2. Анализ аварийности при бурении

При геологоразведочных работах все еще высок процент времени, затрачиваемый на ликвидацию различного вида аварий, возникающих в процессе бурения: так, по данным оценки технико-экономических показателей колонкового бурения, проведенной ВИТРом, общее время непроизводительных затрат на ликвидацию аварий по геологоразведочной отрасли составляет 4,5%.

Анализ распределения общего числа аварий при геологоразвеодчном бурении по отдельным видам показывает, что на долю обрывов бурового снаряда и прихватов колонкового набора приходится 70,8% всех аварий:

Распределение аварий при геологоразведочном бурении по отдельным видам, % (по данным ВИТР)

Всего………………………………………………………………………. 100

в том числе:

- прихваты, прижоги……………………………………………………... 25,1

- обрывы бурового снаряда…………………………………………….. 45,7

- другие виды………………………………………………………………. 29,2

Время, затрачиваемое на ликвидацию типовой аварии (например, «прихват колонкового набора»), существенно зависит от глубины скважины и резко возрастает с глубиной.

В табл. приведены данные по затратам времени на ликвидацию обрывов бурового инструмента при бурении глубоких скважин в производственных предприятиях, имеющих большой опыт бурения таких скважин. Анализ этих данных показывает, что основной объем обрывов бурового снаряда приходится на долю обрывов бурильной колонны (60-90%). Для практических целей наибольший интерес представляют затраты времени на ликвидацию обрывов в зависимости от глубины скважины – табл.

Зависимость затрат времени на ликвидацию аварий от глубины скважины аппроксимируется уравнениями параболы второго порядка вида

У = А + ВХ + СХ²

Для железорудных месторождений (статистически наиболее достоверная информация) решение уравнения параболы второго порядка принимает вид

У = 2,57 + 3,96Х – 0,27 Х²,

где У – затраты времени на ликвидацию 1 обрыва бурильных труб, ч;

Х – значение середины интервала глубины скважины, тыс.м.

Расчетные аппроксимированные значения затрат времени на ликвидацию 1 обрыва бурильных труб в зависимости от глубины скважины приведены в табл.

Таким образом, анализ фактических затрат времени на ликвидацию аварий при бурении глубоких скважин на примерах работы ряда предприятий показал следующее.

Таблица Затраты времени на ликвидацию аварий, связанных с обрывами

бурового снаряда и породоразрушающего инструмента в скважинах

(по данным ВИТР)

Показатели	Месторождения
	железо-рудные	каменно-угольные	медно-никелевые	слюдяные
1	2	3	4	5
Число скважин, шт.	35	35	6	10
Средняя глубина скважины, м	2121,4	1982,3	2558,7	1710,0
Всего аварий, шт.	2139	226	12	390
Время ликвидации аварий, ч	15523,5	1556,0	1673,0	5051,0
Время ликвидации 1 аварии, ч	7,3	6,8	139,4	12,9
В том числе: 1. Обрыв бурильных труб число, шт. время ликвидации, ч время ликвидации 1 обрыва, ч 2. Обрыв утяжеленных бурильных труб число, шт. время ликвидации, ч время ликвидации 1 обрыва, ч 3. Обрыв колонковых труб число, шт. время ликвидации, ч вредя ликвидации 1 обрыва, ч 4. Обрыв породораз- рушающего инструмента число, шт. время ликвидации, ч время ликвидации 1 обрыва, ч	1814 11714,5 6,5 134 900 6,7 84 1242,5 14,8 105 1636,5 15,6	190 1183,9 6,2 17 115,2 6,8 12 97,8 8,2 5 135,1 27,0	11 1569,0 142,6 - - - 3 528,0 176,0 1 104,0 104,0	320 2175,5 6,80 - - - 42 357,5 8,5 3 109,0 36,3

Таблица Затраты времени на ликвидацию обрывов бурового снаряда в

различных геологических условиях и интервалах глубины скважины

(по данным ВИТР)

Интервал бурения, м	Месторождения
	железорудные	каменно- угольные	медно-никелевые	слюдяные
0-500 500-1000 1000-1500 1500-2000 2000-2500 2500-3000	305/4,7 586/5,1 398/7,0 489/8,7 35/8,5 1/12,5	61/3,13 81/6,67 45/8,54 3/22,5 - -	- 2/61,5 5/108,8 6/113,1 2/112,0 -	79/3,39 116/3,18 84/11,51 31/16,47 10/16,20 -
Примечание. В числителе приведено число аварий, в знаменателе – время на ликвидацию одного обрыва

1. Ликвидация аварий, связанных с обрывами бурового снаряда, существенно затрудняется с увеличением глубины скважин, а затраты времени на их ликвидацию возрастают в 3-7 раз; зависимость возрастания времени ликвидации аварий от глубины приближается к параболической.

2. Наряду с возрастанием затрат времени на спуско-подъемные операции при бурении глубоких скважин увеличение времени на ликвидацию аварий на интервалах бурения свыше 1000-1500 м снижает производительное время бурения в 1,5-2 раза и ухудшает баланс рабочего времени при бурении таких скважин.

Анализ причин обрывов бурового снаряда показывает, что все их многообразие сводится к следующим группам:

а. геологические: повышенная кавернозность стенок скважины; прилипание бурового инструмента, вывалы породы;

б. технические: применение изношенного бурового инструмента; низкое качество изготовления резьбовых соединений;

в. технологические: превышение предельных крутящих моментов; повышенное искривление скважины; потери промывочной жидкости;

г. организационные: неудовлетворительное материально-техническое снабжение; недостаточный контроль за состоянием бурового инструмента.

Влияние перечисленных причин существенно сказывается на уровне аварийности, особенно при бурении глубоких интервалов скважин, поэтому мероприятия по предупреждению и ликвидации аварий являются существенно важными для обеспечения максимальной производительности бурения.