Наиболее часто встречающиеся аварии

Один из наиболее тяжелых видов аварий - прихват колонн труб при бурении скважин.

Аварийным прихватом следует считать непредвиденный при сооружении скважины процесс, характеризующийся потерей подвижности колонны труб или скважинных приборов, которая не восстанавливается даже после приложения к ним максимально допустимых нагрузок (с учетом запаса прочности). Причины их различны.

· Прихваты у стенки скважины под действием перепада давления (между гидростатическим и пластовым) возможны при наличии в стволе скважины проницаемых отложений использовании в качестве промывочного агента глинистого раствора.

· Прихваты вследствие заклинивания низа колонн труб характерны для зон сужения стволов скважин, вызванных сработкой долот по диаметру в твердых породах; для интервалов кавернообразования и др. Как правило, такие прихваты происходят при спуске инструмента и характеризуются его полной разгрузкой.

· Прихват в результате желобообразования сопровождается появлением мгновенных больших затяжек при подъеме инструмента. Попытки освободить инструмент дополнительными натяжками приводит к еще большему затягиванию его в желобную выработку. Обычно циркуляция после возникновения прихвата восстанавливается легко, но она не способствует освобождению инструмента.

· Прихваты вследствие сальникообразования возникают в основном при разбуривании глинистых отложений или хорошо проницаемых пород, на которых формируется толстая фильтрационная корка.

· Прихваты в результате нарушения устойчивого состояния пород приурочены к интервалам обвалообразования и осыпей, а также пластического течения пород, слагающих стенки скважин.

· Прихваты испытателей пластов при опробовании скважин в процессе бурения в большинстве случаев происходят вследствие "заклинивания" фильтра при интенсивном притоке жидкости из пласта с частицами породы, который может сопровождаться обвалом.

Заклинивание долот.

Причинами заклинивания алмазных долот являются:

· резкая посадка в зоне сужения ствола скважины и в призабойной зоне в результате спуска долота без ограничения скорости, особенно в необсаженной части ствола скважины;

· преждевременное прекращение циркуляции бурового раствора перед подъемом колонны с алмазным долотом, чаще во время процесса наращивания;

· недостаточная промывка скважины через долото, утечки раствора через негерметичные участки бурильной колонны и ниппель турбобура, а также из-за малой подачи бурового раствора насосами;

· бурение скважины при несоответствующем соотношении размеров долота, УБТ и забойного двигателя;

Случаи заклинивания алмазного долота часты при первом спуске его в скважину или после работы трехшарошечными долотами, а также после длительной работы алмазного долота на забое без подъема.

При бурении скважин алмазными долотами из-за недостаточного крепления, а также вследствие изнашивания тела долота могут выпадать алмазы. Выпавшие алмазы ломают и крошат другие алмазы в долоте, что может привести его в негодность.

С турбобурами происходят следующие аварии: поломка корпуса турбобура по телу; срыв резьбы по резьбовому соединению верхнего переводника турбобура с корпусом, верхнего секционного корпуса турбобура с переводником на нижний корпус и т.д.; отвинчивание роторной гайки и контргайки турбобура; слом вала турбобура; отвинчивание ниппеля; отсоединение турбобура от бурильной колонны.

При работе с турбодолотами основное число аварий происходит из-за поломок валов. Конструкция турбодолот мало отличается от конструкции турбобуров, но эти изменения - источник возникновения новых разновидностей аварий. К ним относится слом вала турбодолота, причина которого - ослабление прочности вала отверстием под колонковую трубу. Наибольшее число аварий приходится на те валы, которые имеют разную толщину стенок. Однако и при одинаковой толщине стенок вала бывают случаи слома его по телу, преимущественно в верхней части у конца сбега резьбы под гайку или в местах, близких к резьбе. В результате в скважине остаются вал с нижним переводником и долото.

К основным причинам аварий с турбобурами и турбодолотами относятся: нарушение технологии и техники бурения и неправильная эксплуатация; недостатки организации ремонта; наличие большего числа резьбовых соединений и узлов, не удовлетворяющих требованиям предельной прочности и износоустойчивости; заводской брак деталей.

