книги / Справочник мастера по сложным буровым работам

Крупные предметы (роторные клинья, челюсти ключей АКБ-3 и т. д.) разрушают на забое забойными или башмачными фрезерами, а также коронками башмачных фрезеров, присоединяемыми к магнитным фрезе­ рам, Колонковые трубы, подъемные грунтоноски и другие предметы раз­ рушают забойными фрезерами или извлекают трубными ловушками, пред­ ставляющими собой трубу с воронкой. На трубе сделаны загнутые вверх вырезы, в которых зажимается извлекаемый предмет. В отдельных слу­ чаях крупные детали разрушают торпедами типа ТКО.

Скважину периодически необходимо очищать от мелких металличе­ ских предметов, чтобы исключить последующее заклинивание ими ко­ лонны труб. Очищать забой рекомендуется магнитным фрезером, присо­ единенным к шламометаллоулавливателю, или эжекторным металлоулавливателем.

2.6, ЛИКВИДАЦИЯ ПРОЧИХ АВАРИЙ

в скважине скважинных приборов, торпед, радиоактивных веществ. При ликвидации аварий всех видов, возникших во время геофизических работ в скважинах, на буровой присутствует геофизический отряд, который при необходимости проводит определение местонахождения кабеля, прибора, контрольные замеры бурильной колонны и другие работы, направленные на ускорение ликвидации аварии.

Ответственным представителем геофизической службы на скважине при ликвидации аварии является главный инженер, начальник или стар­ ший геофизик производственного отдела экспедиции, который совместно с представителем буровой организации составляет план работ и инструк­ тирует работников партии.

2.6.2.Ликвидация прихвата кабеля и прибора

Овозникновении прихвата свидетельствуют рост нагрузки на дат­ чике натяжения каната, изменение характера работы двигателя и пре­ кращение изменения регистрируемого параметра. В этих случаях надо немедленно прекратить подъем кабеля. Далее необходимо определить группу прихвата (кабеля или прибора), для чего следует найти свобод­ ную длину кабеля Lc (в м) по формуле

М 103, L c _ 10/СДР

где А/ — дополнительное удлинение кабеля, м; К — коэффициент упру­ гого удлинения кабеля с закрепленными концами, зависящий от типа ка­

51

Если свободная длина кабеля, полученная по формуле, равна его фактической с точностью до 10 %, то прихвачен прибор. Если свободная длина кабеля окажется на 30 % меньше фактической, то прихвачен ка­ бель. В остальных случаях группу прихвата определить нельзя.

вместно представителями геофизической и буровой организаций.

Как правило, затем пытаются извлечь кабель с помощью спуска бу­ рильной колонны с пропуском кабеля внутри нее. Причем, если проходное отверстие бурильной колонны допускает прохождение внутри нее при­

предложен А. В. Ферштером. На каротажном кабеле устанавливается за­ жим на высоте 1 м от ротора, затем кабель с зажимом опускается на ротор и удерживается там специальной вилкой. Выше зажима делают

отвращающим самопроизвольное отсоединение от него петли. Кабель с карабином пропускают через ролик, специально установленный у крон­ блока. Затем, к нему присоединяют груз и пропускают через бурильную трубу. После этого груз отсоединяют от карабина и цепляют последний за петлю кабеля, подвешенного на роторе. Натягивают каротажной ле­ бедкой кабель, освобождают вилку и бурильную трубу спускают в сква­ жину. После установки трубы на элеватор на торец муфты бурильного замка устанавливат вилку и на нее опускают зажим кабеля с петлей. Карабин отсоединяют от петли, подвешивают к нему груз, пропускают их через очередную трубу или свечу, произведя поочередно описанные операции, и опускают бурильную колонну до места прихвата кабеля.

Прихваченный кабель, как правило, освобождается при доведении до места прихвата воронки бурильной колонны. В других случаях прихва­ ченный кабель освобождают с помощью канаторезки, овершота или па­ трубка с окном.

