- •Глава 1 16
- •Глава 2 18
- •Глава 3 24
- •Глава 4 28
- •Глава 5 33
- •Глава 6 49
- •Глава 7 55
- •Глава 8 130 Неустойчивость стенок скважины 130
- •Глава 9 213 Дифференциальный прихват 213
- •Глава 10 247 Заклинивание на участках со сложной геометрией 247
- •Глава 11 274 Динамика параметров бурения и регистрирующие приборы 274
- •Глава 12 280 Осложнения, связанные с прихватами 280
- •Глава 13 286 Практика спуско-подъемных операций 286
- •Глава 1 Прихваты и другие незапланированные события Введение
- •Цепочка факторов, ведущая к незапланированному событию
- •Безрассудный риск
- •Передача информации снизу
- •Главные уроки
- •Глава 2 Экономия денег – источник всех бед Введение
- •Причина всех бед
- •Экономия денег
- •Решения и здравомыслие
- •Примеры
- •Большая железнодорожная авария
- •Злосчастная полупогружная буровая установка
- •Динамитные фабрики
- •Главные уроки
- •Глава 3 Общение и моральная атмосфера Введение
- •Моральная атмосфера
- •Передача информации снизу
- •Грубые шутки и умонастроение "крабов в банке"
- •Главные уроки
- •Глава 4 Решение проблем Введение
- •Научный подход
- •Пятиэтапный процесс решения проблем
- •Будьте готовы к сопротивлению
- •Главные уроки
- •Глава 5 Проектирование скважин Введение
- •Основные принципы проектирования скважин
- •Местонахождение объекта (объектов)
- •Позиция буровой
- •Наклон и азимут
- •Устойчивость стенок скважины
- •Естественное напластование и уход долота
- •Горизонтальные участки
- •Использование приборов для измерений во время бурения и другой скважинной аппаратуры
- •Очистка ствола и гидравлика бурения
- •Заключение
- •Литература
- •Глава 6 Механизмы прихватов Введение
- •Определение прихвата
- •Категории прихватов
- •Ликвидация прихватов
- •П ример использования таблицы для определения типа прихвата
- •Прихват шламом или обвалившейся породой
- •Дифференциальный прихват
- •Заклинивание на участке со сложной геометрией ствола
- •Литература
- •Глава 7 Очистка скважины Введение
- •Качество очистки вертикальных скважин
- •Факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин
- •П рофиль скоростей потока
- •Пластическая вязкость
- •Кажущаяся вязкость
- •Разжижение бурового раствора при сдвиге
- •Определение динамического напряжения сдвига и пластической вязкости
- •Качество очистки наклонных скважин
- •Факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин
- •Режим течения
- •Динамическое напряжение сдвига и вязкость
- •Разжижение бурового раствора при сдвиге
- •Критическая толщина слоя шлама и показатель качества очистки скважины
- •Транспортирование шлама в суспензии
- •Транспортирование шлама в слое
- •Коэффициенты увеличения числа двойных ходов насосов или числа вытесняемых объемов, необходимых для очистки скважины15
- •Бурение с очисткой скважины воздухом и пеной
- •Вязкость пены
- •Заключение
- •Начальные действия по освобождению прихваченной колонны
- •Дополнительные приемы для освобождения бурильной колонны
- •Низкочастотные вибраторы
- •Натяжение и закачка
- •Ловильные работы
- •Сокращения
- •Литература
- •Глава 8 Неустойчивость стенок скважины Введение
- •Неустойчивость глинистых пород
- •Образование глинистых пород
- •Группы глинистых минералов
- •Терминология механики горных пород
- •Н апряжения на стенке скважины
- •Трехосное напряженное состояние в скважине
- •Факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины
- •Интервал допустимых значений плотности бурового раствора
