Студенты аспиранты молодые ученые использующие базу знаний в своей учебе и работе будут вам очень благодарны

Содержание скрыть

Авариями при бурении называют такие отклонения от нормального хода работ, которые приводят к преждевременному выходу из строя части или всего оборудования (инструмента) и непроизводительному простою скважины, в результате нарушения технологического процесса бурения. Аварии могут быть с наземным оборудованием (с буровой вышкой, станком, двигателем, насосом, талевой системой) и внутри скважины. В результате аварии может частично или полностью выйти из строя оборудование и инструмент; иногда аварии приводят к потере скважины.

Аварии и осложнения требуют для их ликвидации больших затрат времени и средств, поэтому буровой персонал должен знать причины возникновения и основные мероприятия по предупреждению и ликвидации аварий и осложнений при бурении скважин.

Факторы, влияющие на возникновение аварий, разделяются на три группы:

  • природные (неблагоприятные горно-геологические условия бурения);
  • технологические (несовершенство и различные нарушения технологии бурения);
  • организационно-технические (несовершенство организации буровых работ; несовершенство и неправильное использование буровой техники).

Аварии, возникающие из-за неблагоприятных горно-геологических условий бурения, зачастую весьма трудно отличать от осложнений при бурении.

По причинам возникновения аварии разделяют на две группы (это разделение обусловливает оплату труда буровой бригады за время ликвидации аварии):

  • происшедшие по вине буровой бригады;
  • аварии, не зависящие от буровой бригады.

По степени тяжести аварии делятся на простые и сложные. К сложным относятся аварии, ликвидация которых длится более 3-5 сут, а также вызвавшие закрытие скважины или существенное изменение ее глубины, пространственного положения и конструкции.

1.2 Классификация аварий

В соответствии с инструкцией по классификации, расследованию и учету аварий при бурении скважин на нефть и газ все аварии подразделяются на следующие виды:

  • аварии с элементами бурильной колонны;
  • прихваты бурильных и обсадных колони;
  • аварии с долотами;
  • аварии с обсадными колоннами и элементами их оснастки;
  • аварии из-за неудачного цементирования;
  • аварии с турбобурами (забойными двигателями);
  • падение в скважину посторонних предметов:
  • прочие аварии.

1.3 Виды аварий

1. Аварии с элементами бурильной колонны. Это разрушение труб вследствие воздействия переменных нагрузок и оставление в скважине части бурильной колонны, в том числе:

16 стр., 7819 слов

Монтаж буровых установок, строительство скважин (бурение) , ремонт ...

... 19. Общее положение ликвидаций аварий на буровой установке 19.1 Характеристика объекта Заключение Библиография [Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/statsionarnaya-burovaya-ustanovka-na-melkovode/ АННОТАЦИЯ Основной темой дипломного проекта является энергообеспечение буровой установки ООО «Буровая компания «Евразия» в связи ...

  • сломы и срывы по резьбе,
  • поломки по сварному шву,
  • сломы по телу трубы,
  • падения части бурильной колонны из-за развинчивания по резьбе, или из-за поломок спускоподъемного оборудования.

2. Прихваты бурильных и обсадных колонн. Непредвиденную потерю подвижности колонны труб при приложении к ней максимально допустимых нагрузок называют прихватом. Причины прихватов следующие:

  • прилипание труб к стенке скважины под действием перепада давления,
  • заклинивание в местах сужений ствола при спускоподъемных операциях (СПО) и в желобах,
  • осыпание и обвалы горных пород, оседание шлама при нарушениях режима промывки, заклинивание колонны посторонними предметами.
  • образование сальника на бурильной колонне.

    3.

Аварии с долотами. Это оставление в скважине долот, бурильных головок или их элементов и частей.

4. Аварии с обсадными колоннами включают следующие разновидности:

  • разъединение по резьбовым соединениям,
  • смятие или разрыв по телу трубы,
  • обрыв по сварному шву,
  • падение колонны или ее части.
  • повреждение обсадной колонны при разбуривании цементного стакана, стоп — кольца, обратного клапана, разделительных пробок.

    5.

Аварии из-за неудачного цементирования подразделяются следующим образом.