Овершот применяют, когда на конце кабеля находится прибор, ко­ торый можно захватить пружинами овершота, а патрубок с раструбом — при оставлении груза в скважине.

Канаторезку используют' для обрезания кабеля над местом прихвата. При этом проводят операции в следующей последовательности: закреп­ ляют кабель на устье скважины зажимом, сматывают весь кабель с ка­ ротажной лебедки или обрубают его так, чтобы длина кабеля выше за­ жима составляла 150—200 мм. Затем протаскивают кабель через окно канаторезки (овершота или патрубка с окном) и подсоединяют его к ка-

52

ротажной лебедке. Канаторезку, овершот или патрубок с окном присо­ единяют к бурильной трубе и спускают в скважину. При этом кабель бу­ дет находиться между стенкой скважины и бурильной трубой. Для ус­ пешного извлечения кабеля необходимо, чтобы окно канаторезки было направлено к лебедке подъемника. Кабель после спуска первой трубы должен быть натянут с усилием, равным половине его разрывного уси­ лия. Величину установленного натяга необходимо все время поддержи­ вать, для чего надо отпускать кабель с лебедки.

Бурильную колонну опускают медленно и без вращения. Трубы между собой соединяют при застопоренном роторе без вращения ко­ лонны, подвешенной на роторе.

При достижении места прихвата овершотом или патрубком с окном восстанавливают циркуляцию и опускают колонну до освобождения ка­ беля. На ликвидацию прихвата указывает резкое ослабление натяжения

Иногда трубы поднимают вместе с кабелем, испольуя зажим для удер­ жания его на трубах.

При спуске канаторезки бурильную колонну допускают до места при­ хвата и дают натяжку, при этом ножами канаторезки кабель отрезают и извлекают лебедкой подъемника на поверхность. Бурильную колонну поднимают обычным путем.

В связи с тем что при этом методе ликвидации прихвата кабель на­ ходится между стенкой скважины и трубой в неблагоприятных условиях и нельзя исключить вращение труб, кабель часто обрывается задолго до достижения ловильным инструментом места прихвата. Поэтому этот ме­ тод можно применять только при работах в неглубоких скважинах, не имеющих кривизны. Предпочтение следует отдать методу А. В. Ферштера.

Когда извлечь кабель невозможно, его обрывают с помощью лебедкн каротажного подъемника или буровой лебедки. В первом случае подъем­ ник и блок-баланс дополнительно закрепляют от перемещения, для чего спереди и сзади колес автомобиля устанавливают подкладки, закрепляе­

увеличении нагрузки на кабель на 3—5 кН. Причем натяжение с одним и тем же усилием повторяют 2—3 раза. Нередки случаи, когда при при­ ложении усилий, больших, чем при расхаживании прихваченного кабеля, он освобождается. Чередованием натяжения с увеличением усилия на кабель добиваются его обрыва. При этом особое внимание обращают на соблюдение правил техники безопасности.

При обрыве буровой лебедкой кабель закрепляют на роторе или устье скважины с помощью зажима или других приспособлений. Затем кабель ослабляют, сматывают несколько витков и закрепляют на подъемном крюке буровой установки. Затем медленно поднимают талевый блок и

53

подъемном крюке с предварительной обмоткой крюка мешковиной для предупреждения повреждения кабеля. В практике часто обрывают ка­ бель, наматывая его на переводник, который устанавливают внутри двух штропов, подвешенных на крюке. Для предупреждения выхода перевод­ ника из кольца штропа к каждому концу переводника присоединяют или заглушку с выступом, большим отверстия в штропе по горизонтали, или переходные переводники на больший диаметр.

2.6.3. Извлечение оборванного кабеля

Извлечение оставленного в открытом стволе скважины каротажного кабеля представляет определенные трудности, так как он может быть расположен выше или ниже места обрыва кабеля. Оседание кабеля по стволу скважины под действием собственного веса зависит от длины кабеля, его марки и степени износа, диаметра и кривизны ствола сква­ жины, параметров бурового раствора и других факторов.