Аварии с крепью скважины

· При бурении глубоких скважин очень часты аварии из-за износа обсадных труб и повреждения их бурильной колонной и долотами. Рост числа спускоподъемных операций привел к тому, что практически невозможно избежать износа труб. В скважинах глубиной до 4000 м в обсадных колоннах трубы совершают 500-550 тыс. м возвратно-поступательных движений и 1500 тыс. м вращений. Такой большой объем работ в обсадных колоннах ведет к износу труб и протиранию их при самых благоприятных условиях проходки скважин.

· Бурильная колонна вырабатывает при спускоподъемных операциях в стенках обсадной колонны односторонний желоб с поперечным сечением в виде круга диаметром, равным диаметру бурильных замков эксплуатирующейся бурильной колонны. Трубы, имеющие указанные дефекты, уже сами являются источником аварии, так как при повышении давления в колонне они рвутся вдоль желоба.

· Неровности внутренней части труб (коррозионные впадины, уступы и т.д.) способствуют также увеличению числа прорезов и надрезов. Отмеченные неровности, а также торцы труб являются упорами для режущей части долот, поэтому от них берут начало прорезы.

· Приустьевые трубы обсадных колонн подвергаются значительному износу. Первая труба часто имеет односторонний износ, нередко до полного истирания толщины на 0,5-0,8 длины трубы. Таких значений износ достигает в результате постоянного контакта ведущей трубы с первой трубой обсадной колонны. При этом на значение износа влияют: кривизна скважины, эксцентричное расположение труб, а также конструкция скважин, виды и типы спускаемого бурильного инструмента и установленного бурового оборудования. Установлено, что обсадные трубы протираются главным образом при работе в колоннах без предохранительных резиновых колец на бурильных трубах при роторном и турбинном бурении, а протирания часто возникают в местах искривления.

· Аварии могут случаться из-за негерметичности обсадных труб. Причины негерметичности обсадных колонн могут быть разные. К их числу относят разрывы вследствие возникновения чрезмерных внутренних давлений, утечки по резьбе из-за неправильного свинчивания, отверстия, образовавшиеся в результате коррозии или эрозионного воздействия струй промывочной жидкости и т.п.

Смятие обсадных колонн.

Смятие обсадной колонны, как правило, является очень серьезной аварией, так как часто возникают трудности при определении степени и протяженности зоны смятия. Поэтому требуется особая тщательность при подготовке плана аварийных работ и при его реализации.

В зону смятия спускают печать, осторожно разгружая колонну труб для получения отпечатка. После получения отпечатка начинают работу по выправлению колонны. При проведении работ по выправлению колонны следует избегать инструментов с твердосплавными наплавками.

Грушевидные оправки - это прочные инструменты обтекаемой формы, которые проталкивают внутри смятой трубы и извлекают назад с помощь ясса. Обычно на скважину завозят набор оправок различного диаметра. Их спускают поочередно, начиная с наименьшей. За один рейс проход в зоне смятия расширяют на несколько миллиметров (от 6 мм и более), а последняя оправка бывает на 3-4 мм меньше первоначального внутреннего диаметра колонны в смятом месте.

Прежде чем приступить к откачке жидкости из скважины или другим операциям, способствующим росту избыточного наружного давления, необходимо укрепить выправленную колонну. Для этого можно провести цементирование под давлением или перекрыть зону смятия хвостовиком.

Предупреждение поломок обсадных труб.

Для предупреждения поломок обсадных труб рекомендуется следующее:

1. При вызове притока нефти из пласта в момент освоения скважины не допускать значительного опорожнения колонны от жидкости, отдавая предпочтение замене жидкости в колонне нефтью или другими растворителями глинистой корки, если она не была удалена в период подготовки скважины к цементированию.

2. Применять в качестве фильтра трубы более высокой прочности на разрыв с гладкими снаружи соединениями.

3. Использовать в каждом конкретном районе цементирование цементным раствором выше продуктивного пласта.