Основні причини прихватів колон бурильних труб

Прихватом називається аварія в свердловині, яка характеризується частковим або повним припиненням руху бурильного інструменту, обсадних труб або геофізичних (гідрогеологічних) приладів (пристроїв). Прихвати - одна з найпоширеніших, складніших і трудомістких груп аварій в бурінні.

Виділяються три основні типи прихватів:

• породоруйнівних інструментів і колонкових наборів;

• бурильних колон;

• обсадних колон.

У процесі буріння свердловини можуть виникати різні прихвати колон, серед яких найбільш поширеними є наступні:

► під дією перепаду тиску у свердловині і пласті (між гідростатичним та пластовим, рисунки 3.7, 3.8).

Пориста проникна порода

 

Циркуляція

 

Рисунок 3.7- Схеми прихвату бурильних труб (ОБТ) в результаті перепаду тиску

 

 

Рисунок 3.8 - Схема процесу прихвату в часі: а,б - початкове положення та через декілька годин; 1 - бурильна колона; 2 - глиниста кірка

Такий вид прихватів виникає внаслідок залишення колони труб в нерухомому стані на певний, навіть незначний час, на протязі якого поверхня труб дотикається до стінки свердловини і в зоні контакту за рахунок дії перепаду тиску(репресії в системі «свердловина — пласт») виникає зусилля, яке притискує колону труб до цієї стінки. Як правило, в цьому місці утворюється фільтраційна кірка, яка постійно ущільнюється та потовщується.

На ступінь прихвату (прилипання)впливають наступні фактори:

• величина перепаду тиску між свердловиною і пластом;

• стан глинистої кірки (товщина, міцність тощо);

• коефіцієнт тертя між елементами бурильної колони і стінками свердловини (низькі мастильні властивості бурового розчину).

► внаслідок заклинювання низу колони труб в зоні відкритого стовбура свердловини (рисунок 3.9),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.

• Заклинювання долота або елементів бурильної колони у звуженій частині стовбура свердловини (особливо у привибїйній зоні) трапляються тоді, коли після тришарошкового долота без проробки стовбура спускається чотиришарошкове долото для відбору керна або алмазне долото, а також нові калібрувальні елементи. Буріння в твер­дих абразивних породах супроводжується значним зношуванням долота по діаметру. Спуск наступного долота без проробки інтервалу буріння попереднім долотом також приводить до його заклинювання.

• Прихват компоновки бурильної колони у викривленій свердловині

(в інтервалах різкої зміни азимута і кута викривлення стовбура) проходить за виникнення притискувальної сили, що забезпечує контакт колони зі стінками сверд­ловини, яка приводить до збільшення навантаження на гак бурової установки від ваги колони в процесі її підйому.

Величина притискувальної сили залежать від:

− на­хилу і викривлення свердловини в розбурюваному інтервалі;

− ваги бурильної колони в цьому інтервалі і нижче;