Наряду с этим в процессе ловильных работ и подъема кабеля воз­ можны повторные обрывы и оставление кабеля или его частей выше пер­

по извлечению кабеля.

В последнее время найдено решение, позволяющее постоянно кон­ тролировать нахождение каротажного кабеля в открытом стволе сква­ жины и значительно облегчить работы по его извлечению [36].

Предложенная технология заключается в следующем.

1.Замеряют длину извлекаемой части кабеля.

2.Ориентировочно определяют глубину обрыва.

3.Спускают в скважину прихватоопределитель и непрерывно заме­ ряют величину магнитного поля ниже башмака обсадной колонны. При этом слегка волнистая вертикальная кривая, записанная прибором, ука­ зывает на отсутствие каротажного кабеля1 на данном участке ствола скважины. Резкие колебания показаний регистрирующего прибора, отме­ ченные на диаграмме горизонтальными пиками, свидетельствуют об из­ менении величины естественного магнитного поля в стволе скважины и указывают на близкое соседство кабеля с прихватоопределителем (отме­ чают верхнюю границу этих колебаний).

4.Уточняют достоверность показаний прихватоопределителя путем осторожного спуска его ниже глубины, на которой обнаружена верхняя часть кабеля, но не более чем на 20—30 м. Убедившись в наличии каро­ тажного кабеля на данном участке ствола, можно поднимать прихватооп­ ределитель из скважины.

5.Ловильный инструмент спускают на 10—20 м ниже верхней гра­ ницы нахождения кабеля, зафиксированного по показаниям прихватооп­ ределителя, и производят ловильные работы.

6.Ловильный инструмент поднимают из скважины и выясняют, пол­ ностью или частично извлечен каротажный кабель. В первом случае

54

ловильные работы прекращают. Если каротажный кабель извлечен ча­ стично, то в скважину опять спускают прихватоопределитель и повто­ ряют весь цикл описанных работ.

7. Спуск прихватоопределителя и ловильного инструмента произво­ дят до полного извлечения кабеля.

В результате накопления опыта работ с применением предлагаемой технологии установлено следующее.

Замер величины магнитного поля с помощью прихватоопределителя нужно начинать всегда из-под башмака обсадной колонны независимо от длины поднятого кабеля, так как в процессе проведения предшествую­ щих ловильных работ и подъема часть оборвавшегося кабеля может

с помощью других измерительных приборов, например: микроампер­ метра М-265 с пределами измерений 0—100 мкА, тестера или ампервольт­ метра.

Контролировать движение прихватоопределителя в открытом стволе скважины целесообразнее по датчику натяжения, а при его отсутствии — по натяжению кабеля.

Сйуск прихватоопределителя на 20—30 м ниже местонахождения верхнего конца кабеля не приводит к опасным последствиям. Как пока­ зала практика, оборванный кабель равномерно лежит на стенке сква­ жины, образуя витки, размеры которых зависят от марки кабеля, срока его эксплуатации и диаметра скважины.

Каждый геофизический отряд, выезжающий для проведения работ на буровую, должен иметь прихватоопределитель и запасной кабельный наконечник.

Оборванный кабель в скважине чаще всего извлекают ершами, спус­ каемыми только на бурильных трубах. Спуск ерша на кабеле запреща­ ется. Ерш спускают на 10—20 м ниже места обрыва, скорость спуска на этом участке должна быть очень низкой. Спуск прекращают при раз­ грузке колонны на 15—20 кН. Затем производят пять-шесть подъемов и спусков его на длину ведущей трубы, а затем три-пять медленных поворотов бурильной колонны с ершом и снова три-пять подъемов и спусков ерша на длину ведущей трубы. Далее приступают к медленному подъему бурильной колонны. Ее поднимают на 30—50 м, если увеличе­ ние нагрузки на крюке не прослеживается и нет никаких других при­ знаков захвата кабеля, а потом снова спускают бурильную колонну, но уже на 30—50 м ниже предыдущего места работы ершом. Так, повторяя эти операции, спускают ерш с бурильной колонны до захвата кабеля. За­ тем приступают к подъему всей бурильной колонны. Первые пять-десять свечей, захваченных кабелем, поднимают на самых низких скоростях, а затем скорость увеличивают. При этом подъем всех труб ведется на второй скорости лебедки. При подходе ерша с извлекаемым кабелем к башмаку обсадной колонны подъем следует производить на первой скорости.

