3.4.3.2. Способи ліквідації прихватів

Враховуючи причину виникнення прихватів (різноманітна природа сили, що утримує колону труб), у буровій практиці використовують в основному такі способи ліквідації прихватів:

• фізико-хімічні способи ліквідації прихватів дають можливість змінити за допомогою ванн (закачування у зону прихвату порцій спеціальних рідин) у потрібному напрямі властивості глинистої кірки або сальника, зменшити сили тертя між колоною труб і стінкою свердловини та величину гідростатичного тиску в свердловині, а в кінцевому результаті − зменшити утримувальну силу.

Ванни можна використовувати тільки за умови збереження циркуляції.

Для встановлення ванн в основному використовують такі рідини:

− вуглеводнева основа (нафта та нафтопродукти);

− водна основа (вода, розчини електролітів, солей, ПАР, високомолекулярних сполук, кислот та ін.).

Нафтові ванни рекомендується використовувати для ліквідації прихватів, які сталися:

• під дією перепаду тиску у свердловині і пласті;

• внаслідок кірко- та сальникоутворення;

Силікатні ванни рекомендується використовувати для ліквідації прихватів, які сталися внаслідок жолобоутворення;

Кислотні ванни рекомендується використовувати для ліквідації прихватів, які викликані:

− спрацюванням породоруйнівного інструменту по діаметру в твердих породах;

− в інтервалах різкої зміни осі стовбура свердловини;

− під час спуску алмазного долота в свердловину;

− під час спуску нових калібрувальних елементів в свердловину;

− під час калібрування стовбура свердловини в інтервалі набору кривизни або при підготовці свердловини до спуску обсадної колони;

− падінням сторонніх предметів або кусків породи.

Ванни із прісної води рекомендується використовувати для ліквідації прихватів, які сталися через пластичну течію солей. У таких свердловинах, заповнених засоленим буровим розчином, для ліквідації прихватів можна рекомендувати також добавляти до розчину невеликий процент прісної води з одночасним його обважненням.

Технологія встановлення ванни зводиться до закачування у свердловину за допомогою ЦА компонентів в такій послідовності: буферна рідина → ванна (рідина) → буферна рідина → протискувальна рідина (буровий розчин).

Після закачування протискувальної рідини крани на напірній лінії закривають. Залежно від виду прихвату колону частково розвантажують або залишають під натягом. Періодичність розходжування колони має бути якомога частішою, не рідше 2 разів за 1 год. Через кожну годину після розходжування перевіряють наявність сифона на головці і частину рідини ванни подають порціями по 0,5—0,7 м³ у затрубний простір. У затрубний простір ванну слід протискувати на максимально можливій і постійній подачі насоса за швидкості висхідного потоку не менше 1 м/с. Особливість технологічних операцій визначається конкретними умовами.

Час дії ванни, за який можна ліквідувати прихват, становить 2,5—4 год і більше. Якщо протягом 12—16 год після встановлення ванни прихват не ліквідовано, можна закачати повторну ванну, або застосувати інший спосіб ліквідації. При встановленні повторної ванни бажано внести зміни у її рецептуру, застосувавши додаткові добавки.

Кількість повторних ванн звичайно не має перевищувати 3—4. У окремих випадках можна замінити одну ванну іншою, тобто після невдалої спроби ліквідувати прихват нафтовою ванною застосувати водяну або кислотну ванну.

Позитивні результати від застосування ванн не тільки визначаються відповідністю рецептури ванни умовам прихвату, або від кількості ванн, а й залежать від об'єму ванни і повноти витіснення бурового розчину в зоні прихвату. Рідина ванни може фільтрувати у пласти, і її об'єм у зоні прихвату зменшуватиметься.

У разі збільшення об'єму нафтових ванн понад 8 м³ їх результативність, за даними аналізу промислового матеріалу на родовищах США, помітно збільшується. Це пояснюється тим, що при збільшенні об'єму нафтової ванни збільшується рівень нафти в затрубному просторі, а це впливає на гідростатичний тиск в свердловині.

В окремих ситуаціях, за надлишкового тиску на гирлі 4—6 МПа, відкривають кран нагнітальної лінії і скидують 3—4 м³ протискувальної рідини. Це створює зворотний перетік рідини ванни (відбувається падіння рівня рідини в затрубному просторі) і сприяє ліквідації прихвату.

В багатьох випадках ванни можуть не дати ефекту і тому підвищити результативність застосування ванни для ліквідації прихвату можна за допомогою накладання на зону прихвату після встановлення ванни вібрацій, удару, регулювання гідростатичного тиску, або використати інші способи.

• гідравлічні способи — грунтуються на зміні гідравлічного тиску та створенні імпульсів тиску у зоні прихвату.

До них відносять:

● гідроімпульсний спосіб (ГІС) призначений для ліквідації прихвату колони труб, які знаходяться у свердловині:

­ у разі заклинювання колон у жолобних виробках;

­ у місцях звуження стовбура (спрацюванням породоруйнівного інструменту по діаметру в твердих породах);

­ в інтервалах різкої зміни осі стовбура свердловини;

­ під час опускання алмазних доліт або нових калібрувальних елементів в свердловину;

­ під час калібрування стовбура свердловини в інтервалі набору кривизни або при підготовці свердловини до спуску обсадної колони;

­ у разі заклинювання колони сторонніми предметами;

­ у разі прилипання колони під дією перепаду тиску.

● Гідроімпульсний спосіб (ГІС) заснований на дії коливань колони труб і руху рідини у зоні прихвату. Для даного способу ліквідації прихвату можна використати бурові насоси. В залежності від виду прихвату колону труб розвантажують або створюють розтягуюче навантаження, по можливості збільшують інтенсивність циркуляції буровими насосами і миттєво виключають ДЗУ.

● Гідроімпульсний спосіб з використанням рідини, яка має значно меншу густину.

В даному випадку коливання колони утворюються внаслідок попереднього її розтягування через нагнітання в труби рідини, яка має значно меншу густину, ніж буровий розчин, і подальшого різкого зняття тиску.