Спутник буровика

снизив давление в системе управления универсальным превен­ тором до 3—4 МПа. При глубине скважины более 2000 м можно спускать инструмент при открытом устье до момента получения притока 2—2,5 м3, после чего устье необходимо загерметизировать и продолжить спуск. Цо мере спуска возрастающее давление

взатрубном пространстве необходимо снижать через дроссель. III. После герметизации устья необходимо через 3—5 мин снять показания давлений на манометрах в трубном и затрубном пространствах. Надо учитывать, что из-за структурных свойств

промывочной жидкости показания манометра, установленного на бурильных трубах, могут быть несколько завышенными. Для получения истинной величины надо 2—3 раза кратковременно приоткрыть дроссель.

IV. Если в течение 15 мин после герметизации устья сква­ жины давления в трубном и затрубном пространствах стабильны или очень медленно растут — это означает, что в ствол поступила вода или нефть (может быть даже содержащая большое количество

газ, находившийся ранее в свободном или растворенном виде, и подниматься к устью. Расширение газа на этих глубинах очень скоротечно и опорожнение приустьевой части ствола до 500 м происходит за 3—5 мин. В загерметизированной скважине или на больших глубинах подъем газа за счет давления среды и тиксо­ тропных свойств промывочной жидкости происходит со скоростью

т. е. после герметизации устья за счет прогрева промывочной жид­ кости будет наблюдаться рост давлений в трубном и затрубном пространствах.

Поэтому необходимо как можно быстрее вымыть поступивший флюид из затрубного пространства. В процессе вымыва четко опре­ деляются интервал нахождения флюида, его тип и объем, после чего корректируют величину доутяжеления промывочной жидкости.

V. Подача насоса (бурового или цементировочного) при вымыве флюида и глушении скважины должна быть 0,4—0,5 от интенсивности промывки при бурении. Низкая подача раствора при закачке позволяет своевременно реагировать на все отклоне­ ния от расчетного режима, более спокойно оценивать обстановку и тем самым не допускать грубых ошибок. Немаловажный фак­ тор — резкое снижение давлений на насосе и в затрубном про­ странстве, так как давление пропорционально квадрату интен­ сивности промывки.

VI. В начале каждого рейса с использованием новой компо­ новки или через каждые 200 м углубления ствола с постоянной компоновкой необходимо определять общие потери давления при

2 6 1

прокачке промывочной жидкости через линию дросселирования при закрытом превенторе. Интенсивность прокачки должна ими­ тировать процесс глушения. При подводном расположении ПВО длина линий глушения и дросселирования очень значительная, потери давления в этих линиях достигают 5 МПа. Пренебрежение этими давлениями может привести к большим ошибкам в расчете режима глушения, а это, в свою очередь,— к гидроразрыву пород.

V II. Перед началом глушения скважины объем утяжелен­ ного или вновь приготовленного раствора должен быть не менее 1,3— 1,5 от объема скважины.

МЕТОД БУРИЛЬЩИКА

1. Скважина бурится на суше, с МСП или СПБУ.

Так как глушение скважины осуществляется в два этапа (вы­ мыв флюида, а затем непосредственно глушение закачкой в сква­ жину утяжеленной до расчетной величины промывочной жид­ кости), этот метод известен в литературе еще как двухстадийный. Название метода обусловлено тем, что с его помощью бурильщик обязан самостоятельно ликвидировать проявление, не прибегая к сложным расчетам. Преимущество метода — простота использо­ вания при минимальных знаниях бурового персонала. Недоста­ ток — необходима большая надежность в работоспособности буро­ вого оборудования на протяжении всего цикла работ по ликвида­ ции проявления. Метод применяют при близком расположении долота к забою. Сразу же после определения давлений в буриль­ ной колонне и затрубном пространстве приступают к вымыву флюида из скважины.

На рис. 11.18, а приведены классические диаграммы давлений при вымыве з а б о й н о й газовой пачки и глушении скважины с характерными точками. Участок Г —1 — запуск насоса до вы­ хода его на заданную интенсивность промывки, т. е. точка а обозначает начало открытия дросселя. При заданной (выбранной бурильщиком) постоянной производительности промывки давле­ ние в бурильных трубах рб. т необходимо поддерживать п о с т о ­ я н н ы м до полного вымыва флюида из скважины: это постоян­ ство давления регулируется закрытием или открытием дросселя на блоке дросселирования (участок 1—2). Величина давления в бурильных трубах до полного вымыва флюида определяется по формуле

Рб. Т ~ Рпр + А Р б . Т Н~

где рпр — потери давления во всей системе от насоса до выкида линии дросселирования при промывке на выбранной производи­ тельности глушения (определяют опытным путем заранее), МПа; Аре. т — давление в бурильных трубах после герметизации устья, МПа; 0,5 — запас на противодавление, МПа.