5 5

Для предотвращения начавшегося фонтанирования следует создать условия для увеличения давления на продуктивный пласт. Закрывают превентор, чтобы воспрепятствовать выбросу находящейся в скважине промывочной жидкости, а в трубы усиленно закачивают промывочную жидкость, возможно большей плотности, с последующим выпуском ее че­ рез выкиды превентора до уравнивания плотностей закачиваемой и вы­ ходящей из скважины промывочных жидкостей при поддерживании па­ раметров, исключающих разрыв пласта, обсадных и бурильных труб. Если в начальный период фонтанирования принять быстрые и технически грамотные решения, то можно не допустить усложнения состояния сква­ жины и предупредить открытый фонтан.

Наибольшую трудность и опасность представляет ликвидация воз­ никшего открытого фонтана, и особенно газового, когда малейшая негерметичность устьевого оборудования может свести на нет все работы по ликвидации фонтана.

Учитывая большую сложность работ по ликвидации открытого фон­ тана, многообразие условий и специфических особенностей его возникно­ вения, нельзя рекомендовать единого решения для всех случаев.

Для ликвидации фонтана необходимо сохранить устьевое оборудо­ вание, обсадные и бурильные колонны, находящиеся в скважине. При отсутствии на устье скважины устьевого оборудования его устанавли­ вают и создают условия для спуска в скважину бурильных труб. При проведении этих работ стремятся уменьшить влияние фонтанирующей струи, отводя ее, устанавливая арматуру большого диаметра и создавая условия для расчленения монтируемой арматуры. Запорная арматура, устанавливаемая на устье, должна состоять из одной-двух крестовин ре­ зервного превентора, переводной катушки и каптирующего устройства.

При наличии в скважине зон поглощения, если при частично спу­ щенной бурильной колонне после закрытия превентора давление в затрубном пространстве не возрастает до опрессовочного давления обсад­ ной колонны, то в скважину закачивают жидкость на поглощение. При отсутствии поглощающих горизонтов скважину залавливают противодав­ лением.

Если обсадная колонна негерметична, то в скважину спускают раз­ личные пакеры. После их надежной установки скважину залавливают прямой закачкой или закачкой с противодавлением.

При возникновении фонтана рекомендуется следующий порядок его ликвидации. Срочно принимать меры по оборудованию устья скважины для его герметизации, выбирая метод в зависимости от конкретных ус­ ловий каждой скважины. При опасности возникновения грифонов после герметизации устья работы по ликвидации фонтана следует продолжать,

и промышленным объектам необходимо пробурить мелкие разгрузочные скважины.

Если невозможно ликвидировать фонтан известными методами с осу­ ществлением работ на устье скважины, то следует пробурить наклонные скважины с последующим задавливанием жидкостью фонтанирующей

57

скважины через новые скважины, или для взрывов в них с целью об­ рушения пород в фонтанирующей скважине, или для отвода газа через вновь пробуренные скважины с последующим проведением работ по задавливанию фонтанирующей скважины через устье.

2.7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ АВАРИИ

До начала ловильных работ не всегда можно составить точное пред­ ставление о состоянии части бурильной колонны, оставленной в сква­ жине. Поэтому при возникновении аварии необходимо подготовиться к тому, что оставленная часть колонны окажется прихваченной и ликви­ дация аварии будет происходить в сложных и опасных условиях.