  • прихват бурильной колонны, на которой спускалась секция обсадной колонны или хвостовик, затвердевшим цементным раствором.
  • оголение башмака обсадной колонны или недоподъем цементного раствора, если требуются дополнительные работы по устранению нарушений.

6. Аварии с забойными двигателями. Это оставление на забое гидравлических двигателей, электробуров, турбобуров или их узлов.

7. Падение в скважину посторонних предметов, например, ключей, кувалд и других ручных инструментов, вкладышей ротора, роторных клиньев, сухарей челюстодержателей автоматического бурового ключа.

8. Прочие аварии включают:

  • аварии при проведении геофизических исследований скважин, например, прихваты и оставление в скважине каротажного кабеля, приборов, грузов, шаблонов, торпед и других устройств,

— аварии 1 и 2 категорий. К 1 категории относят открытые нефтяные и газовые фонтаны, а к 2 — падение или поломки буровых вышек, морских крупноблочных оснований во время строительства скважин или передвижении буровых установок, падения механизмов талевой системы, взрывы и пожары на буровых установках и других объектах, обслуживающих строительство скважин.

2.1 Аварии с элементами бурильной колонны

Основными видами аварий с бурильной колонной являются прихваты, а так же поломка и отвинчивание бурильных труб. Очень часто прихват инструмента в силу некачественных и несвоевременных работ по его ликвидации переходит в аварию.

В основном прихваты бурильных и обсадных колонн происходят по следующим причинам.

1. Вследствие перепада давлений в скважине в проницаемых пластах и непосредственного контакта некоторой части бурильных и обсадных колонн со стенками скважины в течение определенного времени.

8 стр., 3572 слов

Ликвидация прихвата бурильной колонны торпедами из детонирующего шнура

... рии в результате падения в скважину посторонних предметов, про­чие аварии. Аварии с элементами колонны бурильных труб, Прихваты бурильных и обсадных колонн Аварии с долотами — оставленные в скважине долота, буриль­ной головки ... расчетного числа оборотов влево. Во время .работы по ликвидации аварии торпедированием все другие работы на скважине и в радиусе опасной зоны (50 м) пре­кращаются. ...

2. При резком изменении гидравлического давления в скважине в результате выброса, водопроявления или поглощения бурового раствора.

3. Вследствие нарушения целостности ствола скважины, вызванного обвалом, вытеканием пород или же сужением ствола.

4. При образовании сальников на долоте в процессе бурения или во время спуска и подъема бурильного инструмента.

5. Вследствие заклинивания бурильной и обсадной колонн в желобах, заклинивания бурильного инструмента из-за попадания в скважину посторонних предметов, заклинивания нового долота в суженной части ствола из-за сработки по диаметру предыдущего долота.

6. В результате оседания частиц выбуренной породы или твердой фазы глинистого раствора при прекращении циркуляции бурового раствора.

7. При неполной циркуляции бурового раствора через долото за счет пропусков в соединениях бурильной колонны.

8. При преждевременном схватывании цементного раствора в кольцевом пространстве при установке цементных мостов.

9. При отключении электроэнергии или выходе из строя подъемных двигателей буровой установки.

Аварии с бурильными трубами часто бывают при роторном бурении скважин. Одна из основных причин этих аварий — совокупность всех напряжений, возникающих в трубах, особенно при местных пороках в отдельных трубах. К последним относятся разностенность труб, наличие внутренних напряжений в трубах, особенно в их высаженной части, как следствие неправильно проведенного технологического процесса по изготовлению труб, и дефекты резьбового соединения труб.

К основным причинам возникновения аварий с бурильными трубами относится также недостаточная квалификация мастеров, бурильщиков и других работников буровых бригад.

Наибольшее число аварий с бурильными трубами при бурении гидравлическими забойными двигателями связано с разъеданием резьб промывочной жидкостью.

Предупреждение аварий с бурильной колонной.

