Виды аварий, их причины и меры предупреждения
Авариями в процессе бурения называют поломки и оставление в скважине частей колонн бурильных и обсадных труб, долот, забойных двигателей, потерю подвижности (прихват) колонны труб, спущенной в скважину, падение в скважину посторонних металлических предметов. Аварии происходят главным образом из-за несоблюдения утвержденного режима бурения, неисправности бурового инструмента и оборудования, недостаточной квалификации или халатности членов буровой бригады.
Основными видами аварий являются прихваты, поломка в скважине долот и турбобуров, поломка и отвинчивание бурильных труб и падение бурильного инструмента и других предметов в скважину. Очень часто прихват инструмента в силу некачественных и несвоевременных работ по его ликвидации переходит в аварию.
В основном прихваты бурильных и обсадных колонн происходят по следующим причинам:
перепад давлений в скважине в проницаемых пластах и непосредственный контакт некоторой части бурильных и обсадных колонн со стенками скважины в течение определенного времени;
резкое изменение гидравлического давления в скважине вследствие выброса, водопроявления или поглощения бурового раствора;
нарушение целостности ствола скважины, вызванного обвалом, вытеканием пород или же сужением ствола;
образование сальников на долоте в процессе бурения или при спуске и подъеме бурильного инструмента;
заклинивание бурильной и обсадной колонн в желобах, бурильного инструмента из-за попадания в скважину посторонних предметов, нового долота в суженой части ствола из-за обработки по диаметру предыдущего долота;
оседание частиц выбуренной породы или твердой фазы глинистого раствора при прекращении циркуляции бурового раствора;
неполная циркуляция бурового раствора через долото за счет пропусков в соединениях бурильной колонны;
преждевременное схватывание цементного раствора в кольцевом пространстве при установке цементных мостов;
отключение электроэнергии или выход из строя подъемных двигателей буровой установки.
Для предупреждения прихватов необходимо:
применять высококачественные глинистые растворы, дающие тонкие плотные корки на стенках скважин;
обеспечивать максимально возможную скорость восходящего потока глинистого раствора. Перед подъемом бурильной колонны промывка скважин должна производиться до полного удаления выбуренной породы и приведения параметров глинистого раствора в соответствие с указанным в ГТН;
обеспечивать полную очистку глинистого раствора от обломков выбуренной породы;
регулярно прорабатывать в процессе бурения зоны возможного интенсивного образования толстых корок;
утяжелять глинистый раствор при вращении бурильной колонны;
следить в глубоких скважинах за температурой восходящего глинистого раствора, так как резкое снижение последней свидетельствует о появлении размыва резьбовых соединений в колонне бурильных труб выше долота;
при вынужденных остановках через каждые 3... 5 мин расхаживать бурильную колонну и проворачивать ее ротором;
при отсутствии электроэнергии подключить аварийный дизель-генератор и бурильную колонну периодически расхаживать; при его отсутствии бурильной инструмент следует разгрузить примерно на массу, соответствующую той части колонны труб, которая находится в необсаженном интервале ствола, и прекратить промывку, периодически возобновляя ее при длительной остановке;
в случае выхода из строя пневматической муфты подъемного механизма следует немедленно установить аварийные болты и расхаживать бурильную колонну или поднимать ее.
Для предотвращения прихвата бурильной колонны при использовании утяжеленного глинистого раствора следует систематически применять профилактические добавки: нефть (10... 15 %), графит (не более 0,8 %), поверхностно-активные вещества (например, сульфотол в виде 1 ...3 %-го водного раствора), смазочные добавки типа СМАД-1 (до 3 %) и СГ (до 2 %).
Подбор рецептур в каждом определенном случае должен уточняться лабораторией глинистых растворов. При бурении разведочных скважин добавлять нефть и другие добавки на нефтяной основе не рекомендуется, чтобы не исказить представление о продуктивности горизонтов (пластов).
Поломка долот вызывается спуском дефектных долот при отсутствии их надлежащей проверки, чрезмерными нагрузками на долото и передержкой долот на забое. Заклинивание шарошек возникает вследствие прекращения вращения шарошек на забое сква-
жины, т. е. происходит прихват их на осях. Основные признаки поломки долота во время бурения — прекращение углубления скважины и сильная вибрация бурильной колонны. Чаще всего происходит поломка подшипников шарошек колонковых и трехшаро-шечных долот. При этом забойный двигатель перестает принимать нагрузку, а при роторном бурении бурильная колонна начинает заклиниваться. Поломку долота при проработке ствола скважины очень трудно обнаружить до подъема бурильной колонны. Поэтому необходимо особенно тщательно проверять долота, применяемые для проработки и ограничивать время их работы.
