Ведение

При выполнении буровых работ бурильная колонна считается прихваченной, если при выполнении нормальных операций ее нельзя поднять, опустить или вращать. Как и для большинства возникающих при бурении проблем, их предотвращение оказывается более эффективным, чем устранение. Методы предотвращения описываются в ПРИЛОЖЕНИИ.

Имеется два основных механизма прихватывания бурильной колонны:

• Вследствие дифференциала давлений

• Механический

Первый шагом должно быть успешное устранение события прихвата бурильной колонны, чтобы определить механизм прихватывания. После этого с учетом конкретного механизма прихватывания может быть выбраны и выполнены правильные действие по предотвращению.

Средство для определения механизма прихватывания

Для определения механизма прихвата бурильной колонны должно использоваться следующее средство (прилагается вариант в формате «Эксель»).

Примечание: Вероятному механизму прихвата бурильной колонны соответствует столбец с максимальной суммой

Механизм прихвата бурильной колонны / Действия по устранению:

Механизм прихвата колонны		Описание	Причины и сопутствующие факторы	Действия по устранению	Продукт для освобождения колонны	Характеристики применения
Первичный	Вторичный
Дифференциал давлений	Дифференциал давлений	Следствие разности гидростатического давления флюида и давления необсаженного пласта. Слишком большая разница давлений в проницаемом пласте с низким давлением может привести к тому, что бурильная или обсадная колонна будет прижата к глинистой корке и стенкам ствола скважины, и произойдет ее прихватывание.	Высокие плотности бурового раствора с целью обеспечения устойчивости сланцев при наличии необсаженных проницаемых пластах с низким давлением. Потери на утечку. Образование слишком большого количества глинистой корки / низкое качество глинистой корки. Поступление фильтрата / цельного бурового раствора при бурении проницаемых пластов Неоптимальные методики бурения, при которых компоновка низка бурильной колонны / бурильные трубы в течение длительных периодов времени находятся в неподвижном состоянии и контактируют с проницаемыми пластами.	Если основными причинами считается низкое качество глинистой корки или образование ее слишком большого количества, следует закачать пачку жидкости QUIK-FREE. QUIK-FREE обеспечивает удаление / разрушение глинистой корки, что необходимо для того, чтобы “смазывающая” жидкость могла поступить в обезвоженную корку в месте прихвата трубы. Стратегию предотвращения смотрите в ПРИЛОЖЕНИИ.	QUIK-FREE	Воздействие на глинистую корку Проникновение химреагентов Обезвоживание Снижение гидростатического давления Обеспечение смазывания
					Эфир PETROFREE (Эффект сообщающихся сосудов)	Снижение гидростатического давления Обеспечение смазывания
Механический	Закупоривание / Осыпание	Твердые частицы (шлама / обрушивающегося пласта), которые слишком велики для свободного прохождения через кольцевое пространство, могут скапливаться вокруг утяжеленных бурильных труб или стабилизаторов и вызывать прихватывание бурильной колонны. Часто связывается с использованием компоновок для бурения при уплотнении. Прихватывание бурильной колонны также может вызываться инородными предметами на поверхности.	Плохая очистка ствола скважины / Избыточное количество шлама в кольцевом пространстве. Обрушающиеся пласты. Попадание инородных предметов в скважину. Конструкция скважины, выбор размеров долота / компоновки низа бурильной колонны / обсадной колонны и связанные с ними значения зазоров в кольцевом пространстве могут влиять на опасность закупоривания.	Закачайте пачку жидкости QUIK-FREE или эфира PETROFREE, чтобы улучшить смазывание и облегчить механическое освобождение прихваченной бурильной колонны. Выявите основную причину и откорректируйте состав бурового раствора и параметры бурения, которые вызвали закупоривание.	QUIK-FREE	Обеспечение смазывания Жидкость QUIK-FREE также может химически воздействовать на вызвавшие закупоривание материалы.
					Эфир PETROFREE
Механический	Уменьшенный диаметр скважины	Диаметр ствола скважины может уменьшиться вследствие: Наличия пластов с пластическим перемещением Образования глинистой корки на стенках скважины в проницаемом пласте Бурения набухающих сланцев	Вес покрывающих пород Аномальное поровое давление Гидратация сланцев Соляные купола или интервалы Толстая глинистая корка Механические причины, например, использованием долот, инструментов для расширения скважин, стабилизаторов уменьшенного диаметра	Закачайте пачку жидкости QUIK-FREE или эфира PETROFREE, чтобы улучшить смазывание и облегчить механическое освобождение прихваченной бурильной колонны. Выявите основную причину и откорректируйте состав бурового раствора и параметры бурения, чтобы можно было уменьшить вероятность повторения прихватывания.	QUIK-FREE	Обеспечение смазывания
					Эфир PETROFREE
Механический	Образование желоба	Возникает в основном в наклонных скважинах. Бурильная колонна прорезает желоб в стенке ствола скважины, который затем препятствует прохождению более крупных компонентов бурильной колонны.	Наклонная скважина Бурильная колонна прижимается к стенкам скважины	Закачайте пачку жидкости QUIK-FREE или эфира PETROFREE, чтобы улучшить смазывание и облегчить механическое освобождение прихваченной бурильной колонны.	QUIK-FREE	Обеспечение смазывания
					Эфир PETROFREE

