книги / Предупреждение и борьба с авариями в бурении

колонну, в которой ведутся ловильные работы. Этой фрезой одно­ временно с накрытием осуществляется и расширение ствола сква­ жины. Благодаря расширению скважины уменьшается трение между промывочной трубой и стенками ствола. Уменьшается также опас­

в роторе, затем переводник отвинчивается и извлекаются подня­ тые на поверхность бурильные трубы. При этом нет необходи­ мости поднимать на поверхность все обсадные трубы, из которых составлена промывочная труба.

Описанная методика позволяет практически освобождать колонну бурильных труб, прихваченную в стволе скважины, за очень корот­ кое время. Успешное применение этой методики связано с диаметром последней спущенной колонны. Так, например, в 85 в" колонии для накрытия бурильных А1/ 2 " труб невозможно применить доста­ точно массивную фрезу.

20.

3. ПРИМЕРЫ СЛОЖНЫХ ЛОВИЛЬНЫХ РАБОТ

На одной из скважин в ствол, пробуренный долотом режущего типа диаметром 475 мм, был спущен 16" кондуктор на глубину 103 м. Бурение продолжали долотом режущего типа диаметром 275 мм с промывкой глинистым раствором удельного веса 1,6 г/см3.

На глубине 1200 ль в стволе начался обвал пород. На это указы­ вало увеличение шлама, выносимого глинистым раствором по сравне­ нию с пробуренным объемом, а также необходимость проработки ствола с глубины около 1200 м при каждом подъеме колонны бурильных труб. Для предотвращения обвалов в стволе сква­ жины и особенно во избежание проработки после каждого рейса поддерживали в стволе циркуляцию промывочной жидкости в про­ цессе подъема колонны бурильных труб в интервале обваливаю­ щихся сланцев.

Бурение проходило нормально до глубины 2417,6 м. По дости­ жении этой глубины произошел обрыв тела бурильной трубы во время бурения. Глубина обрыва 1452,6 м. В стволе скважины оста­ лось 965 м бурильных труб из колонны инструмента.

Спустили в ствол скважины овершот, но оборванный конец бурильных труб не обнаружили. Поэтому приступили к извлечению

и образовались ниши, захват и извлечение оборванного конца труб стали сложной проблемой.

Обычные отводные крючки для отвода к центру скважины откло­ нившегося конца бурильных труб не благоприятствовали сложив­ шейся ситуации. Это было замечено в самом начале ловильных работ. Крючки застревали в обломках породы, образовавшихся при обвалах. Поэтому заказали отводной крюк для отвода к центру скважины оборванного, конца бурильных труб, который пред­ усматривал бы в своей конструкции трубу, позволяющую раз­ мывать обломки породы в месте работы крюка.

После проработки ствола крюком диаметром 275 мм (диаметр ствола пробуренной скважины) ниже оборванного конца бурильных труб на 47 м бурильные трубы удалось извлечь из стенок скважины и ввести их в ствол.

Оборванный конец бурильных труб, поднятый на поверхность с трубами, имел овальную форму. Следовательно, и другой конец, оставшийся в стволе скважины, также имел овальную форму. Для получения возможности накрыть эту часть бурильных труб между воронкой и колоколом поставили фрезу, с помощью которой был срезан овальный конец оставленных бурильных труб. Продвижение фрезы вниз было совершенно незначительным. После этого смогли поймать конец колонны бурильных труб, оставшихся в стволе скважины.

В одной из бурящихся скважин было прихвачено долото. Была организована нефтяная ванна, но циркуляции нефти в стволе сква-

2 02

7кины создать не удалось. Поэтому произвели натяжку бурильных труб почти до предела упругости. При таких условиях клинья на шлипсе, имея малую конусность, вонзились в бурильные трубы так сильно, что разобщить шлипс от захваченного обрыва стало совершенно невозможно.

Малая конусность клиньев связана с конструктивными усло­ виями, в частности с отсутствием достаточного пространства для ловильных работ по извлечению колонны 4V2" в колонне 85 в".

После этого, постепенно нагружая бурильные трубы, затянули в равной степени все резьбовые соединения бурильных труб при помощи ротора и произвели развинчивание. Развинчивание про­ изошло выше шлипса. Поэтому шлипс был оставлен в стволе сква­ жины.

