книги / Прихваты колонн при бурении скважин

Продоло/сение табл. 23

понизители водоотдачи: 1— КССБ +крахмал: 2 — КССБ; 3 — ПУЩР (УЩР); 4 -К С С Б + КМЦ; 5 — КССБ + КМЦ+крахмал; 6 — гипан + КМЦ; 7 — КМЦ+крахмал; 8 — нет; 9 — КМД+ПУЩР

смазочные добавки: 1 — нефть+смад; нефть + смад+сульфонол;

Результаты проверки (в%) надежности таблиц диагностических

Расчеты проводили по программе, составленной во ВНИИКРнефти для ЭВМ ЕС-1050. Погрешности первого и второго ряда при­ нимали равными а = р= 0,2.

Менее высокий уровень вероятности распознавания прихватов по Укрнефти объясняется тем, что вектор состояния характеризовался

таблицы позволяют с достаточно высоким уровнем вероятности рас­ познать вид прихвата.

74

Диагностирование начинается со сравнения двух любых типов прихватов, а после отнесения прихвата к одному из них переходят

ксравнению распознанного типа с тем, который еще не участвовал

вдиагностировании. Тип прихвата считается распознанным, если диагнозы двойной проверки совпадают. В противном случае распоз­ нать тип прихвата невозможно, что свидетельствует о необходимос­ ти пополнения статистического материала при прихватах и внесе­ нии новых данных в диагностические таблицы.

Проиллюстрируем процедуру диагностирования категории при­ хвата на примере скв. 1 Надворной объединения Укрнефть. Состоя­ ние скважины в момент прихвата характеризовали следующие фак­

v кость по СПВ-5—130 с, CHCi/10—18/60 дПа, водоотдача—6,5 см3, длина УБТ в компоновке низа бурильной колонны— 15 м, за зо р - 33 мм; искривления ствола скважины — нет; температура — 93°С, понизителей вязкости — нет, ингибирующая добавка — соль, содер­ жание нефти— 12%.

Примем ошибки первого и второго рода равными 0,1, что означа­ ет допущение 10 ошибок на 100 случаев прихватов. Тогда разреша­ ющие границы при классификации А и В будут равны ±9,55, так как А = 10 (1—а)/р и £ = 1 0 а/(1—р); когда сумма ДК достигнет той или другой величины порогов, делают заключение о принадлеж­ ности прихвата к одной из категорий.

Пользуясь таблицей и суммируя ДК для прихватов I—II кате­ горий, получаем 10,1 на двенадцатом шаге; суммы ДК для прихва­ тов I—III и II—III категорий соответственно равны— 11,5 на девя­ том шаге и — 10,4 на восьмом. При сравнении типов прихватов I— II категорий рассматриваемый случай прихвата относится к I; I—III категорий — к III и II—III категорий — к III. Следовательно, с вероятностью 0,9 можно утверждать, что в данной скважине наи­ более вероятен прихват III категории, т. е. прихват, вызванный су­ жением, ствола скважины.

Изменив ряд управляемых параметров, можно добиться умень­ шения вероятности возникновения прихвата. По диагностическим кость по СПВ-5—130 с, CHCi/ю—18/60 дПа, водоотдача—6,5 см3, зазоре 22 мм, если уменьшить содержание нефти до 6% и заменить понизитель водоотдачи гипан на КМЦ в сочетании с КССБ, а также исключить из обработки ингибирующую добавку соль, получим сум­ му ДК для I — 11,1 — III и II — III категорий соответственно +3,2—0,5 и —5,4. Эти значения сумм ДК находятся в зоне неопре­ деленности, т. е. вероятность прихвата путем изменения ряда тех­ нологических параметров бурения снижена до минимума.

Диагностическая процедура позволяет не только распознать прихватоопасную ситуацию (в том числе и на стадии проектирова­ ния), но осуществить диагностику уже происшедшего прихвата, что очень важно при выборе способа его ликвидации. На любой стадии

7 5

проводки скважины можно проверить прихватоопасность, имея ин­ формацию об управляемых и неуправляемых параметрах.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПРИХВАТОВ

Для предупреждения прихватов применяют устройства, служа­ щие для уменьшения фактической площади контакта бурильной колонны со стенками скважины. К «им относятся центраторы, ис­ пользуемые в компоновке низа бурильной колонны, утяжеленные бурильные трубы с профильным поперечным сечением (квадрат­ ные, круглые с канавками по спирали). В АзНИПИнефти разрабо­ таны специальные центрирующие втулки для УБТ, УБТ квадратно­ го сечения со смещенными гранями^-КУБТ-СГ (рис. 16, 17,

табл. 25, 26), переводники-центраторы, в том числе упругие (рис. 18, 19, табл. 27), центраторы квадратного сечения (рис. 20, табл. 28). В некоторых случаях используются бурильные трубы меньшей дли­ ны (по 6—8 м).