- •Влияние траектории скважины и плоскостей напластования для трех типов напряженного состояния в естественных условиях залегания
- •Бурение на репрессии
- •Проникновение в пласт фильтрата бурового раствора
- •Проникновение в пласт фильтрата бурового раствора и огибающая предельных кругов напряжений
- •Типы обрушения
- •Определение напряжений
- •Набухание и диспергирование
- •Заключение
- •Траектория скважины
- •Свойства бурового раствора
- •Изменения температуры
- •Состав бурильной колонны
- •Рейсы для очистки и проработки ствола
- •Напряженное состояние, обусловленное механическим воздействием
- •Напряженное состояние, обусловленное химическим воздействием
- •Начальные действия по освобождению прихваченной колонны
- •Дополнительные приемы для освобождения бурильной колонны
- •Другие проявления неустойчивости стенок скважины
- •Признаки вскрытия неконсолидированных песков
- •Предотвращение аварий
- •Освобождение колонны
- •Признаки вскрытия трещиноватых пластов и обрушения уступов
- •Освобождение колонны
- •Дополнительные приемы
- •Когда следует ожидать осложнений из-за падения металла в скважину
- •Признаки присутствия металла в скважине
- •Освобождение колонны
- •Условные обозначения
- •Литература
- •Глава 9 Дифференциальный прихват История
- •Механизмы возникновения дифференциальных прихватов
- •Факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата
- •О бразование фильтрационной корки
- •Заключение
- •Проницаемые пласты
- •Репрессия
- •Фильтрационная корка
- •Контакт колонны со стенкой скважины
- •Неподвижное состояние колонны
- •Поперечные нагрузки
- •Большие потери фильтрата бурового раствора
- •Начальные действия
- •Дополнительные приемы для освобождения колонны
- •Жидкостные ванны и методы их применения
- •Катодный ток
- •Низкочастотные вибраторы
- •Отвинчивание неприхваченной части колонны
- •Литература
- •Глава 10 Заклинивание на участках со сложной геометрией Введение
- •Места резкого искривления ствола
- •Жесткая кнбк
- •Мелкие искривления
- •Текучие породы
- •Диаметр ствола меньше номинального
- •Литература
- •Глава 11 Динамика параметров бурения и регистрирующие приборы Введение
- •Тенденции
- •Сравнение диаграмм механических и электронных регистрирующих приборов
- •Анализ тенденций и распознавание графических образов
- •Глава 12 Осложнения, связанные с прихватами Введение
- •Вопросы контроля над скважиной
- •Оседание барита
- •Глава 13 Практика спуско-подъемных операций Введение
- •Планирование спо
- •Подготовка к спо
- •Контроль над скважиной
- •Учебные спо
- •Изменение давления в скважине при спуске и подъеме колонны
- •Циркуляция во время спо
- •Утяжеленный раствор
- •Пример 17.1
- •Очистка и проработка ствола
- •Неустойчивость стенок скважины
- •Дифференциальный прихват
- •Промывка после спо
- •Литература
- •Заключение
- •Приложение а Номограммы для определения параметров очистки скважины (для скважин, где возможно свободное вращение колонны)
- •Номограммы для определения параметров очистки скважин диаметром 17 1/2 дюймов
- •Номограммы для определения параметров очистки скважин диаметром 12 1/4 дюймов
- •Номограммы для определения параметров очистки скважин диаметром 8 1/2 дюймов
- •Приложение в Уравнения
- •Уравнения Кирша
- •Формула для определения верхней границы прихвата по удлинению колонны (англ. Ед.)
- •Формула для определения верхней границы прихвата по удлинению колонны (англ. Ед.)
