Литература

1. Maurice I. Stewart Jr., U.S. Minerals Management Service, Metairie, LA: "A method of Selecting Casing Setting Depths to Prevent Differential Pressure Pipe Sticking"

2. Bill Garrett, & Gerald Wilson; "How To Drill A Useable Hole" World Oil (August 1, 1976)

3. Gray, George R. & Darley, H.C.H.: "Composition and Properties of Oil Well Drilling Fluids" fourth edition, Gulf Publishing Company (1980)

4. Maurice I. Stewart Jr., U.S. Minerals Management Service, Metairie, LA: "A method of Selecting Casing Setting Depths to Prevent Differential Pressure Pipe Sticking"

Глава 6 Механизмы прихватов Введение

В этой главе мы рассмотрим ту часть технологии борьбы с осложнениями, которая относится к предотвращению и ликвидации прихватов. Начнем с определения прихвата, а затем выделим три широкие категории прихватов. Ниже представлена таблица, позволяющая просто и быстро определить тип прихвата.

Когда установлен "механизм" прихвата, можно сразу же приступать к заранее спланированной последовательности действий по его ликвидации. Самое важное в ликвидации прихвата - как можно быстрее и правильно выполнить начальные действия.

Определение прихвата

Первым шагом в процессе решения проблемы является определение этой проблемы. Если проблема правильно не определена, то ее трудно решить. Приступая к ликвидации прихвата мы должны установить когда и как он возник.

Бурильная колонна считается прихваченной, когда приходится приостанавливать работу из-за того, что колонну нельзя поднять из скважины.1 Возможно, удастся доспустить колонну ниже места прихвата с вращением и циркуляцией, как это часто бывает при прохождении искривлений и поврежденных участков обсадной колонны. Но если мы не можем поднять инструмент из скважины, то налицо прихват.

Следующим шагом является определение того, как возник прихват. Другими словами, нужно установить тип или механизм прихвата.

Категории прихватов

Исторически принято разделять прихваты на обусловленные механическим взаимодействием и дифференциальные.¹ Согласно современной терминологии прихваты, обусловленные механическим взаимодействием, разделяются на две отдельные категории, а именно прихваты шламом или обвалившейся породой и заклинивание на участках со сложной геометрией ствола. Это вызвано тем, что механизмы прихватов шламом или обвалившейся породой и заклинивания на участках со сложной геометрией ствола четко отличаются.

Этим трем категориям ставятся в соответствие механизмы прихвата.² Механизм определяется как действующая в скважине сила, препятствующая подъему колонны.

Почти в каждом регионе мира 80 % расходов, связанных с прихватами, приходятся на менее чем 20 % прихватов. Следует определить механизмы этих прихватов на каждом участке, где производится бурение, и сосредоточить свое внимание на них.

Прихват шламом или обвалившейся породой

Прихваты этой категории возникают, когда в скважине присутствуют твердые частицы, попадающие в кольцевое пространство между бурильной колонной и стенкой ствола и заклинивающиеся там. Обычно это шлам, куски обвалившейся породы или упавший в скважину металл. Крупные обломки легко перекрывают сечение кольцевого пространства и могут стать причиной прихвата, даже если они не мешают продолжать циркуляцию с полным расходом. Мелкие обломки, даже если они меньше зазора между бурильной колонной и стенкой ствола, также могут перекрыть кольцевое пространство и воспрепятствовать перемещению колонны. Шлам и куски обвалившейся породы могут упаковаться в кольцевом пространстве так плотно, что циркуляция станет невозможной. Таким образом возникает пробка.

Прихваты шламом или обвалившейся породой происходят наиболее часто. Обычно они возникают при подъеме инструмента, однако при продолжительном прекращении циркуляции может быть прихвачена и неподвижная колонна. Иногда такие прихваты возникают при спуске инструмента в скважину.

Прихваты шламом или обвалившейся породой создают наибольшую угрозу. Как правило, освободить колонну, прихваченную шламом или обвалившейся породой, труднее, чем колонну, заклинившуюся на участке со сложной геометрией ствола или колонну, прихваченную под действием дифференциального давления. При ликвидации таких прихватов теряется больше оборудования, и чаще приходится забуривать боковой ствол.

Большая часть прихватов шламом или обвалившейся породой возникает при подъеме инструмента.

Причиной прихватов шламом или обвалившейся породой является некачественная очистка или слабая устойчивость стенок скважины. Более подробно такие прихваты рассмотрены в главах 7 и 8.

Дифференциальный прихват

Дифференциальный прихват возникает, когда под действием разности давлений в скважине и в проницаемом пласте неподвижная бурильная колонна вдавливается в фильтрационную глинистую корку, образовавшуюся на открытой поверхности этого пласта. Трение между бурильной колонной и породой пласта возрастает настолько, что сдвинуть колонну с места становится невозможно. Во всем мире дифференциальные прихваты являются вторыми по частоте возникновения. Они возникают намного чаще в скважинах, пересекающих истощенные продуктивные пласты.

Если бурильная колонна долго остается неподвижной, почти всегда возникает дифференциальный прихват. Механизм дифференциального прихвата рассмотрен в главе 9.

Заклинивание на участках со сложной геометрией ствола

Заклинивание на участках со сложной геометрией ствола происходит там, где форма КНБК не соответствует форме ствола. Иногда КНБК не может свободно пройти через такой участок. Если же КНБК продвигают в такой участок под большой нагрузкой, возможен прихват.

Другими словами, прихваты на участках со сложной геометрией ствола возникают при перемещении бурильной колонны вверх или вниз по стволу.

Механизм прихватов на участках со сложной геометрией ствола рассмотрен в главе 10.

Другие типы прихватов

К другим типам относятся прихваты, вызванные неисправностью оборудования, повреждением бурильной колонны и обстоятельствами непреодолимой силы.

Если работы на буровой остановлены из-за неисправности механического оборудования, поднять инструмент из скважины невозможно. По определению это значит, что колонна прихвачена в скважине. К тому времени когда буровая снова заработает, колонна, скорее всего, будет прихвачена из-за действия рассмотренных выше механизмов. По аналогичным причинам к таким же последствиям может привести повреждение бурильной колонны, эвакуация персонала, приостановка работы по погодным условиям, осложнение политической обстановки, трудовые конфликты и т.д.