262

a

J

6

Рис. 11.18. Кривые давлений при глушении скважины методом бурильщика:

(2—3 мин) промывочной жидкости через линию дросселирования при поддержании в затрубном пространстве постоянного давления

Динамика изменения давления в затрубном пространстве при вымыве газа показана кривой /. Абсолютная величина давления

взатрубном пространстве зависит от объема газа, поступившего

вскважину (рис. 11.19), но в случае значительного превышения над давлением в бурильных трубах происходит перераспределе­ ние давлений. В этом случае давление в бурильных трубах начнет расти, и чтобы удержать его на прежнем (более низком) уровне, необходимо уменьшить подачу раствора при промывке. Ана­ логично необходимо поступить, если давление в затрубном про­ странстве начнет приближаться к предельно допустимому из условия прочности обсадных труб в приустьевой части или пород

воткрытой части ствола. Точка b (см. рис. 11.18, а) — начало

263

расширения газа в затрубном пространстве (интервал 300— 1200 м). Точка с — начало выхода газа .через дроссель; оно может несколько опережать начало выхода расчетной пачки притока У0, полученного до герметизации устья. Если произошло резкое сме­ щение точки с влево от расчетного положения — вымывается не забойная, а поднятая потоком промывочной жидкости пачка газа (доутяжеление будет незначительным).

Флюид считается вымытым, когда давление на дросселе ста­ билизируется и станет равным величине (Арб. т + 0,5) МПа, а при

Рис. 11.19. Зависимость давления в аатрубном пространстве от объема газа, поступившего в ствол скважины

прекращении циркуляции давления в трубном и затрубном про­ странствах должны быть одинаковыми и равными Дрб. т (точка k участка А). Если нет равновесия, то это означает, что в ствол скважины поступила новая порция газа или газ поступал в тече­ ние всего процесса промывки. В этом случае необходимо промыть скважину заново, увеличив давление рб. т.

Дополнительный объем закачанной промывочной жидкости ДУ (см. рис. 11.18, а) обусловлен возможными ошибками в расчетах, незнанием точного объема скважины в необсаженном интервале, а также проскальзыванием слоев промывочной жидкости в зоне каверн, возможным образованием зон застоя и т. п. Практика глушения проявлений показала, что

ДУ = (0,3-S-l) Узат-

В процессе промывки (вымыва газа) буровая бригада утяже­ ляет необходимый объем промывочной жидкости до расчетной величины (г/см3)

плотность промывочной жидкости в скважине до начала проявле­

264

обходимом объеме приступают ко второму этапу — непосред­ ственно глушению.

В бурильные трубы закачивают объем утяжеленного раствора, равный внутреннему объему бурильных труб. Если есть сомнение в правильности подсчета, то закачивают объем на 0,5— 1 м3 больше расчетного. Закачиваемый объем строго контролируют по мерной емкости. В процессе всего периода закачки указанного объема

Рис. 11.20. Номограмма для определения необходимой величины доутяжеления раствора

265

жаться и к концу закачки достигнет некоторой величины (точка 4). Если продолжать закачивать утяжеленную промывочную жид­ кость в бурильные трубы, то давление на насосе начнет повы­ шаться. После выхода утяжеленной промывочной жидкости из-под

При этом давление в затрубном пространстве к концу закачки должно снизиться практически до нуля. После выхода утяжелен­ ной промывочной жидкости через дроссель необходимо открыть превентор и убедиться, что скважина заглушена.

2. Скважина бурится с БС или ППБУ.

Порядок действий бурильщика при вымыве флюида и глушении скважины, а также расчет величины доутяжеления промывочной жидкости аналогичны, как и при ликвидации проявления на скважинах, бурящихся на суше. Однако при подводном располо­ жении устья за счет больших потерь давления в линии дроссели­ рования давление начала промывки рб. т определяют иначе, чем указано выше.