Основными мерами предупреждения аварий с бурильными трубами являются:

1) организация учета и отработка бурильных труб в строгом соответствии с инструкцией;

2) технически правильный монтаж труб и замков, обеспечиваемый предварительным осмотром и обмером их, калибровкой резьбы гладкими и резьбовыми калибрами, подбором замков к трубам по натягу и принудительным закреплением замка в горячем состоянии;

3) организация обязательной профилактической проверки всех труб после окончания бурения скважины путем наружного осмотра, проверки основных размеров и гидравлического испытания;

4) обязательное крепление всех замковых соединений машинными ключами при наращивании и спуске колонны при турбинном бурении;

5) использование предохранительных колпаков или колец, навинчиваемых на резьбу замков;

6) бесперебойное снабжение буровых специальными смазками.

Падение бурильной колонны в скважину, являющееся одним из самых тяжелых видов аварии, происходит вследствие толчков и ударов бурильной колонны о выступы на стенках скважины, открытия элеватора при случайных задержках бурильной колонны во время спуска, резкой посадки нагруженного элеватора на ротор при неисправности тормоза лебедки и при обрыве талевого каната и падении талевого блока на ротор. Для предотвращения открытия элеватора при спуске бурильной колонны бурильщикам необходимо хорошо знать состояние ствола скважины, наличие в ней уступов и при приближении к ним замедлять спуск.

53 стр., 26272 слов

Учебное пособие: Ремонт и обслуживание скважин и оборудования для бурения

... дополнительной обсадной колонны меньшего диаметра Замена поврежденной части колонны Устранение негерметичности эксплуатационной колонны доворотом Аварии, допущенные в процессе эксплуатации и ремонта скважин Извлечение ... , Н – расстояние от устья скважины до эксплуатационного пласта. В качестве задавочной жидкости используют растворы технического хлористого натрия, хлористого кальция, хлористого ...

Плашка и цепи механических ключей, звенья роторной цепи, болты, гайки и другие детали — таков неполный перечень мелких предметов, падающих на забой скважины. Падение их происходит во время спуско-подъемных операций и объясняется использованием неисправного инструмента.

Иногда после подъема бурильной колонны начинают производить работы над открытым устьем скважины, и это приводит к тому, что на забой скважины падают долота, кувалды и другие предметы. Надо всегда помнить, что над открытой скважиной категорически запрещается проводить какие-либо работы. После того как из скважины извлечен инструмент, ее устье следует немедленно закрыть специальной крышкой.

Для предупреждения прихватов необходимо:

1) применять высококачественные глинистые растворы, дающие тонкие плотные корки на стенках скважин, снижать липкость глинистого раствора;

2) обеспечивать максимально возможную скорость восходящего потока глинистого раствора; перед подъемом бурильной колонны промывка скважин должна производиться до полного удаления выбуренной породы и приведения параметров глинистого раствора в соответствие с указанными в ГТН;

3) обеспечивать полную очистку глинистого раствора от обломков выбуренной породы;

4) регулярно прорабатывать в процессе бурения зоны возможного интенсивного образования толстых корок;

5) утяжелять глинистый раствор при вращении бурильной колонны;

6) следить в глубоких скважинах за температурой восходящего глинистого раствора, так как резкое снижение ее свидетельствует о появлении разрыва резьбовых соединений в колонне бурильных труб выше долота;

7) при вынужденных остановках необходимо:

  • а) через каждые 3 — 5 мин расхаживать бурильную колонну и проворачивать ее ротором;
  • б) при отсутствии электроэнергии подключить аварийный дизель-генератор и бурильную колонну периодически расхаживать;
  • при его отсутствии бурильный инструмент следует разгрузить примерно на вес, соответствующий той части колонны труб, которая находится в необсаженном интервале ствола, и прекратить промывку, периодически возобновляя ее при длительной остановке;
  • в) в случае выхода из строя пневматической муфты подъемного механизма следует немедленно установить аварийные болты и расхаживать бурильную колонну или поднимать ее;

8) для предотвращения прихвата бурильной колонны при использовании утяжеленного глинистого раствора следует систематически применять профилактические добавки, подбор рецептур в каждом определенном случае должен уточняться лабораторией глинистых растворов.

2.2 Аварии с долотами

Наиболее распространенным видом аварий с долотами является их поломка при проходке. , Поломка долот может быть вызвана следующими причинами:

  • спуском дефектных долот при отсутствии надлежащей их проверки,
  • передержками их на забое,
  • бурение с нагрузками, превышающими допустимые;
  • удар долотом о забой или уступ;
  • разбуривание пород долотами, не соответствующими их крепости;
  • малая прочность опор;
  • слабая прочность сварных швов;
  • дефекты нарезки резьбы;
  • неплотное прилегание заплечиков лап долота к торцу переводника;
  • работа долотами по металлу;
  • длительная промывка скважины перед подъемом сработанного долота,
  • заклинивание долот.

