Способы ликвидации аварий
Ниже изложены общие рекомендации по ликвидации аварий. Принцип изложения способов ликвидации аварий – от более простых к более сложным. В каждом конкретном случае следует внимательно разобраться в схеме аварии, ее причине, возможных осложнениях; составить на основании этих данных подробный план ликвидации аварии; при аварийных работах следует систематически контролировать их ход, при необходимости своевременно вносить коррективы. Следует помнить, что работы по ликвидации аварий являются трудоемкими; ошибки, допущенные при ликвидации аварий, ведут к возникновению новых, более сложных аварий, что приводит к потерям и непроизводительным затратам рабочего времени.
О б р ы в ы б у р и л ь н ы х т р у б. При обрыве бурильной колонны необходимо выяснить причину, место и характер излома по поднятой части бурильной колонны или спуском печати.
Если бурильная колонна не прихвачена, спускается правый метчик или колокол (в зависимости от формы обрыва) и после соединения его с оставшейся частью колонны производится ее подъем из скважины. Возможные осложнения в этом случае: уход оставленной в скважине части бурильной колонны в сторону (при наличии каверн в стенках скважины); расклинивание бурильными трубами, их частями и соединениями (двойной обрыв, падание бурильных труб и соединений). Способы ликвидации – применение отводных крюков, соединение с отдельными элементами и попытки извлечь их поочередно; разбуривание зоны расклинивания до накрытия расклиненного инструмента колонковой трубой; цементация интервала у верхнего конца бурильной колонны с последующим забуриванием нового ствола скважины.
При обрыве бурильной колонны в результате прихвата для его ликвидации спускается метчик (или колокол) на бурильных трубах с левой резьбой и после соединения с оставшейся частью бурильных труб вращением влево производят их отворачивание от колонковой трубы. Возможные осложнения и способы их ликвидации те же, что и в предыдущем случае.
При невозможности соединения с оставшейся частью бурильной колонны метчиком или колоколом из-за формы обрыва (косой слом с малым углом; развальцевание краев трубы) для соединения может быть применена труболовка, а при невозможности ее применения – обуривание колонны.
П р и х в а т ы б у р и л ь н ы х к о л о н н. Этот вид аварий наиболее тяжело поддается ликвидации, дает наибольше число осложненных аварий. При обнаружении прихвата необходимо выяснить возможность вращения бурильной колонны и наличие промывки в призабойной зоне. Если имеются вращение и промывка, следует пытаться поднять колонну с вращением при максимально возможной промывке. При наличии промывки можно применить нефтяную ванну с выдержкой скважины в течение 24-48 ч. Этот способ особенно эффективен при прихватах в вязких пластичных породах (глины, алевролиты).
При невозможности подъема с вращением и интенсивной промывкой следует ликвидировать прихват натяжкой колонны лебедкой или гидравликой станка. Если эти меры не дают положительного эффекта, необходимо отвернуть бурильные трубы от переходника и колонковой трубы; при отсутствии в составе инструмента отсоединительного переходника эту операцию производят бурильными трубами с левой резьбой, соединяющимися с бурильными трубами с правой нарезкой метчиками или колоколами.
После подъема бурильных труб из скважины производят обуривание колонковой трубы с помощью фрезера или разбуривают керн внутри ее с дальнейшим бурением скважины коронками меньшего диаметра. При невозможности обуривания или разбуривания колонковой трубы можно разрезать ее и поднять частями.
Для устранения прихватов бурового снаряда применяют также погружной гидравлический вибратор, который с присоединенным ловильным инструментом опускается в скважину, стыкуется с верхним концом прихваченного бурового снаряда и работает в быстроударном вибрационном (или в комбинированном) режиме, что достигается регулировкой клапанов.
При тяжелых прихватах (оставление в скважине прихваченной колонковой трубы и заваленных бурильных труб и невозможность извлечь их) авария ликвидируется забуриванием второго ствола.
Наиболее частые осложнения при ликвидации прихватов:
- обрывы бурильных труб и их соединений при вращении и натяжках;
- вторичные прихваты и обвалы стенок скважины при разбуривании или обуривании колонковой трубы;
- обвалы стенок скважины при разбуривании заваленных бурильных труб.
А в а р и и с о б с а д н ы м и т р у б а м и. При спуске колонны обсадных труб возможны отвинчивания обсадных труб или ниппелей, обрывы труб и их смятие.
Для соединения труб следует центрировать отвернувшуюся трубу при помощи конуса, спущенного на бурильных трубах, и затем свинчивать ее вращением верхней части колонны обсадных труб. Если невозможно центрировать нижнюю часть и соединить ее с верхней, необходимо поднять верхнюю часть колонны обсадных труб, а затем захватить и поднять отвернувшуюся нижнюю часть с помощью метчика или труболовки, спускаемых на бурильных трубах.