- •Приложение с Объем жидкости в горизонтальном резервуаре
- •Приложение d Пересчетные коэффициенты
Литература
Hayward, J.T.: "Cause and Cure of Frozen Drill Pipe and Casing," Drilling and Production Practice (1937)
Helmick, W.E. and Longley, J.: "Pressure-differential Sticking of Drill Pipe and How It Can Be Avoided or Relieved," Oil and Gas Journal (June 17, 1959)
Outmans, H.D., "Mechanics of Differential Sticking of Drill Collars," Trans АГМЕ, Vol. 213 (1958)
Outmans, H.D., "Spot fluid quickly to free differentially stuck pipe," Oil and Gas Journal, July 17, 1974, 65-68
Clark, R.K. and Almquist, S. G., Shell Development Co.: "Evaluation of Spotting Fluids in a Full-Scale Differential Pressure Sticking Apparatus," paper SPE 22550 presented at the 66th Annual Technical Conference and Exhibition of the SPE, Dallas TX (Oct 1991)
Stewart, Maurice I. Jr., U.S. Minerals Management Service, Metaire, LA: "A Method of Selecting Casing Setting Depths to Prevent Differential-Pressure Pipe Sticking"
Herman, Eric: "The Entrapment Solution," Vac-Alert Suction Entrapment Archive, http://www.vac-alert.com/suction entrapment archive.htm
Gray, George R. & Darley, H. С. H.: "Composition and Properties of Oil Well Drilling Fluids" fourth edition, Gulf Publishing Company (1980)
Bushness-Watson, Y. M. and Panesar, S. S., BP Research Center, "Differential Sticking Laboratory Tests Can Improve Mud Design," paper SPE 22549 presented at the 66th Annual Technical Conference and Exhibition of the SPE, Dallas TX (Oct 1991)
Krol, David A., Gulf Research and Development Company: "An Evaluation of Drilling fluid Lubricants to Minimize Differential Pressure Sticking of Drill Pipe" Drilling Technology Conference Transactions (1984)
Fisk, J.V., Wood, R., and Kirsner, J., Baroid Drilling Fluids, Inc., "Development and Field Trial of Two Environmentally-Safe Water-Based Fluids Used Sequentially to Free Stuck Pipe," paper IADC/SPE 35060 presented at the 1996 IADC/SPE Drilling Conference, New Orleans, LA (March, 1996)
Brandon, N.P., Panesar, S.S., Bonanos, N., Fogarty, P.O., and Mamood, M.N., BP Research Center, Sunbury-on-Thames: "The Effect of Cathodic Currents on Friction and Stuck Pipe Release in Aqueous Drilling Muds" Journal о Petroleum Science and Engineering, 10 (1993)
Buck Bernat, Henry Bernat, Vibration Technology LLC Shreveport: "Mechanical Oscillator Frees Stuck Pipe Strings Using Resonance Technology" Oil and Gas Journal (Nov. 3, 1997)
Глава 10 Заклинивание на участках со сложной геометрией Введение
Заклинивание на участках со сложной геометрией возникает там, где форма КНБК не совпадает с формой скважины. В таком случае КНБК не может пройти через данный участок ствола. Чтобы произошел такой прихват, КНБК должна войти в этот участок. Другими словами, для заклинивания на участке со сложной геометрией бурильная колонна должна двигаться.
Обычно при таком прихвате циркулирующий буровой раствор движется беспрепятственно, поскольку площадь поперечного сечения кольцевого пространства не уменьшилась. Поэтому, если перед возникновением прихвата бурильная колонна двигалась, и после возникновения прихвата давление не возросло, вероятно заклинивание на участке со сложной геометрией ствола.
Хотя большая часть прихватов сегодня - это прихваты шламом или обвалившейся породой и дифференциальные прихваты, заклинивание на участках со сложной геометрией, все же представляет серьезную проблему. В 1950-х годах во всем мире считали, что наиболее широко распространенным прихватом является заклинивание в желобных выработках. С началом направленного бурения начались прихваты при спуске в скважину более жесткой компоновки, чем та, которая использовалась для набора кривизны. Когда для бурения наклонно-направленных скважин начали использовать забойные двигатели и 90-футовые свечи, все чаще стали возникать заклинивания в местах мелких искривлений ствола.
Прихваты на участках со сложной геометрией можно разделить на четыре основные категории:
Заклинивание в местах резкого искривления ствола
Заклинивание в уступах
Заклинивание неустойчивыми породами
Заклинивание в стволе с диаметром меньше номинального