Пробную прокачку промывочной жидкости с подачей, имити­ рующей процесс глушения, производят при открытом превенторе через водоотделяющую колонну (райзер, морской стояк), а также при закрытом превенторе через линию дросселирования. Замеряют значения потерь давления соответственно через райзер (ррайз) и линию дросселирования (рл. д). После герметизации устья сква­ жины и определения избыточных давлений в бурильных трубах

Если потери давления в процессе прокачки при выбранной подаче насосов рл. д будут выше расчетного необходимого давле­

ния из условия прочности обсадных труб в приустьевой части, то вымыв газа можно осуществлять при поддержании в бурильных трубах давления рл. д (в начале циркуляции дроссель будет пол­ ностью открыт).

Диаграмма давлений в трубном и затрубном пространствах при ликвидации проявления на скважине с подводным расположе­ нием ОП приведена на рис. 11.18, б. Характерной особенностью является то, что дроссель необходимо открывать одновременно с пуском насоса, и давление перед ним будет ниже величины Арзат. Если потери давления в линии дросселирования превышают зна­ чение Арб. т, то к концу процесса вымыва флюида дроссель будет

266

12.СПУСКО-ПОДЪЕМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

ИПРИНАДЛЕЖНОСТИ

12.1.КАНАТЫ СТАЛЬНЫЕ

Канаты стальные различают:

по конструкции: ТК, ЛК — точечное и линейное касание про­ волок между слоями соответственноТЛК — точечно-линейное касание проволок между слоями; О, Р — пряди состоят из прово­ лок одинакового и разного диаметров; РО — прядь состоит из проволок разного и одинакового диаметров в слоях;

по назначению: ГЛ — грузолюдские, Г — грузовые; по механическим свойствам проволоки: В — высшей марки,

1 — первой марки; по условиям работы: ОЖ, Ж, С — соответственно особо жест­

кие, жесткие и средние агрессивные условия работы; по сочетанию направлений свивки: О — односторонняя, К —

комбинированная, без обозначения — крестовая; по способу свивки: Н — нераскручивающийся, Р — раскру­

чивающийся.

Для буровых установок применяют канат правой крестовой свивки, нераскручивающийся, с органическим сердечником для любых условий работы. Обозначение при заявке: канат (диаметр) — Г — (механические свойства проволоки) — Н — (маркировочная группа) — (номер ГОСТа).

Характеристики стальных канатов с органическим сердечни­ ком (рис. 12. 1) приведены в табл. 12. 1 .

Рис. 12Л. Канат стальной с органическим сердечником:

а — ЛК-О; б — ЛК-РО

268

12.2. ОТРАБОТКА ТАЛЕВЫХ КАНАТОВ

При эксплуатации талевых канатов их износ между I и III ро­ ликами талевого блока — наибольший вследствие более частого огибания роликов под нагрузкой во время спуско-подъемных операций. Поэтому для увеличения срока службы каната его надо периодически перетягивать, сдвигая участок из зоны наибольших нагрузок в менее нагруженную зону. Этим достигается более равномерный износ каната по всей длине: На практике приме­ няется несколько вариантов перетяжки, предложенных институ­ том «Гипронефтемаш» (табл. 12.2).

Таблица 12.2

Наработку талевого каната А (т-км) за рейс определяют по показанию счетчика работы каната, а при его отсутствии — по графику (рис’ 12.3). Среднюю массу 1 м инструмента дср (кг) определяют по показанию индикатора веса при установившейся скорости подъема первой свечи или по формуле

Я с р — ( G o л + 1 1 1 5 G g . т >

где (Зол — масса талевого блока, крюкоблока, элеватора и т. п., кг; Go. т — масса бурильной компоновки (кг), поднимаемой с глу­ бины L6. т, м; т) — кпд талевой системы, r\ = 0,9-i-0,93; 1,15 — коэффициент увеличения нагрузки (массы) за счет сил сопротивле­ ния при подъеме в вертикальной скважине.

При бурении наклонных скважин с большим градиентом на­ бора кривизны силы сопротивления соразмерны с массой подни­ маемых труб, поэтому величину qcp необходимо устанавливать по показанию индикатора веса при подъеме первой свечи.

На графике из точки Ьсяв = L6. т проводится горизонтальная прямая до пересечения с соответствующей Кривой qop, из точки пересечения восстанавливается перпендикуляр и определяется работа А каната за рейс.

270