Более половины (60 %) аварий с долотами происходит при их работе с заклиненными опорами. Заклинивание шарошек возникает вследствие прекращения вращения шарошек на забое скважины, т. е. происходит прихват их на осях.

33 стр., 16313 слов

Выпускной квалификационной работы: Проектирование строительства ...

... т нефти в год. Начало добычи газа запланировано на конец 2018 года. Чаяндинское месторождение является базовым для создания и развития Якутского центра газодобычи. Также планируется ... м Более 2 слоя Характеристика дорог Зимник Источник водоснабжения: технического Водозаборная скважина питьевого Бутилированная, привозная вода Источник электроснабжения ДЭС Окончание таблицы 1.1 Наименование ...

Основные признаки поломки долота во время бурения — прекращение углубления скважины и сильная вибрация бурильной колонны.

Чаще всего происходит поломка подшипников шарошек колонковых и трехшарошечных долот. При этом забойный двигатель перестает принимать нагрузку, а при роторном бурении бурильная колонна начинает заклиниваться. Поломку долота при проработке ствола скважины очень трудно обнаружить до подъема бурильной колонны, поэтому необходимо особенно тщательно проверять долота, применяемые для проработки, и ограничивать время их работы.

Предупреждение аварий с долотами

Чтобы предотвратить аварии, связанные с поломкой долот, необходимо:

1. Перед навинчиванием долота необходимо тщательно очистить при соединительную резьбу и смазать ее графитовой смазкой.

2. Навинчивать долото следует при помощи «доски» и машинного ключа, полностью докрепляя резьбовое соединение. Крепление долота с помощьюротора запрещается.

3. Перед спуском долота в скважину проверить его диаметр кольцевым шаблоном, а также проверить замковую резьбу, сварочные швы лап и корпуса и промывочные отверстия — наружный осмотр, насадку шарошек на цапфах — вращением от руки. При спуске не допускать посадки инструмента более 3 — 4 тс.

4. Каждое долото прирабатывается на забое при осевой нагрузке на долото 2 — З тс в течение 5 — 6 минут при турбинном бурении, 15 — 20 минут при роторном, с плавным доведением осевой нагрузки на долото до оптимальной.

5. Для обеспечения стабильной работы долота на забое без радиальных биений необходима установка полноразмерных наддолотных калибраторов.6. Перед подъемом долота скважину промывают в течение времени, необходимого для выноса выбуренной породы на поверхность.

7. При подходе долота к башмаку обсадной колонны скорость подъема бурильной колонны нужно уменьшить, для избежания удара долота о башмак ивозникновения аварий.

8. Отвинчивание долота производится ротором с помощью долотной «доски-чашки» и машинного ключа.

9. Бурить в соответствии с указаниями геолого-технического наряда. Особое внимание уделять на очистку промывочной жидкости;

10. Поднятое из скважины долото отвинчивать при помощи долотной доски, вставленной в ротор, промывать водой, подвергать наружному осмотру и замеру.

Рекомендуется периодически очищать забой скважины от металла магнитным фрезером или забойным шламоуловителем.

Ликвидация аварии с долотами

12 стр., 5896 слов

Буровые трубы и их соединения

... секций обсадных колонн, хвостовиков, летучек; цементирования скважин с целью закрепления обсадных колонн в стволе скважины и разобщения пластов. При ликвидации осложнений и аварий, а также проведении исследований в скважине и испытании пластов бурильная колонна ...

Основной инструмент для извлечения оставшихся в скважине деталей долот — магнитный фрезер, который спускают в скважину на бурильных трубах. Не доходя до забоя 6 — 7 м, начинают промывку, вращая ротор на малой скорости. Дойдя до забоя, при небольшой осевой нагрузке фрезер собирает оставшиеся детали в центр забоя, коронка магнитного фрезера забуривается в породу, нижний полюс сближается с оставшимися на забое деталями и удерживает их. Затем промывка прекращается и начинается подъем бурильной колонны. Ни в коем случае не следует продолжительное время работать на оставшихся металлических деталях — это в большинстве случаев приводит к осложнению аварии. Магнитный фрезер используют также для ловли всевозможных мелких металлических предметов, упавших в скважину.