Чтобы предотвратить аварии, связанные с поломкой долот, необходимо:
перед спуском долота в скважину проверить его диаметр кольцевым шаблоном, замковую резьбу, сварочные швы лап и корпуса и промывочные отверстия — наружным осмотром, насадку шарошек на цапфах — вращением от руки;
бурить в соответствии с указаниями геолого-технического наряда. Особое внимание должно быть обращено на очистку бурового раствора;
поднятое из скважины долото отвинчивать при помощи долот-ной доски, вставленной в ротор, промывать водой, подвергать наружному осмотру и замеру.
Рекомендуется периодически очищать забой скважины от металла магнитным фрезером или забойным шламоуловителем.
Поломки турбобура происходят вследствие разъединения буровым раствором, развинчивания и вырывания верхней резьбы корпуса из нижней резьбы переводника и отвинчивания ниппеля с оставлением в скважине турбины. Признак таких поломок — резкое падение давления на буровых насосах и прекращение проходки.
Для предотвращения аварий с турбобурами надо проверять крепление гайки, переводника, ниппеля и вращения вала у каждого турбобура; такая проверка турбобура, поступившего с завода-изготовителя, производится на базе бурового предприятия, а турбобура, поступившего из ремонта, — на буровой установке. Перед спуском в скважину нового турбобура или турбобура, поступившего из ремонта, необходимо проверить плавность его запуска при производительности насосов, соответствующей нормальному режиму его работы, осевой люфт вала, перепад давления, герметичность резьбовых соединений и отсутствие биения вала. Все данные нужно заносить в журнал.
Аварии с бурильными трубами часто бывают при роторном бурении скважин. Одна из основных причин этих аварий — совокупность всех напряжений, возникающих в трубах, особенно при местных пороках в отдельных трубах. К последним относятся разно-стенность труб, наличие внутренних напряжений в трубах, особенно в их высаженной части, как следствие неправильно прове-
денного технологического процесса по изготовлению труб, и дефекты резьбового соединения труб. К основным причинам возникновения аварий с бурильными трубами относится также недостаточная квалификация мастеров, бурильщиков и других работников буровых бригад. Наибольшее число аварий с бурильными трубами в турбинном бурении связано с разъеданием резьб буровым раствором.
Основными мерами предупреждения аварий с бурильными трубами являются:
организация учета и отработка бурильных труб в строгом соответствии с инструкцией;
технически правильный монтаж труб и замков, обеспечиваемый предварительным осмотром и их обмером, калибровкой резьбы гладкими и резьбовыми калибрами, подбором замков к трубам по натягу и принудительным закреплением замка в горячем состоянии;
организация обязательной профилактической проверки всех труб после окончания бурения скважины путем наружного осмотра, проверки основных размеров и гидравлического испытания;
обязательное крепление всех замковых соединений машинными ключами при наращивании и спуске колонны при турбинном бурении;
использование предохранительных колпаков или колец, навинчиваемых на резьбу замков;
бесперебойное снабжение буровых специальными смазками.
Падение бурильной колонны в скважину, являющийся одним из самых тяжелых видов аварии, происходит вследствие толчков и ударов бурильной колонны о выступы на стенках скважины, открытия элеватора при случайных задержках бурильной колонны во время спуска, резкой посадки нагруженного элеватора на ротор при неисправности тормоза лебедки и при обрыве талевого каната и падении талевого блока на ротор. Для предотвращения открытия элеватора при спуске бурильной колонны бурильщикам необходимо иметь информацию о состоянии ствола скважины, наличии в ней уступов и при приближении к ним замедлять спуск.
Плашки и цепи механических ключей, звенья роторной цепи, болты, гайки и т.п. -- таков неполный перечень мелких предметов, падающих на забой скважины. Падение их происходит во время спускоподъемных операций и объясняется использованием неисправного инструмента. Иногда после подъема бурильной колонны начинают производить работы над открытым устьем скважины, и это приводит к тому, что на забой скважины падают долота, кувалды и другие предметы. Надо всегда помнить, что над открытой скважиной категорически запрещается проводить какие-либо работы. После того как из скважины извлечен инструмент, ее устье следует немедленно закрыть специальной крышкой.
Дата добавления: 2015-06-27; просмотров: 1205;