10.2. Расчет установки нефтяной ванны.

Нефтяная ванна должна быть установлена сразу же после возникновения прихвата.

Перед установкой ванны необходимо определить верхнюю границу прихвата по упругому удлинению колонны или с помощью специальной аппаратуры, а также проверить состояние противовыбросового устьевого оборудования, насосного хозяйства и циркуляционной системы; замеченные недостатки устранить и подготовить оборудование и вышку к работе в аварийных усло­виях.

Необходимое количество нефти для ванны опреде­ляют по формуле:

где:

Q₁ — количество нефти в м³; D₁ — диаметр сква­жины в м; h₁ — высота подъема нефти в затрубном пространстве в м; D₂ — внутренний диаметр труб в м; Н₂ — высота столба нефт в трубах в м; D₃ — наружный диаметр труб в м.

Объем нефти для ванны определяют из расчета максимально допустимого снижения перепада давления в зоне прихвата или перекрытия ею верхней границы на 50-100 м.

После определения объема нефти проводят проверочный под­счет гидростатического давления в стволе скважины на момент максимального облегчения столба жидкости, чтобы не допустить нефте-, газоводопроявления. Гидростатическое давление не должно превышать пластовое в скважинах глубиной до 1200 м на 10-15%, глубиной более 1200 м - на 5-10%.

Для предупреждения самопроизвольного вертикального пере­мещения нефти по стволу скважины и увеличения времени дей­ствия агента ванны в зоне прихвата необходимо перед нагне­танием нефти и продавочной жидкости закачать порцию буферной жидкости для заполнения 150-200 м затрубного и трубного пространств. Буферную жидкость готовят из применяемого бурового раст­вора путем ее обработки, реагентами - структурообразователями до получения максимально возможных значений вязкости и ста­тического напряжения сдвига (вязкость - «не течет» по СПВ-5, СНС за 10 мин - более 27 МПа). Показатель фильтрации жидко­сти буферной пачки не должен превышать показателя фильтрации бурового раствора в скважине.

В местах смешивания с буровым раствором буферная жидкость не должна вызывать его коагуляцию. В качестве реагентов - структурообразователей рекомендуется применять: при темпе­ратуре до 100 °С - крахмал, 100-120 °С – КМЦ. В каждом конкретном случае рецептуру для получения буферной жидкости подбирают в лабораторных условиях.

Агенты нагнетают в скважину цементировочными агрегатами в следующем порядке: буферная жидкость - нефть - буферная жидкость - продавочная жидкость при максимально возможной подаче агентов, при этом скорость восходящего потока в кольцевом , пространстве не должна превышать подачу насосов в про­цессе бурения данного интервала.

После закачивания продавочной жидкости краны на зали­вочной головке закрывают и (в зависимости от причины при­хвата) колонну разгружают на определенную часть веса или оставляют под натяжением на талевой системе.

После установки ванны колонну труб расхаживают во избе­жание распространения зоны прихвата. Периодичность профи­лактических расхаживаний выбирают в зависимости от конкрет­ных условий, но не менее двух раз в час. К расхаживанию для освобождения инструмента приступают через 4-6 ч действия ванны (с учетом конкретной ситуации).

Осевые нагрузки при расхаживаний колонны не должны пре­вышать допускаемых для труб данной группы прочности мате­риалов, а также для талевой системы и оборудования. Через каждый час после начала расхаживания проверяют наличие сифона в трубах и часть нефти из труб (порциями по 0,5-0,7 м³) продавливают в затрубное пространство.

После ликвидации прихвата промывают ствол, вымывая нефть на устье, поднимают колонну труб из скважины, тщательно проверив их качество дефектоскопией, и прорабатывают ствол в осложненном интервале.

Вымытую из скважины нефть собирают; она может быть ис­пользована при установках последующих ванн.

Если в течение 12-16 ч после установки ванны прихват ликвидировать не удалось, циркуляцию восстанавливают, сква­жину промывают, выравнивают показатели бурового раствора и повторно устанавливают нефтяную ванну. Число повторных нефтяных ванн определяется конкретными условиями района, однако устанавливать более трех-четырех ванн не рекомен­дуется.

Чтобы успешно провести операцию по установке ванны, необходимо правильно установить расстояние от места прихвата до устья скважины, т.е. глубину прихвата. В промысловой практике глубина прихвата обычно определяется по величине удлинения свободной неприхваченной части бу­рильных труб при расхаживании бурильной колонны. Для определения длины свободной части колонны бурильных труб по их удлинению посту­пают следующим образом.

1. Натягивают колонну с усилием Р₁ которое на 5 делений превышает показание индикатора, соответствующее полному весу колонны до прихва­та, и делают на ведущей или бурильной трубе отметку.

2. Производят дополнительную натяжку на 5 делений по индикатору веса и сейчас же снижают ее до первоначальной, сделав вторую отметку на ведущей трубе. Разница в первых двух отметках объясняется трением в роликах талевой системы.

3. Делят расстояние между первыми двумя отметками пополам и счи­тают среднюю черту началом отсчета.

4. Прикладывают к колонне силу Р₂, которая на 10 - 20 делений пре­вышает p₁, и делают на ведущей трубе новую отметку.

5. Производят дополнительную натяжку на 5 делений выше и сейчас же снижают нагрузку до Р₂, сделав на ведущей трубе вторую отметку.

Разделив расстояние между двумя отметками пополам, получают нижнюю от­метку для отсчета величины удлинения труб.

6. Измеряют расстояние между верхней и нижней отметками, которое и дает искомое удлинение свободной неприхваченной части бурильных труб.

Свободную длину колонны, расположенную выше места прихвата, оп­ределяют по формуле

L = kl,

Где: l — удлинение при нагрузке Р₂ — Р₁ в см; k — коэффициент, постоянный для данного типоразмера труб в зависимости от размера труб.

Недостатком описанного выше способа определения длины свободной от прихвата части бурильной колонны, является значительная погрешность.

Для более точного определения места прихвата необходимо использовать прихватоопределитель, порядок работы с которым описаны выше.

.