Выбор типа закачиваемой жидкости

Продукт QUIK-FREE в основном рекомендуется использовать в качестве единого средства для освобождения прихваченной бурильной колонны, подходящего для большинства сценариев прихватывания в связи с тем, что он обеспечивает как смазывание, так и разрушение глинистой корки. Более того, после освобождения прихваченной бурильной колонны жидкость QUIK-FREE может затем оставаться в активной системе бурового раствора, чтобы обеспечивать его смазывающую способность и помогать предотвращать возникновение дальнейших проблем с прихватыванием. С точки зрения российского экологического законодательства это будет оказывать благоприятное воздействие на приемлемость бурового раствора для окружающей среды.

Продукт PETROFREE рекомендуется использовать в качестве не содержащей нефти альтернативы для метода закачивания сырой нефти, который с успехом использовался для улучшения смазывающих характеристик и уменьшения гидростатического воздействия. Применение продукта PETROFREE обеспечивает получение низкого коэффициента смазывающей способности и устраняет экологические проблемы, связанные с использованием нефти или нефтепродуктов. PETROFREE также может оставаться в рабочей системе бурового раствора с целью повышения ее смазывающей способности. Аналогичным образом это оказывает благоприятное воздействие на приемлемость бурового раствора для окружающей среды с точки зрения российского экологического законодательства.

Определение объема пачки жидкости:

Объем должен быть равен 150 % объема кольцевого пространства зоны прихватывания. Без проведения каротажа для определения места прихвата это значение будут сложно точно определить, для этого предлагается использовать следующие указания:

Диаметр ствола скважины, мм	Объем пачки жидкости
	м3	баррели
295	8 – 10	35 – 60
215,9	4 – 7	25 – 45
152 / 146 / 142	3 – 5	20 – 30

Глубину зоны прихвата можно определить с помощью измерения удлинения бурильной колонны. Для определения глубины прихвата колонны можно использовать следующие формулы.

L =	E e W
	40,8 P

Где:

• L – длина свободной части колонны (футы)

• E – модуль упругости (30 x 106) (фунты на кв. дюйм)

• e – удлинение (дюймы)

• W – вес единицы длины колонны (фунты на фут)

• P – приложенное натяжение (фунты на фут)

Длина свободной части колонны определяется на основании размеров бурильной колонны и измеренной величины удлинения.

Вопросы смешивания

Пачка жидкости QUIK-FREE для освобождения прихваченной колонны

Жидкость QUIK-FREE была разработана для получения быстрого воздействия, и она совместима с буровыми растворами на основе как пресной, так и соленой воды. Не предъявляются особые требования к смешиванию, так как для приготовления неутяжеленной пачки жидкости необходимо перемешивание всего в течение нескольких минут.

Время перемешивания для приготовления утяжеленной пачки жидкости будет определяться временем, необходимым для перемешивания продукта GELTONE V и для добавления барита.

Для предотвращения того, чтобы пачка жидкости для освобождения колонны перемещалась по пути наименьшего сопротивления через широкое кольцевое пространство, рекомендуется использовать утяжеленную пачку жидкости QUIK-FREE. Плотность пачки жидкости должна быть по крайней мере равна плотности бурового раствора, и желательно, чтобы она была немного выше (относительная плотность должна быть выше на 0,05).

Неутяжеленная жидкость QUIK-FREE

Утяжеленная QUIK-FREE

Промойте водой выделенную для приготовления пачки жидкости емкость. Добавьте заданный объем продукта QUIK-FREE, требуемый для заполнения 150 % объема зоны прихватывания. Продолжать перемешивание в течение 10 - 15 минут. Закачайте пачку жидкости в соответствии с описанным ниже порядком действий.

Промойте водой выделенную для приготовления пачки жидкости емкость. Добавьте заданный объем продукта QUIK-FREE, требуемый для заполнения 150 % объема зоны прихватывания. Продолжать перемешивание в течение 10 - 15 минут Добавьте продукт GELTONE V в количестве 5 кг/м3 Добавьте барит для достижения окончательной плотности пачки жидкости Закачайте пачку жидкости в соответствии с описанным ниже порядком действий.

