Жесткая кнбк
С началом направленного бурения стали возникать прихваты, вызванные заклиниванием жесткой КНБК.2 Это происходит в тех случаях, когда на участке стабилизации зенитного угла используется
б
олее
жесткая компоновка, чем та, которая
использовалась для набора кривизны.
Если искривление ствола оказалось
более резким, чем ожидалось, жесткая
компоновка может не пройти через него.
Любая компоновка является более гибкой
в сжатом состоянии, чем в растянутом.
Поэтому жесткая компоновка может пройти
желоб при спуске колонны, но заклиниться
в нем при подъеме (рис. 10).
Прихваты этой группы встречаются не так часто как раньше. Сейчас в отрасли используются более совершенные отклонители, чем 20 - 30 лет назад, и таких резких искривлений ствола удается избегать. Кроме того, в настоящее время не используются такие жесткие КНБК, которые применялись в 1970 и 1980-е годы. Сейчас стараются стабилизировать угол с помощью отклонителей, а не больших жестких компоновок. Использование меньших КНБК в сочетании с более
эффективным предотвращением резких искривлений ствола сводит к минимуму число таких прихватов, когда-то бывших обычным явлением. Прихваты этого типа все же могут возникать там где используются жесткие КНБК или нет достаточной информации о резких искривлениях ствола.
Обсадная колонная является одним из самых жестких элементов, которые спускают в скважину. Бывают такие резкие искривления ствола, в которых не заклиниваются УБТ, но может заклиниться обсадная колонна.
Когда следует ожидать заклинивания жесткой КНБК
Заклинивание жесткой КНБК происходит когда ее вдавливают в желоб с большим усилием. Обычно такой прихват возникает при спуске в скважину колонны с более жесткой КНБК, чем та, которая была поднята перед этим.
Если есть резкое искривление ствола, следует ожидать заклинивания при первом прохождении через этот участок новой КНБК.
Следует ожидать заклинивания в известных резких искривлениях ствола каждый раз при установке в бурильную колонну более жесткой КНБК, чем была раньше. Даже если есть основания считать, что в интервале набора кривизны резких искривлений ствола нет, при спуске бурильной колонны с более жесткой компоновкой возможна посадка и заклинивание.
Обсадная колонна является очень жестким элементом. Можно ожидать заклинивания при спуске обсадной колонны через интервал набора кривизны или через резкое искривление ствола. Такая вероятность особенно велика при небольшом зазоре между обсадной колонной и стенками скважины.
Признаки заклинивания жесткой КНБК
К явным признакам заклинивания жесткой КНБК относятся следующие:
Внезапная посадка колонны при вхождении КНБК в резкое искривление ствола. То же самое может произойти в интервале набора кривизны наклонно-направленной скважины.
Как предпосылка - спуск в скважину бурильной колонны с более жесткой КНБК, чем была только что поднята из скважины.
Возрастание крутящего момента при спуске колонны с вращением через резкое искривление ствола.
Как предпосылка - уменьшение диаметра стабилизатора по сравнению с номинальным или другие признаки износа элементов КНБК, поднятой из скважины. Это указывает на возможность существования резких искривлений ствола, через которые с трудом прошла вращающаяся КНБК.
Большой крутящий момент или сопротивление продольному перемещению колонны при ее подъеме из скважины.
Предотвращение заклинивания жесткой КНБК
Лучший способ предотвращения таких прихватов - ограничение интенсивности искривления ствола. Усовершенствованные отклонители помогают ограничить интенсивность искривления ствола наклонно-направленных скважин в интервале набора кривизны. С точки зрения ограничения интенсивности искривлений последовательные зарезки предпочтительнее резких однократных изменений направления скважины.