Для осуществления постепенного развинчивания колонны бу­ рильных труб, оставшихся в скважине, доставили на скважину бурильные трубы с левой резьбой. В то же самое время ловильные работы в скважине стали производить отводным крюком. Посте­ пенно опуская крюк, достигли оборванного конца оставленных труб, а затем крюк удалось пропустить на 138 м ниже оборванного конца. После этого спустили универсальный шлипс и поймали обо­ рванный конец па 57 м ниже предполагаемой глубины (это указы­ вает, что во время развинчивания колонны бурильных труб про­ изошло отвинчивание еще двух свечей, упавших где-то рядом).

Попробовали освободить предыдущий шлипс с прихваченными клиньями частыми ударами вниз колонны ловильных труб, но опе­ рация эта не дала положительных результатов.

Тогда путем маневрирования и ударов удалось расклинить уни­ версальный шлипс. При этом зубья клиньев были стерты.

Собрали колонну ловильных труб с левой резьбой из бурильных труб А. Н. И. и Маннессманн (последние применяются вследствие большой тяжести для значительных глубин). Приступили к развин­ чиванию оставшейся в стволе секции колонны бурильных труб, применяя исключительно шлипс Ивэнеску.

Шлипс Ивэнеску состоит из обычного шлипса с клиньями для закрепления обрыва, но имеющего приспособленце, позволяющее захватывать и освобождать бурильную трубу в зависимости от направления маневрирования вверх или вниз.

Когда шлипс захватит бурильную трубу, создают натяжку, равную весу определенного числа труб, которые должны быть отвин­ чены. Если бурильные трубы прихвачены где-то в разрезе ствола скважины и не могут быть развинчены, шлипс опускается вниз.

Втаком случае шлипс раскрывается и освобождается.

Спервого раза удалось развинтить левым шлипсом 119 м труб. При этом был извлечен и правый шлипс, оставшийся в стволе сква­

жины. При втором заходе было развипчено 36 м> а при третьем — 45 м труб. В четвертый раз спустили шлипс, но он не захватил бу­ рильные трубы. Предположим, что была изношена муфта буриль­ ной трубы по диаметру. Поэтому заменили клппья для замковых

203

муфт большого диаметра клиньями для нормальной трубной муфты. Это соответствовало действительности, так как при этом захватили и развинтили за один раз 377 м труб. Некоторые бурильные трубы, извлеченные на поверхность, были очень сильно погнуты. Снова в скважину был спущен шлипс, которым и обнаружили головки двух свечей, которые отвинтились и упали рядом.

Спустили универсальный шлипс на правой бурильной трубе

ной операции с применением этого крюка при спуске оборванного конца на 68 м шлипсом с левой резьбой захватили бурильные трубы

имеющем каверны, применяют шлипс с коленом от гидравлического пресса крюка Сотко (известен из американской литературы).

Под гидравлическим давлением насосов колено крюка сгибается и забрасывает шлипс далеко в призабойную зону, давая возможность обследовать ствол скважины. В данном случае предусмотрели, чтобы зубчатая насечка шлипса находилась не по направлению изгиба колена. Также уменьшили диаметр штуцера в гидравлическом крюке до 12 мм для увеличения гидравлического давления колена при нормальной работе насосов. Благодаря этим мероприятиям смогли

204

продолжать операции по развинчиванию колонны бурильных труб, оставшейся в стволе скважины.

Развинчивание труб продолжалось с применением отводного крюка с промывкой на конце и шлипса Ивэнеску с гидравлическим крюком Сотко до глубины 2101,35 м.

Начиная с этой глубины, возникли новые трудности. Верхний конец оставшихся в стволе бурильных труб находился вблизи кровли миоцена.

Долотом для обуривания оставшихся бурильных труб удалось пробурить до глубины 2105,5 м, где была встречена песчаная пробка.

Полагали, что трудности ловли оставленных труб вызываются бурильной трубой длиной 9 м, упавшей сверху и упершейся нижним концом в песчаник па глубине 2105,5 м; верхний конец этой трубы находится на глубине 2096,3 м и вдавлен в степки бурильными тру­ бами,. на которых спускалось долото, а конец оставшихся буриль­ ных труб находится на глубине 2101,3 м (рис. 80).