Пачка жидкости PETROFREE для освобождения прихваченной колонны

Пачка эфира PETROFREE позволяет немедленно принять меры. Продукт PETROFREE обладает очень высокой смазывающей способностью, и его целесообразно использовать при механическом прихватывании колонны.

Эфир PETROFREE

Промойте водой выделенную для приготовления пачки жидкости емкость. Добавьте заданный объем продукта PETROFREE, требуемый для заполнения 150 % объема зоны прихватывания. Закачайте пачку жидкости в соответствии с описанным ниже порядком действий.

Вопросы охраны труда и техники безопасности / применения

Должны использоваться средства индивидуальной защиты. Средства индивидуальной защиты защищают только использующего их работника, и для обеспечения эффективности защиты их необходимо правильно одевать. При работе с добавками химреагентов необходимо соблюдать следующие основные меры предосторожности:

• Используйте защищающие от разбрызгивания химикатов очки и щиток для зашиты лица.

• Убедитесь, что непосредственно рядом с местом проведения работы есть станция промывки глаз и аварийная душевая.

• Используйте полный комбинезон (т. е. с длинными рукавами).

• Необходимо немедленно заменять сырую / влажную одежду или оборудование.

• До повторного использования испачканные комбинезоны необходимо тщательно выстирать вместе с любым испачканным бельем.

• Используйте рукавицы с крагами из ПВХ или нитрильной резины и одеваемые под них хлопчатобумажные перчатки.

• Для предотвращения избыточного загрязнения одежды используйте длинные фартуки и/или жилеты из резины или пластика. При спуске или наращивании бурильной колонны находящийся на полу буровой установки персонал должен использовать защитные костюмы.

• При выполнении работ с порошками используйте респираторы.

• При попадании веществ на кожу как можно быстрее промойте область контакта водой с мылом или слабым моющим средством.

• При длительном или повторяющемся контакте с базовой жидкостью или буровым раствором, после мытья необходимо регулярно применять подходящее средство для увлажнения кожи. До надевания защитных перчаток необходимо нанести на руки подходящий защитный крем.

• При использовании защитных перчаток убедитесь, что их внутренняя сторона не загрязнена нефтью. В случае такого загрязнения необходимо снять перчатки, вымыть ладони и предплечья, как было описано выше, и затем одеть чистые перчатки. В случае загрязнения базовой жидкостью или буровым раствором носков и/или внутренней части рабочей обуви, их следует снять и выполнить описанные выше действия.

В случае любого раздражения кожи следует обратиться к фельдшеру буровой установки.

Меры защиты для предотвращения проблем с кожей при более длительном воздействии должны быть основаны на частой смене одежды, регулярном мытье кожи и на использовании защитных и увлажняющих кремов.

Продукт QUIK-FREE обладает незначительным раздражающим действием и при контакте может вызывать раздражение глаз и кожи, а при вдыхании – раздражение дыхательных путей.

Описание	Смесь жирных кислот
Плотность	Относительная плотность 0,98 г/см3
Температура вспышки	>180 oC

• Технические меры защиты: Перемешивайте в хорошо вентилируемом помещении.

• Защита органов дыхания: Не требуется.

• Защита рук: Непроницаемые резиновые перчатки.

• Защита кожи: Обычный рабочий комбинезон.

• Защита глаз: Для защиты от воздействия используйте защитные очки.

Продукт PETROFREE обладает незначительным раздражающим действием и при контакте может вызывать раздражение глаз и кожи, а при вдыхании – раздражение дыхательных путей.

Описание	Эфир жирной кислоты
Плотность	Относительная плотность 0,86 г/см3
Температура кипения	240 oC
Температура вспышки	147 oC
Температура замерзания	-30 oC

• Технические меры защиты: Используйте в хорошо вентилируемом месте.

• Защита органов дыхания: Не требуется.

• Защита рук: Непроницаемые резиновые перчатки.

• Защита кожи: Обычный рабочий комбинезон.

• Защита глаз: Для защиты от воздействия используйте защитные очки.

Полную информацию об обращении смотрите в паспортах по безопасности материалов (прилагаются).

Порядок действий при закачивании:

Если опасность прихватывания бурильной колонны считается вероятной, очень важно иметь в наличии компоненты жидкости для освобождения колонны, при этом они должны быть продуманно размещены на буровой площадке. Очень важны затраты времени. Во многих случаях закачивание пачек жидкостей для освобождения колонны оказывается неэффективным в связи с тем, что жидкость не попадает в зону прихвата колонны.

