- •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
Глава 13 Практика спуско-подъемных операций Введение
Большой процент прихватов и аварийных ситуаций, связанных с НГВП, приходится на спуско-подъемные операции. В большинстве исследований аварий, связанных с НГВП, делается вывод, что интенсивные проявления происходят, в основном, во время спуско-подъемных операций (СПО). Кроме того, можно с уверенностью сказать, что половина прихватов бурильной колонны происходит при выполнении СПО.
Выполнение СПО без учета сопутствующих опасностей приводит также к потере устойчивости стенок скважины, поглощениям, разрушению бурильной колонны, повреждению долота или травмам персонала. По этим причинам буровая бригада и руководители на буровой площадке не должны ослаблять внимания ни к одному из аспектов СПО.
В начале этой главы показывается важность планирования СПО, а затем рассматривается подготовка к этим работам. Поскольку большая часть интенсивных проявлений и выбросов происходит при СПО, рассмотрены также вопросы контроля над скважиной. Подчеркивается важность использования такого инструмента, как план СПО, и использования доливочных емкостей при подъеме инструмента из скважины и при спуске в скважину. Рассматриваются также методики проведения учебных СПО и закачивания порций утяжеленного бурового раствора.
Чтобы помочь читателю избежать возможных неприятностей, рассматриваются вопросы, связанные с циркуляцией бурового раствора в скважине. Затрагивается также планирование рейсов для очистки и проработки ствола, вопросы устойчивости стенок скважины и дифференциальные прихваты.
СПО представляют собой одну из важнейших составляющих процесса бурения скважины. И дело не только в том, что значительная часть осложнений в скважине является следствием выполнения СПО без учета сопутствующих опасностей, но также и в том, что с помощью тенденций, выявляемых при СПО, буровая бригада может лучше всего оценить состояние скважины.
Планирование спо
СПО начинаются на стадии планирования. Эти работы могут ухудшить состояние скважины. Например, в определенных условиях возможно обрушение глинистых пород. Эффект поршневания при спуске и подъеме инструмента вызывает сильные колебания радиальных и кольцевых напряжений на стенках скважины. К резким изменениям этих напряжений могут приводить также колебания температуры в скважине, находящейся в статическом состоянии. Поперечные нагрузки, действующие на стенки скважин со стороны бурильной колонны и УБТ, также возрастают, когда долото не находится на забое.
Лишние СПО приводят к потере драгоценного времени и увеличению продолжительности контакта пород с буровым раствором в открытом стволе. Поэтому выполнение СПО всегда должно планироваться. Нельзя откладывать очистку и проработку ствола, когда необходимость в этом назрела. Это может привести к прихвату колонны или потере шарошек.
Нельзя проводить СПО, если для этого не созданы надлежащие условия. Необходимо проработать ствол скважины и произвести промывку до выравнивания свойств бурового раствора, составить план СПО и убедиться, что противовыбросовое оборудование и оборудование для работы с трубами исправно и работоспособно. План должен предусматривать работы по закачке в скважину утяжеленного бурового раствора. Следует рассчитать необходимые объем и плотность утяжеленного бурового раствора для закачки, чтобы точно знать, насколько он опустится в бурильной колонне (рис. 13-5).
О продолжительности циркуляции, максимально допустимом натяжении колонны, скоростях спуска и подъема колонны и ожидаемых или возможных проблемных участках следует сообщить бурильщику в письменной форме.
Для каждого спуска и подъема следует рассчитать наработку в тонно-километрах, чтобы определить требуется ли, и если требуется, то когда, перепуск или замена талевого каната.
Прежде чем начать подъем колонны из скважины, следует выбрать и подготовить следующее долото и КНБК, или составить план работ по креплению скважины.