76

Рекомендуемые сочетания КУБТ-СГ и УБТ круглого сечения:

Особую опасность в отношении возможности возникновения прихватов представляет бурение наклонных и искривленных сква­ жин, так как вследствие резких перегибов ствола происходят за-

тяжки и посадки бурильной колонны, а также ее поломки. В этих случаях одна из важнейших задач — обеспечение возможности ре­ гулирования угла искривления скважины в процессе бурения.

Фирма «Боуэн» совместно с фирмой «Дайна-Дрилл» изготовля­ ет гидравлически управляемый кривой переводник, получивший.

Рис. 18. Переводник с приваренными ребрами для соединения секционных тур­ бобуров:

название «Дайна-Флекс». Переводник может работать совместно с большинством применяемых забойных двигателей. В нем примене­ но специальное шарнирное соединение, которое приводится в дей­

скважины. Действующая на долото горизонтальная сила обеспечи­ вает плавный набор кривизны и стабилизацию угла наклона (в слу­ чае необходимости) при углублении скважины.

Значительной трудоемкостью характеризуется процесс ликвида­ ции прихватов, вызванных заклиниванием элементов компоновки бурильной колонны посторонними предметами, попадающими в скважину с поверхности. Для предупреждения подобных аварий Полтавским отделением УкрНИГРИ создано специальное устройст­ во, которое позволяет перекрывать скважину при наличии или от­ сутствии в ней бурильных труб. Одновременно устройство очищает бурильные трубы от бурового раствора при подъеме. Закрывающий

78

элемент устройства представлен кассетой с резиновыми сегментны­ ми лепестками, перемещение которых в заданное положение осу­ ществляется с помощью пневмоцилиндра. В результате улучшения конструкции удалось устранить загрязнение кассеты, достичь рав­ номерности обтирания труб, улучшить условия извлечения посторонних пред­ метов. Во время эксплуатации устрой­ ства в скв. 10 Восточно-Полтавской площади (забой 5280 м) удалось пред­ отвратить падение в скважину вкла­ дыша клиньев ПКР, а при профилак­ тических осмотрах в желобе устройст­ ва обнаруживались сухари машинно­ го ключа.

Для исключения падения в сква­ жину специального оборудования и приборов при их спуске в Полтавском отделении УкрНИГРИ разработана приставка к оборудованию, спускае­ мому в скважину. Устройство позво­ ляет при обрыве связи спускаемого оборудования с грузоподъемным ме­ ханизмом стопорить его в стволе сква­ жины.

Для офрезерования и извлечения некрупных металлических предметов, оставшихся в скважине, используют

забое разрушают с использованием взрыва кумулятивных торпед. В Полтавском отделении УкрНИГРИ разработана корпусная тор­ педа из детонирующего шнура (КТДШ), предназначенная как для встряхивания и освобождения заклиненных колонн, ослабления резьбовых соединений при развинчивании колонн, обрыва труб, так и для освобождения оставленных ловильных инструментов, сталкивания на забой предметов, застрявших в скважине. Торпеда КТДШ выполняет функции как шнуровой торпеды из детонирую­ щего шнура, так и фугасной негерметичной торпеды. Корпус ее при взрыве не разрушается и служит для многократного приме­ нения.

Для предотвращения прихватов, вызываемых затяжками бу­ рильной колонны при ее подъеме, в АзНИПИнефтн разработано автоматическое устройство САЗ-1, позволяющее при затяжке сверх допустимой величины включить блок сигнализации (световое таб­ ло и сирена) и не допустить перерастания затяжки в прихват.

Наряду с магнитными фрезерами для очистки забоя скважины используют ловители механического и гидромеханического прин-

79

ципа действия, а также магнитные ловители и ловители гидравлц. ческого действия. Последние, как показала практика, наиболее эффективны. В тресте Белнефтегазразведка разработана и внедрена конструкция гндроловителя струйного действия наружным диаметром 170 мм с высокой очищающей способностью забоя.

Рис. 20. Центратор:

/ — круглые УБТ; 2 — квадратные втулки; 3 — квадратные УБТ; 4 — верхний переводник; 5 — нижний переводник

Специально для извлечения шарошек, оставленных на забое скважины, в б. тресте Волгограднефтегазразведка изготовлено приспособление, принцип действия которого основан на запрессовывании шарошки в корпусе устройства керном в процессе спе­ циального углубления скважины.

С целью своевременного отсоединения свободной части буриль­ ной колонны от прихваченной' и недопущения распространения зоны прихвата по стволу используют разъединительные переводни­ ки. Разъединение по месту установки переводника осуществляется при натяжении колонны и левом ее вращении. В объединении

80