Посадки, затяжки и прихваты трубных колонн. Причины. Способы предупреждения и ликвидации.

Один из наиболее тяжелых видов аварий - прихват ко­лонн труб при бурении скважин.

Прихваты разделяются на следую­щие, наиболее распространенные виды.

1. Прихват шламом. Прихваты шламом происходят во вре­мя всех операций, когда буровой инструмент находится в скважине, т.е. при спускоподъемных операциях; постановке на забой; наращивании колонны и других остановках инстру­мента; бурении; заклинивании керна; ликвидации обрыва и т.д.

2. Прихват горными породами. Этот вид прихвата возмо­жен при: нарушении целостности и устойчивости стенок скважин (раскрытии естественных и образовании новых трещин; образовании каверн и желобов; набухании пород; вытекании и осыпании пород; обваливании и обрушении); прижоге породоразрушающего инструмента; расклинивании керном, растерянным по стволу скважины или оставленным на забое; пересечении старых горных выработок и пустот, заполненных обломочным, сыпучим материалом и др.

3. Прихват глинистой коркой. Этот вид аварии происхо­дит вследствие прилипания бурового снаряда к глинистой корке, образуемой на стенке скважины из-за перепада дав­ления жидкости.

4. Прихват осколками металла породоразрушающих инст­рументов или отколовшимися кусками муфтовозамковых со­единений.

5. Прихват предметами (ключи, гайки, зажимные плашки и пр.), упавшими в скважину.

6. Сложный (комбинированный) прихват, представляющий собой сочетание нескольких разновидностей.

Аварийным прихватом сле­дует считать непредвиденный при сооружении скважины процесс, характеризующийся потерей подвижности колонны труб или скважинных приборов, которая не восстанавливает­ся даже после приложения к ним максимально допустимых нагрузок (с учетом запаса прочности). Причины их различны.

1. Прихваты у стенки скважины под действием перепада давления (между гидростатическим и пластовым) возможны при наличии в стволе скважины проницаемых отложений (песчаников, известняков и т.п.), использовании в качестве промывочного агента глинистого раствора, наличии прижи­мающей силы, обусловленной нормальной составляющей веса труб, расположенных в зоне проницаемых отложений.

Как правило, этот вид прихватов возникает вследствие ос­тавления колонны труб в неподвижном состоянии на опреде­ленное время, в течение которого поверхность труб соприка­сается с фильтрационной коркой, постепенно уплотняющей­ся и принимающей на себя действие перепада давления. Обычно при возникновении этого вида прихватов циркуля­ция бурового раствора сохраняется.

2. Прихваты вследствие заклинивания низа колонн труб характерны для зон сужения стволов скважин, вызванных сработкой долот по диаметру в твердых породах; для интер­валов кавернообразования и др. Как правило, такие прихва­ты происходят при спуске инструмента и характеризуются

его полной разгрузкой.

3. Прихват в результате желобообразования сопровожда­ется появлением мгновенных больших затяжек при подъеме инструмента. Попытки освободить инструмент дополнитель­ными натяжками приводит к еще большему затягиванию его в желобную выработку. Обычно циркуляция после возникно­вения прихвата восстанавливается легко, но она не способст­вует освобождению инструмента.

4. Прихваты вследствие сальникообразования возникают в основном при разбуривании глинистых отложений или хо­рошо проницаемых пород, на которых формируется толстая фильтрационная корка. В этих условиях образованию саль­ников способствует загрязненность ствола скважины выбу­ренной породой при его неудовлетворительной промывке, плохая очистка промывочной жидкости от выбуренной по­роды и шлама, слипание частиц породы и фильтрационных корок, спуск инструмента до забоя без промежуточных про­мывок и проработок ствола или недостаточное и некачест­венное их проведение, длительное бурение в глинистых от­ложениях без периодического отрыва долота от забоя, сту­пенчатость ствола, расширения, каверны, желоба и т.п., не герметичность бурильной колонны, загрязнение приемных емкостей насосов; Обычно в случае прихватов вследствие сальникообразований циркуляция теряется частично или полностью.

5. Прихваты в результате нарушения устойчивого состоя­ния пород приурочены к интервалам обвалообразования и осыпей, а также пластического течения пород, слагающих

стенки скважин. Обвалы пород характерны для отложений глинистого комплекса и происходят обычно внезапно, особенно при бу­рении перемятых, тектонически нарушенных, сильно трещи­новатых и склонных к набуханию пород. В процессе бурения и при промывке обвалы сопровождаются резким повышени­ем давления, приводящим в ряде случае к гидроразрывам пла­стов и поглощениям, интенсивным затяжкам и обильным выносам кусков обвалившейся породы, недохождениям доло­та до забоя. В некоторых случаях обвалообразование возни­кает в результате поглощения бурового раствора со снижением уровня и, как следствие, противодавления в затрубном пространстве.

6. Прихваты, связанные с заклиниванием колонн посто­ронними предметами, возникают мгновенно и ликвидировать их расхаживанием и установкой ванн обычно не удается.

7. Прихваты, происшедшие вследствие нарушения режима промывки, характеризуются постепенным повышением дав­ления при промывке, появлением затяжек, постепенным пре­кращением циркуляции. Указанное приводит к накоплению осадка из частиц шлама или утяжелителя в затрубном прост­ранстве и трубах, а иногда и к поглощениям бурового рас­твора.

8. Прихваты испытателей пластов при опробовании сква­жин в процессе бурения в большинстве случаев происходят вследствие "заклинивания" фильтра при интенсивном притоке жидкости из пласта с частицами породы, который может сопровождаться обвалом.