Для извлечения этой одиночной бурильной трубы был спущен гидравлический отводной крюк Сотко (рис. 81), диаметр его штуцера был уменьшен с 20 до 15 мм, чтобы он открывался на замедленном режиме работы насоса. Положительных результатов от ловли не получили. Как установили позднее, клинья отводного крюка пре­ пятствовали его посадке на бурильные трубы. При помощи пико­

В конце концов бурильные трубы были захвачены шлнпсом Ивэне­ ску, к которому был присоединен гидравлический отклонитель Сотко.

Однако на глубине 2101 м развинчивания еще не смогли выпол­ нить, так как колонна бурильных труб, находившаяся в миоцене, была прихвачена. Для этих труб был спущен фрезер, но не смогли продвинуться ниже глубины 2104 м, т. е. до замкового ниппеля бурильной трубы, упавшей рядом.

Совершенно необходимо было извлечь эту бурильную трубу. Для проверки положения, в каком находится эта бурильная труба, был произведен электрический каротаж. Каротаж не подавердил достоверности высказанного ранее предположения (рис. 80) по причине некоторой разницы в измерении между кабелем и буриль­ ными трубами. Тогда, спустив гидравлический отклонитель Сотко, но без клиньев, и работая на глубине 2095 .и, захватили и извлекли на поверхность эту бурильную трубу, при этом выдвинутая гипотеза была подтверждена.

К этому времени колонна ловильных труб с левой резьбой для такой глубины стала слишком тяжелой (95 т). Поэтому продолже­ ние ловильных работ по развинчиванию левыми трубами стало не­ возможно и операции по освобождению прихваченных бурильных труб были продолжены фрезерованием.

Фрезерование производилось фрезером высотой 220—265 мм и промывочными трубами длиной 70 м, а разрезание труб — наруж­ ной труборезкой (рис. 76).

205

В первый раз разрезание бурильных труб производилось трубо­ резкой диаметром 7" на глубине 2146 ли При этом была извлечена секция бурильных труб длиной 45 м. Во второй раз разрезание про­ изводилось на глубине 2165 м, при этом была извлечена секция

статочно трудный разрез для фрезерования: переслаивание мергелей песчаником. От этой трудной и рискованной операции пришлось отказаться, и поэтому решили приступить к забуриванию второго ствола скважины.

Для этого верхний конец оставшихся в скважине бурильных

206

В забуренный соседний ствол было введено долото-пилот диа­ метром 225 мм, которым был проработан интервал 2103—2130 м, после чего приступили к нормальному бурению. Долотом диамет­

Г л а в а 11

ЛОВЛЯ ПРЕДМЕТОВ, УПАВШИХ ИЛИ ОСТАВШИХСЯ В СТВОЛЕ СКВАЖИНЫ

I .1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Ловильным работам по извлечению предметов, упавших или оставшихся в стволе скважины, должна предшествовать операция доведения упавшего объекта на забой, во избежание уменьшения диаметра ствола скважины и заклинивания бурильных труб. Для этого предварительно проводится специальная рекогносцировка.

А. Рекогносцировка проводится с целью точного установления положения, которое занимает в скважине упавший предмет. Это позволяет выработать наиболее обоснованный план ловильной

их специфической форме имеют отдельные части, трудно захваты­ ваемые ловильным приспособлением. Так, например, шарошечное долото, оставшееся на забое, можно легко выловить при помощи соединения с обычным переводником. И, наоборот, если оно находится в повернутом положении, т. е. шарошками вверх пли же лежит на боку, то ловильные работы становятся очень тяжелой операцией.

Для рекогносцировки используют существующие записи в вахтен­ ном журнале скважины, рисунки, аналогичные объекты, а также специальные инструменты, среди которых больше всего применяют свинцовую печать. На рис. 83 показана конструкция печати. В ниж­ ней части отрезка обсадной трубы с диаметром, соответствующим диа­ метру ствола скважины, приваривается стальная пластинка, обра­ зующая небольшой отсек. В этот отсек заливается свинец.

К пластинке привариваются штыри или проводка для удержания свинца в полости отсека.

Для получения четкого отпечатка упавшего в скважину предмета

207

В центре свинцовой печати предусматривается отверстие для циркуляции промывочной жидкости. Верхняя часть трубы имеет сужение, на которое навинчивается специальная муфта для соеди­ нения с бурильными трубами.

