюдаются случаи проседания пород вокруг ствола сква-ы на глубину до неск. метров, что может привести к авариям с обсад. колонной после завершения бур. работ.

При длит. простое сква-ы - t^о восстанавливаются в ПЗС. При замерзании воды в этой зоне возможно повреждении ОК(смятие,обрыв)

Основ. методами предотвращения названных ослож-й в ММП 2-го типа явл. сохранение - t^о стенок сква-ы.Это может быть достигнуто охлаждением ПЖ до t=-2..5^оС. Можно свести к min растеп-ие пород, если бурить с продувкой воздухом или промывкой с охлаж. аэрир.ПЖ. Также желательно теплопроводность ПЖ ее вязкость.

После разбур. толщи ММП ствол необ-мо укрепить ОК и тем самым исключить возможность дальнейшего осыпания г.п.Башмак этой колонны следует опустить не менее 100 в устой. породе с +t^о.