Н
ужно
знать интенсивность всех существующих
резких искривлений. Простая
инклинометрия прибором Тоtсо
не покажет интенсивность резкого
искривления. Чтобы рассчитать
интенсивность резкого искривления,
нужно знать как наклон, так и азимут
траектории скважины. Рассмотрим
скважину, в которой выдерживается
постоянный по величине зенитный угол
5 0 при изменении направления по азимуту
на 1800 на интервале 100 футов. Инклинометрия
прибором Тоtcо
покажет нулевую интенсивность
искривления, хотя фактически она будет
равна 10° на 100 футов.Следует проявлять осторожность при замене КНБК. Нужно свести к минимуму число замен КНБК, особенно замен на компоновки с другой жесткостью. Если необходима замена, нужно тщательно подобрать жесткость новой компоновки. Жесткость УБТ в значительной степени зависит от их диаметра. Прочность при изгибе пропорциональна диаметру в четвертой степени. Если увеличить диаметр УБТ в два раза, то ее прочность при изгибе или жесткость возрастет в 16 раз.3
Жесткость = π(D4-d4)/64 (10.1)
На жесткость влияет также расстояние между стабилизаторами. Чем ближе друг к другу установлены стабилизаторы, тем жестче компоновка.
Нужно избегать заклинивания УБТ в местах резкого искривления, для чего следует ограничить разгрузку колонны в таких местах. Если сопротивление движению колонны при спуске в месте резкого искривления слишком велико, может быть стоит не пытаться продвинуть колонну с большей нагрузкой, а поднять инструмент и проработать ствол. Как и всегда при опасности прихвата на участках со сложной геометрией бурильщик должен следить за положением КНБК в зоне резкого искривления. При приближении КНБК к месту резкого искривления нужно уменьшить скорость спуска и внимательно следить за возможным увеличением сопротивления продольному перемещению колонны.
Перед подъемом более жесткой КНБК нужно проработать участки резкого искривления ствола. При подозрении на резкие искривления ствола, или когда поднимается более жесткая компоновка, нужно предварительно проработать опасные интервалы. Перед спуском обсадной колонны можно проверить ствол с использованием сдвоенного расширителя, имеющего повышенную жесткость.
Освобождение заклинившейся жесткой КНБК
При любом прихвате на участке со сложной геометрией технология освобождения бурильной колонны предусматривает расхаживание колонны и удары яссом в направлении, противоположном тому, в котором двигалась колонна до прихвата. Следует отметить, что растягивающие и скручивающие напряжения суммируются, поэтому нельзя прикладывать одновременно максимальное растяжение и максимальный крутящий момент. Можно сочетать максимальную разгрузку колонны с максимальным крутящим моментом, поскольку в этом случае напряжения не суммируются. Нельзя выполнять удары яссом вверх, когда приложен большой крутящий момент, поскольку это может привести к разрушению бурильной колонны.
Заклинивание жесткой КНБК обычно происходит при спуске бурильной колонны в скважину. Поэтому обычно требуется ударить яссом вверх без приложения крутящего момента. Однако УБТ являются более гибкими в сжатом состоянии, чем в растянутом. Поэтому они могут пройти место резкого искривления ствола при спуске колонны, но заклиниться в нем при подъеме. Если КНБК была спущена через место резкого искривления ствола с большим усилием и затем заклинилась при попытке подъема, то нужно ударить яссом вниз без приложения крутящего момента.
Дополнительные приемы для освобождения жесткой КНБК
Если расхаживание бурильной колонны и удары яссом не привели к освобождению, можно применить несколько дополнительных приемов, которые иногда бывают успешными..
В процессе расхаживания бурильной колонны можно поставить на участке резкого искривления ствола жидкостную ванну со смазывающими добавками.
Если место резкого искривления ствола находится в интервале карбонатных пород, можно поставить кислотную ванну для растворения породы и освобождения КНБК.
Можно использовать для освобождения колонны спускаемые на канате скважинные вибраторы, обеспечивающие "ожижение" породы в месте резкого искривления ствола.
Если буровой ясс оказался неэффективен или не был установлен в колонне, может потребоваться развинтить колонну выше места прихвата и спустить ловильный ясс.