3.1. Измерения, указывающие на возникновение ситуации прихвата.

3.1.1. Затяжка.

Измерение затяжки является одним из основных способов обнаружения возник­новения прихвата. Прихват буровой колонны начинается тогда, когда статическая сила необходимая для начала вытягивания колонны превышает возможность подъемного устройства на буровой вышке или прочность на разрыв труб буровой колонны. Иногда от прихвата можно освободиться встряхиванием или изменением веса бурового рас­твора.

Ниже приводятся два примера из опыта бурения наклонной (под углом 20 град) скважины. Максимальная затяжка для этой колонны была 200Кфнт.

Первый пример показывает как отслеживание затяжек может помочь в обнару­жении начала ситуации прихвата. При выполнении каждого соединения регистрирова­лись затяжки, которые вычислялись из уравнения :

Затяжка = Нагрузка на крюке при подъеме - Вес колонны.

При бурении участка скважины с 300 до 650 фт., усредненные значения затяжки со­ставляли 90 Кфнт., что является достаточно большой величиной для такого рода сква­жин. На глубине 650 фт. затяжка возрасла до 130 Кфнт. и оставалась на этом уровне до момента возникновения прихвата трубы на глубине 750 фт. Заметьте, что средняя за­тяжка была 130 Кфнт., что существенно меньше 200 Кфнт., необходимой для возник­новения прихвата. Хотя среднее значение было 130 Кфнт., мгновенные значения этой величины были больше. Отсюда следует вывод, что необходимо принимать во внима­ние не только среднюю величину затяжки, но и отклонения от этой величины в разные моменты времени.

Второй пример показывает как нужно проследить за затяжками при подъеме ко­лонны для того, чтобы определить возникновение ситуации прихвата.

При подъеме затяжка легко вычисляется при помощи следующего уравнения :

Затяжка = Усилие на крюке при подъеме - теоретическая нагрузка на крюке

Теоретическая нагрузка на крюке - это вес колонны для данной глубины и она вычис­ляется программой, ответственной за спускоподъемные операции.

Подъем начинался с глубины d520 фт. Затяжка была высокой, и ее величина состав­ляла около 100 Кфнт. до глубины c950 фт., где она возросла до 140 Кфнт.. Прихват колонны произошел на глубине c900 фт.

Увеличение затяжки приводит к прихвату

Рисунок 7-5

3.1.2. Крутящий момент

Крутящий момент, измеряемый на поверхности, является одним из важнейших пара­метров для определения ситуации прихвата. Из - за возрастающего контакта стенка-буровая колонна, момент обычно увеличивается вместе с увеличением глубины забоя. Неожиданное увеличение момента может означать увеличение момента на до­лоте вследствие изменения в формации , увеличения нагрузки на долото или на кониче­ском замке. Увеличение момента на повержности может также означать некоторое за­кривле­ние или ненормальные силы, действующие на колонну.

Ниже приводится пример с той же скважины с наклоном в 20 град., который приво­дился в качестве примера слежения за затяжкой. На глубине d850фт. было заме­чено увеличение крутящего момента с 7,5 до 8,5 Кфт фнт. Вес на поверхности увели­чился незначительно, с с 25 до 30 Кфнт.,поэтому это незначительное увеличение мо­мента, по - видимому, было вызвано увеличением момента на долоте. Затем колонна легко “ скользила “ на протяжении 60 фт. Момент на поверхности оставался в преде­лах 8,5 - 9 Кфнт фт до самого момента остановки проходки. При попытке спуска рези­нового диска с отверстием в центре (вайпера) на глубине спуска 100 фт. произошел прихват ко­лонны.

Если существует возможность измерения момента в забое, то лучше ориентиро­ваться на дельта- момент (момент на поверхности - момент в забое) для обнаружения при­хвата. Этим самым устраняется влияние момента на долоте и внимание фокусиру­ется на силах, действующих непосредственно на колонну. Хорошим подтверждением этого служит пример резкого увеличения момента на поверхности на глубине d920 фт. Ана­лиз дельта - момента, (чертеж приводится ниже) показывает, что этот пик был вы­зван только лишь увеличением момента на долоте. Из чертежа видно, что дельта - мо­мент на участке d950 - е100 фт. выше, чем тот, который был ранее и это указывает на действие на колонну посторонних сил, вызывающих прихват.