В процессе бурения возможны отворачивание нижней части колонны обсадных труб с башмаком или обрыв ее в результате размыва ствола скважины и зависания колонны. Ликвидацию этих аварий производят путем центрирования отвернувшейся (оторвавшейся) части колонны с последующей цементацией ее или спуском обсадной колонны меньшего диаметра. Если имеется возможность поднять на поверхность верхнюю часть колонны обсадных труб, то ликвидацию аварии можно производить способом, описанным выше. Аналогичными способами ликвидируют аварии, происшедшие из-за протирания стенок колонны обсадных труб в процессе бурения.
Происходящие при подъеме обсадных труб аварии аналогичны авариям, происходящим при спуске, и ликвидируются теми же способами.
Возможные осложнения при ликвидации аварий с обсадными колоннами: прихваты (прилипание или примерзание) обсадных труб; обрывы бурильных труб, используемых при ликвидации аварий с обсадными трубами. Первые ликвидируются применением различных смазок или разогревом обсадных труб с последующим их извлечением; ликвидация вторых была описана выше.
А в а р и и с п о р о д о р а з р у ш а ю щ и м и н с т р у м е н т о м. В ряде случаев ликвидация таких аварий аналогична устранению аварий, возникающих в результате прихватов.
При оставлении на забое частей породоразрушающего инструмента (без колонковых труб) их извлечение производится с помощью специального инструмента – ловушек типа ЛМС или ЛМ, а также разбуриванием с последующим подъемом в колонковой трубе. Одним из сложнейших видов аварий являются прижоги и прихваты в скважинах алмазных коронок, являющиеся следствием нарушений технологии алмазного бурения, в первую очередь несоблюдением режима промывки. При этом (при больших частотах вращения и повышенных осевых нагрузках) прижоги коронки происходит практически мгновенно. Аварии типа прижогов приводят, как правило, к полной потере алмазных коронок.
В случае прижога, т.е. спекания коронки с породой забоя, и невозможности подъема снаряда обычным способом следует попытаться оторвать коронку от забоя, используя усилие гидравлики станка, а остатки коронки на забое разбурить фрезерной коронкой. Однако силовое извлечение рекомендуется только в тех случаях, когда есть уверенность, что наиболее слабые звенья в колонне (обычно резьбовые соединения) выдержат высокие нагрузки, требующиеся для отрыва снаряда от прижженой коронки. Так, для отрыва колонковой трубы от прижженой коронки требуется приложить силу (из расчета предела прочности материала труб на растяжение 70 МПа) к трубе:
диаметром 73 мм – 390 кН;
диаметром 57 мм – 300 кН;
диаметром 44 мм – 230 кН.
Звенья бурильных колонн разрываются при следующих нагрузках
Ниппели из стали 40Х (в основании резьбы):
диаметром 55 мм – 750 кН;
диаметром 42 мм – 500 кН;
диаметром 33,5 мм – 340 кН.
2. Резьбовые концы бурильных труб ниппельного соединения (в основании резьбы):
диаметром 50 мм – 430 кН;
диаметром 42 мм – 370 кН;
диаметром 33,5 мм – 190 кН.
Если прочность бурильной колонны не обеспечена, следует развернуть и извлечь буровой снаряд, а оставшуюся коронку разбурить на забое твердосплавным фрезером.
А в а р и и п р и с к в а ж и н н ы х и с с л е д о в а н и я х. При обрыве и оставлении скважинных приборов (устройств) в скважине их извлечение производится после навинчивании ловильного колокола или накрытия колонковой трубой соответствующего диаметра.
При обрыве каротажного кабеля или троса их извлечение производится с помощью ловителей каната. В случае невозможности извлечения кабеля (троса) он разбуривается.
П а д е н и е п о с т о р о н н и х п р е д м е т о в в с к в а ж и н у. Разнообразие посторонних предметов обусловливает многочисленность способов их извлечения. Извлечение посторонних предметов может производиться различными ловушками, обуриванием с последующим подъемом или разбуриванием (уничтожением) предмета. При невозможности извлечения или разбуривания предметов производят попытку отжать их в стенки скважины (в мягких и средней твердости породах) с последующим перекрытием этого места обсадными трубами с поверхности или впотай. В ряде случаев забуривают новый ствол выше места нахождения этого предмета.
Если упавший предмет явился причиной заклинивания находящегося в скважине бурового снаряда, то ликвидировать эту аварию следует методами, применяемыми при ликвидации прихватов.