Ловильные работы — весьма ответственные операции, неумелое ведение которых может привести к серьезным поломкам бурового оборудования и вышки, гибели скважины и несчастным случаям с людьми. Поэтому о возникновении аварии бурильщик обязан немедленно известить бурового мастера, а в случае его отсутствия — руководителя участка или разведки, не приостанавливая проведения первоочередных мер по ликвидации аварии. В случае затянувшейся ликвидации аварии, но не позднее чем через 5 сут с момента ее возникновения, составляется план ликвидации аварии, утверждаемый руководством бурового предприятия. Все мероприятия по ликвидации аварии (прихвата) необходимо выполнять быстро и организованно; чем дольше находится инструмент в скважине, тем труднее будет его извлечь.

При ликвидации аварий в скважинах допускаются повышенные нагрузки на буровое оборудование, отдельные его узлы и бурильную колонну. Для предупреждения несчастных случаев с персоналом, участвующим в ликвидации аварии, необходимо строго руководствоваться Правилами техники безопасности в нефтяной промышленности и Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождениях.

2.3 Аварии с обсадными колоннами

Ликвидация аварий с обсадными колоннами — весьма сложный и трудоемкий процесс, особенно при большой глубине крепления. В первое время внедрения алмазного бурения в связи с ростом скоростей вращения и вибраций снаряда участились случаи разрушения, развертывания и прихватов обсадных колонн. Иногда данные аварии вообще не могут быть ликвидированы, так как при этом необходимо извлекать обсадные трубы и тем самым раскреплять неустойчивые интервалы.

Разрушение обсадных колонн.

Кольца, надетые на бурильные трубы с целью повышения их износостойкости, замки и муфты нередко протирают обсадные колонны. Эти разрушения тела труб могут быть различной формы. В Качарской ГРЭ из скважины были подняты обсадные трубы для замены их новыми. Повреждения с неправильными очертаниями располагались хаотично. Назовем такие разрушения местными разрывами обсадных труб. В той же экспедиции три трубы потайной колонны имели вдоль образующей ровный вырез шириной 60 мм. Такие повреждения производятся торцами замков и муфт, работающих при вращении снаряда подобно торцевым фрезам. Отнесем их к продольным разрывам обсадных труб. Исследования СевКавНИПИнефть установлено, что аналогичные односторонние желоба могут образовываться в обсадной колонне при спуско-подъемных операциях. Вероятность протирания труб увеличивается в наклонных и искривленных скважинах. Значительному износу подвергаются кондукторы и приустьевые трубы. Наличие коррозионных впадин, царапин, раковин, уступов ниппелей ускоряет процесс возникновения местных и продольных разрывов. В СКГУ имели место также разрушения обсадных труб по окружности, в виде вырезанного кольца, которые будем классифицировать как поперечные разрывы. Они происходят, как правило, в ниппельных соединениях. Этот вид аварий имеет наибольшее распространение. Встречаются разрушения тела обсадных труб под действием внутреннего и внешнего давления из-за наличия заводский дефектов (раковины, расслоения, риски, изменения структуры металла, пленки и т.д.).

15 стр., 7059 слов

Крепление нефтяных и газовых скважин, приготовление, обработка ...

... Обсадные колонны, обсадные трубы и их соединения. Элементы технологической оснастки Для крепления нефтегазовых скважин используют обсадные трубы. Отечественная промышленность выпускает 5 типов обсадных труб, которые отличаются типом резьбового соединения и производятся в соответствии с ГОСТ 632-80 "Трубы обсадные и ...

Нередко наблюдаются обрывы колонн по резьбовым соединениям (ниппельным и муфтовым).

Основными причинами их следует считать выход витков из сопряжений при деформации труб; несовпадение осей труб и соединений (перекос) и неполное свинчивание их между собой; несоответствие размеров и геометрии резьб ГОСТу. Разрушения обсадных колонн возможны при бурении, креплении, расхаживании и извлечении прихваченных труб, цементировании, испытании на герметичность, разбуривании цементного стакана и при других операциях.