Свинцовая печать спускается в ствол скважины на бурильных трубах до места нахождения упавшего предмета. Затем создается циркуляция промывочной жидкости и за счет осевой нагрузки или свободного падения печати производят снятие отпечатка предмета.

После извлечения печати из скважины снимают точную копию отпечатка на бумагу, сохраняя те же размеры.

бые породы).

Под воздействием долота мелкие предметы задавливаются в стен­ ки скважины или перемещаются долотом в стенки забоя. Задавливание крупных предметов в стенки ствола производится огибанием их. При этом создается местное искривление ствола скважины так, как показано на рис. 84. Огибание производится при помощи пара­ болического или пикообразного долота с заостренными углами До 45°.

В разрезах, сложенных твердыми породами, применяется пара­ болическое долото с целью раздробления предмета на более мелкие куски, которые могут быть извлечены другими инструментами.

2. ЛОВИЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

«Кошка» (рис. 85) и «клещи» (рис. 86) — старые ловильные ин­ струменты простой конструкции, легки в обращении и применяются во многих случаях. Оба инструмента имеют свои недостатки, они не обладают устойчивостью при извлечении из скважины захвачен­ ного упавшего предмета.

«Волчья пасть» представляет собой очень простой эффективный ловильный инструмент, который можно изготовить непосредственно

; 208

на скважине. Этот инструмент изготавливается из обсадной трубы соответствующего диаметра. В верхней части приспособления пред­ усмотрено соединение с бурильными трубами, а на нижней части трубы сделаны надрезы в виде пилы с зубчатыми краями и заострен­ ными углами (рис. 87). Рекомендуется для извлечения относительно больших предметов асимметричной формы.

«Паук» изготавливается из обсадной трубы. Один конец обсадной

трубы (рис. 8 8 , а). При ударе «паука» о забои зубья его загибаются внутрь (рис. 89, в), захватывая в то же время предмет, который необ­ ходимо извлечь, при условии, что он не займет какого-нибудь край­ него положения. Ловильные работы с пауком можно также произ­ водить, прибегая к вращению. Вращение паука начинают на некото­ ром расстоянии от предмета и продолжают до самого забоя. При этом постепенно увеличивают нагрузку на забой. В этом случае зубьям придают наклон в сторону, обратную вращению (рис. 89, с). Зубья, пауков не следует закалять, чтобы они легко загибались на забое, пе ломаясь.

Магнитный фрезер служит для извлечения из скважины шарошек или других мелких металлических предметов, оставленных на забое. Магнитный фрезер (рис. 89) состоит из верхпего переводника, снаб­ женного специальной муфтой, собственно корпуса, состоящего из кожуха, немагнитной муфты (выполняется заливкой в расплавленном состоянии) и собственно магнита, закрепленного между двумя сталь­ ными крышками а и av Стальные крышки ввинчиваются в немагнит­ ную муфту.

Магнит и предохранительные стальные крышки имеют отверстия для циркуляции промывочной жидкости.

Собственно фрезер служит для лучшего придания направления во время спуска в ствол скважины и более эффективного проведения операции, а также для предохранения захваченного объекта во время подъема.

Зубья фрезера предназначены для перемещения объекта по забою и приведения его в магнитное поле, но не для фрезерования.

Высота г должна быть равна или несколько больше максималь­

вызывают сильное прилипание предмета к забою, вследствие чегопроисходит износ крышки ах, либо немагнитной муфты. Колонну бурильных труб с фрезером поднимают из скважины без резких толчков и вращения.

Магнитный фрезер обычно опускается в скважину без какихлибо подготовительных работ. Если первая попытка не дала поло­ жительных результатов, предполагают, что упавший предмет зани­ мает эксцентричное положение или же плохо промыт забой, а быть MOHteT предмет завалило обломками породы или шламом.

На забой опускают пикообразное долото, которое внедряется в породу на 10—15 см, в зависимости от твердости последней с целью очистки и промывки забоя, а также для создания на забое кониче­ ского углубления (рис. 90). Необходимо отметить, что угол долота не должен быть менее 120°. Очень острая и глубокая выемка выводит предмет из радиуса действия магнита.

Иногда шарошки, оставленные на забое, вмяты в стенки ствола скважины. Тогда для их освобождения необходима дополнительная проработка ствола долотом режущего типа.

2 1 0