- •Введение
- •1. Давления в скважине и околоствольном пространстве
- •Горное (геостатическое) давление
- •Плотность скелетов некоторых горных пород
- •Пластовое (поровое) давление
- •1.3. Гидростатическое давление
- •Давление гидроразрыва
- •На устье от изменения плотности бр
- •1.5. Давление страгивания (инициирования течения)
- •1.6. Динамическое давление
- •1.7. Гидродинамическое давление
- •1.8. Дифференциальное давление
- •1.9. Давление поглощения
- •Коэффициент Пуассона для некоторых горных пород
- •1.10. Забойное давление
- •1.11. Допустимые давления
- •1.12. Избыточное давление
- •1.13. Градиент величин
- •2. Газонефтеводопроявления
- •2.1. Механизмы поступления флюидов пласта в ствол скважины
- •2.2. Свойства пластовых флюидов, обусловливающие характер развития гнвп и степень фонтаноопасности
- •2.3. Основные свойства газов
- •2.4. Факторы, обусловливающие возникновение и развитие газонефтеводопроявлений
- •2.5. Категории скважин по степени опасности возникновения газонефтеводопроявлений
- •2.6. Признаки газонефтеводопроявлений
- •2.7. Предупреждение газонефтеводопроявлений
- •2.8. Контроль давлений и ликвидация проявлений
- •2.9. Действия буровой бригады при проявлениях
- •2.10. Оборудование устья скважины
- •Типа окк3-35-140х245х324х426:
- •Объемы доливаемой жидкости
- •3. Поглощения
- •3.1. Характеристика каналов фильтрации бурового раствора
- •3.2. Исследование проницаемых пластов
- •Частиц шлама по их размерам:
- •1 Пробы, отобранные до поглощения;
- •2 Пробы, отобранные при поглощении
- •Распределения частиц шлама по их размерам
- •Режимы нагнетания жидкости
- •Данные замеров
- •Категории сложности работ
- •3.3. Методы предупреждения и ликвидации поглощений
- •4. Предупреждение и борьба с гидратами компонентов природных газов
- •4.1. Образование гидратов в скважинах
- •Технические характеристики установки
- •5. Осложнения, определяющие прихваты бурильного инструмента
- •5.1. Заклинивание в желобных выработках
- •5 .2. Осложнения, связанные с разбуриванием
- •Критические температуры для наиболее распространенных солей
- •Зависимость статической прочности соляных пород от температуры
- •5.3. Сальникообразование
- •5.4. Прихват под действием перепада давлений
- •Обвалы горных пород
- •Характеристика осадочных пород
- •5.6. Набухание глинистых пород
- •5.7. Зоны с аномально высоким пластовым давлением
- •5.8. Нарушение технологического режима бурения скважины
- •5.9. Некачественное цементирование скважины
- •Неблагоприятные факторы, влияющие на цементирование
- •5.10. Особенности бурения скважин в условиях сероводородной агрессии
- •6. Осложнения при бурении скважин в многолетнемерзлых породах
- •Заключение
- •Список рекомендуемой литературы
- •Глоссарий
5.3. Сальникообразование
Сальники представляют собой смесь вязкой глинистой массы с частицами выбуренной породы, отложенной на колонне бурильных труб, особенно в местах изменения наружного диаметра над долотом, над забойным двигателем, над УБТ, у переводников, замков, калибраторов, центраторов, стабилизаторов, промежуточных опор, протекторов.
Сальники образуются как при роторном, так и при турбинном бурении. В зоне работы долота за счет малой скорости восходящего потока происходит концентрация обломков выбуренной породы. При большой липкости глинистой корки и значительном содержании глинистой фазы в растворе происходит слипание частиц в более крупные фракции. Скорость подъема таких комков породы резко снижается, и они, накапливаясь в местах, где площадь кольцевого пространства больше, налипают на инструмент. Отдельные слипшиеся комки, подхватываемые потоком глинистого раствора, закупоривают кольцевое пространство в наиболее узких местах (между стенками скважины и корпусом турбобура, утяжеленными бурильными трубами), в результате повышается давление на выкиде насосов. Под действием возникающего при этом перепада давления комки уплотняются настолько, что полностью закупоривают кольцевое пространство и вызывают прихват инструмента.
Образованию сальников, состоящих из вязкой смеси глинистого материала с частицами выбуренной породы способствуют: загрязненность скважины шламом из-за неудовлетворительной промывки; плохая работа системы очистки бурового раствора; спуск инструмента в условиях, способствующих сальникообразованию, без промежуточных промывок; бурение без проработок пробуренного интервала; ступенчатость ствола; наличие каверн, желобов; негерметичность бурильной колонны; загрязненность приемных емкостей; большая кривизна ствола.
Сальники обычно имеют высокую механическую прочность и трудно поддаются разрушению, а степень их пластичности зависит от количества содержащейся воды. Образуются они в процессе спуска инструмента за счет сдирания глинистой корки со стенок скважины либо при длительных остановках и расхаживании инструмента при этом. Сальники могут образовываться как при механическом бурении, так и при расширении и проработке ствола скважины.
Сальник вызывает тяжелые прихваты бурильной колонны, заканчивающиеся во многих случаях торпедированием. Подъем бурильной колонны с сальником может вызвать эффект поршневания, понижение давления под сальником, что служит причиной обвалов, проявлений.
Причинами образования сальников являются: низкое качество БР; низкая скорость восходящего потока, плохая очистка раствора; наличие толстой глинистой корки на стенках скважины; большая разница в диаметрах элементов бурильной колонны; нарушение герметичности колонны; кавернозность и наличие ступенчатого ствола.
Признаками сальникообразования являются:
падение механической скорости бурения при неотработанном долоте вследствие «зависания» инструмента;
затяжки при отрыве инструмента от забоя, посадки при спуске;
увеличение крутящего момента на роторе;
возрастание давления БР при его циркуляции. При нарушении герметичности колонны (промыве резьбы) давление на стояке, наоборот, снижается, при этом может понизиться и температура выходящего из скважины раствора.
Для предотвращения образования сальников необходимо:
составлять КНБК с минимально необходимым количеством элементов, изменяющих ее сечение;
производить качественную очистку БР и постоянный контроль над всеми ступенями его очистки;
не допускать накопление осадка в приемных емкостях;
при механической скорости бурения менее 10 м/ч прорабатывать скважину на длину квадрата через 1ч;
при появлении затяжек и повышении давления раствора скважину прорабатывать на длину квадрата до исчезновения признаков;
СНС и вязкость БР поддерживать минимально возможными;
перед наращиванием инструмента производить промывку скважины до выравнивания раствора;
после простоя с расхаживанием проработать скважину так же, как и после спуска инструмента.
Спускать турбобур в скважину, пробуренную роторным способом с использованием долот режущего типа, запрещается. Вначале необходимо тщательно проработать ствол шарошечным долотом. Особое внимание должно быть уделено спуску турбобура с долотом сплошного бурения после работы колонкового долота меньшего размера. Места посадок прорабатываются.
Для предупреждения образования сальников рекомендуется применять равнопроходную конструкцию низа бурильной колонны, обеспечивающую высокую скорость восходящего потока (более 2,5 м/с) в призабойной зоне при обычной промывке за счет сохранения малых кольцевых зазоров на определенной длине низа колонны труб.