Для предупреждения несчастных случаев с персоналом, участвующим

Присутствие остальных инженерно-технических работников внутри фо­ наря и в пределах опасной зоны нежелательно.

2. До спуска ловильного инструмента в скважину необходимо про­ верить состояние талевого каната и надежность его на случай прихвата оставшейся части бурильной колонны, приспособления для крепления неподвижного конца талевого каната, индикатора веса и особенно пра­ вильность положения стрелок приборов, четкость записей пишущего при­ бора, качество и состояние крепления дюритового шланга и трубочек от трансформатора к показывающим и пишущим приборам индикатора веса, вышки и крепления ее соединений, а также прочность фундаментов под ногами вышки, кронблока, талевого блока, трансмиссий и тормозной системы лебедки, вкладышей и стопорных устройств ротора и вертлюга.

После проверки исправности перечисленного оборудования в сква­ жину спускают ловильный инструмент.

3. Крепление ловильного инструмента и другие работы в скважине при подвешенной на ведущей трубе колонне бурильных труб выполняют при застопоренных вкладышах и зажимах клиньев ротора, чтобы пре­ дупредить выпадение их при резком вращении или внезапном подъеме. Кроме того, зажимы (клинья) должны быть закреплены болтами.

4.Площадь внутри вышки должна быть свободной от посторонних предметов.

5.Помимо изложенного, при работах по освобождению прихваченной

бурильной или обсадной колонны необходимо удалить всех рабочих, кроме бурильщика, из опасной зоны на расстояние не ближе 60 м от вышки. При бурении с использованием дизельного привода в дизельном помещении остается дизелист, который должен быть предупрежден об обязательном нахождении в безопасной зоне (в пределах условной линии продолжения диагоналей фонаря).

Необходимо также дополнительно укрепить штроп вертлюга от вы­ падения из зева крюка петлями из прядей талевого каната, которые закрепляются в серьгах вертлюга.

58

3. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ АВАРИИ

Предупреждение аварий — это прежде всего выполнение требований проектов на строительство скважины (технического и технологического), а также действующих инструкций и руководящих документов, обяза­ тельных для данного района.

Для предупреждения наиболее распространенных видов аварий бу­

блюдать требования геолого-технического наряда, проекта технологии бурения скважины, режимно-технологической карты и данной инструкции; 4) постоянно следить за соответствием проекту параметров промывочной жидкости, состоянием скважины, за бурильной колонной, инструментом; 5) хорошо изучить инструкции по эксплуатации долот, турбобуров, элек­ тробуров, спуску колонн и строго соблюдать их; 6) соблюдать трудовую дисциплину.

Особое внимание следует обращать на предупреждение аварий, про­ исшедших вследствие недосмотра при смене вахты. Принимая смену, не­ обходимо:

при нахождении бурильной колонны в скважине приподнять ее не меньше чем на 15 м и убедиться по показаниям контрольно-измеритель­ ных приборов (ГИВ и манометра) в ее целостности и состоянии ствола скважины в призабойной зоне;

проверить исправность механизмов: лебедки, ротора, редуктора и на­ сосов;

внимательно осмотреть талевый канат, тормозные ленты, элеваторы, ключи и цепные передачи, состояние клиньев, встроенных в ротор, и че­ люстей ключа АКБ-3;

проверить состояние противовыбросового оборудования, исправность работы КИП и противозатаскивателя;

проверить качество и количество промывочной жидкости, в том числе аварийного запаса;

устранить неисправности оборудования; сообщить немедленно о неисправностях или нарушениях, препятст­

вующих нормальной работе, буровому мастеру или работнику службы оперативного управления.

Бурильщику необходимо получить от предыдущей вахты сведения: о длине и компоновке бурильной колонны; о глубине и диаметре сква­ жины, в том числе о глубине перехода от одного диаметра скважины к другому; о техническом состоянии ствола скважины, зонах уступов, осыпей, сужений, поглощений, желобах и интервалах вскрытия продук­

60