Для увеличения вероятности закачивания пачки жидкости для освобождения колонны в правильную зону, необходимо соблюдать следующие требования:

1. Должен закачиваться турбулентный поток или же флюид должен быть как можно более жидким. Это должно обеспечить максимальное прохождение пачки жидкости через любое эксцентричное кольцевое пространство.

2. Пачка жидкости должна закачиваться и вытесняться с максимально возможной скоростью, при этом необходимо надлежащим образом учитывать гидростатическую нагрузку. Это должно помочь предотвратить попадание огеленного бурового раствора в узкую часть кольцевого пространства.

3. Для вытеснения огеленного бурового раствора также можно использовать увеличение плотности жидкости для освобождения прихваченной колонны по сравнению с плотностью циркулирующего бурового раствора. В соответствии с даваемыми в настоящее время рекомендациями, относительная плотность жидкости должна превышать относительную плотность циркулирующего бурового раствора на 0,03 – 0,05 г/см3.

4. Практика удерживания части жидкости для освобождения колонны внутри бурильных труб и ее медленное вытеснение в кольцевое пространство во время периода воздействия является неэффективной. Используемая при этом небольшая скорость нагнетания приведет к тому, что жидкость будет поступать в широкую часть кольцевого пространства. Лучше с максимальной скоростью вытеснять всю пачку жидкости в зону прихватывания. При определении объема пачки жидкости необходимо учитывать загрязнение ствола скважины перед пачкой жидкости. Объем должен быть достаточным для заполнения зоны прихватывания с запасом 50 %.

5. Не имеется особого смысла в закачивании дополнительных пачек жидкости, так как при этом всегда будет возникать проблема с удалением огеленного средства для освобождения колонны из зоны прихватывания. Лучше обеспечить возможность как можно более длительного воздействия первой пачки жидкости (при расхаживании колонны). Однако при возникновении проблем с закупориванием может быть целесообразно оставить в колонне часть пачки жидкости и затем медленно удалять ее при выкачивании, чтобы поддерживать циркуляцию с небольшой скоростью.

Продолжительность воздействия:

Тип жидкости для освобождения колонны	Продолжительность воздействия
Пачка продукта PETROFREE	12 - 24 часов
Пачка продукта QUIKFREE	4 - 8 часов

Затраты:

Информация может быть предоставлена по запросу

Материально-техническое обеспечение

Продукты QUIK-FREE и PETROFREE поставляются в транспортировочных резервуарах или в бочках по 55 галлонов (208 литров).

Сроки поставки 90 дней с даты заказа.

Измерение результатов освобождения прихваченной колонны:

Соберите, рассмотрите и проанализируйте следующие данные для любого случая прихватывания бурильной колонны.

Общие сведения
Название проекта:				Интервал:
Название скважины:				Глубина (измеренная / фактическая по вертикали)
Дата:				Глубина точки свободного перемещения (измеренная / фактическая по вертикали)
Данные о пласте (в точке прихватывания)
Название пласта:				Поровое давление (если применимо):
Тип пласта:				Избыточное гидростатическое давление (если применимо):
Свойства флюида
Время				До прихвата колонны	Во время прихвата				После прихвата колонны
Относительная плотность бурового раствора:
PV / YP:
Предельное статическое напряжение сдвига, 10 с / 10 мин / 30 мин:
Фильтрация по API при высоком давлении и температуре:
Соленость:
Крутящий момент:
Параметры бурения до прихвата бурильной колонны (в зависимости от конкретных обстоятельств)
Действия перед прихватом колонны
Скорость проходки:				Вес при подъеме / спуске колонны:
Скорость нагнетания:				Скорость при спускоподъемных операциях:
Вращение колонны				Направление движения колонны (в скважину / из скважины)
Используемые стратегии предотвращения прихвата
Стратегия борьбы с поглощением бурового раствора (используется / не используется)
Компоненты: BARACARB 25, приблизительно 5 кг/м3 перечислите здесь При бурении добавляется один мешок на каждую свечу и т. д.
Стратегия повышения смазывающих характеристик (используется / не используется)
Компоненты: TORQ TRIM II приблизительно 2 % по объему перечислите здесь
Характеристики прихваченной колонны (Да / Нет / Снижение)
Движение колонны перед прихватом				Вращение колонны после прихвата
Движение колонны после прихвата				Циркуляция после прихвата
Стратегия освобождения
Тип пачки жидкости для освобождения				Закачанный объем
Продолжительность воздействия				Уменьшение крутящего момента
Была ли освобождена колонна? Да / Нет