Признаки разрыва обсадных труб в скважине:

1) при спуске и подъеме бурильные трубы, колонковый набор и породоразрушающий инструмент цепляются за поврежденные участки;

2) если встречаются неустойчивые породы, на забое значительно увеличивается количество шлама.

Развертывание обсадных труб

Основными причинами отвинчивания труб в верхней части колонны являются недостаточно плотное и прочное соединение резьб, а также отсутствие связи со стенками скважин. В Донбассе при пересечении горных выработок и каверн крепление часто осуществляется без цементирования этих интервалов и фиксирования ниппелей и муфт сваркой. В нарушенных, трещиноватых зонах цементный раствор может полностью уходить в пласты, если количество его определено без учета конкретных геолого-технических условий. Когда за обсадными трубами нет цементного камня, то вращающийся и вибрирующий буровой снаряд может сильно расслаблять резьбы.

Развертывание низа обсадных колонн обусловливается тем, что башмак не имеет твердой (жесткой) опоры при незафиксированных соединениях. Это объясняется не только некачественным цементированием, но и обрушением пород под башмаком и в затрубном пространстве. Оставляя после спуска обсадных труб один или два запасных диаметра (при плохом снабжении это — вынужденная мера), искусственно создают большой уступ, который разбивается за счет ударов по нему инструмента. Аналогичные аварии наблюдаются при постановке башмака в легко размывающиеся породы (соли, пески, глины и др.), а также при углубке скважины, когда цементный камень за колонной не окреп.

Прихват обсадных труб

В большинстве случаев обсадные трубы при закрытии скажин оказываются прихваченными и не извлекаются, что приводит к их перерасходу и низкой оборачиваемости.

Данный тип аварий происходит при плохой проработке и промывке ствола перед спуском колонны; креплении неустойчивых горизонтов, солей и вспучивающихся пород, зажимающих трубы и препятствующих их подъему; длительном пребывании труб в скважине и их коррозии, вызывающих дополнительные силы сцепления (адгезионные) вследствие химических реакции металла с породами; неудовлетворительной герметизацией кольцевого зазора между устьем скважины, кондуктором и другими колоннами; отдельных вывалах, частичном или полном обрушении слабоустойчивых зон; задавливании башмака и низа колонны в шлам; сильной зашламованности, высокой водоотдаче или разжижении раствора, находящегося в затрубном пространстве; значительном горном давлении в рыхлых породах, коэффициент трения в которых с металлом велик (кварцевые, глауконитовые, и другие пески, опоки, опоковые глины, песчаники и д.т.).

10 стр., 4998 слов

Бурение нефтяных и газовых скважин

... отечественной нефтяной промышленности и с тех пор каждый год отмечают «День работника нефтяной и газовой промышленности». Число пробуренных скважин на нефтяных промыслах ... обсадной трубе и цементном камне; I - направление; II - кондуктор; III - промежуточная колонна; IV - эксплуатационная колонна Последний участок IV скважины закрепляют эксплуатационной колонной. Она предназначена для подъема нефти и ...

Выбор метода подъема и спуска обсадных колонн зависит от силы и места прихвата. Рассмотрим характер процессов, протекающих во время извлечения труб. В начальный период связь колонны, длительно находящейся в скважине, с окружающими породами обусловливается сцеплением между ними, упругим сопротивлением и внешним трением. После того как колонна начнет перемещаться, т.е. произойдет «срыв», эти связи будут определяться лишь внешним трением, действующим по боковой поверхности. Для пород обладающих внешним сцеплением с металлом (глины, суглинки, супеси, кора выветривания), максимальное боковое сопротивление в момент срыва значительно превосходит силы внешнего трения.

Предупреждение аварий с обсадными трубами

Предотвращение аварий с обсадными колоннами зависит прежде всего от правильного крепления скважин.

Обсадные трубы должны быть проштампованы дважды: при замере их длины и после затаскивания в буровое здание (перед свинчиванием).

Трубы, в которых шаблон застревает или проходит с трудом, в скважину спускать нельзя.

Прямолинейность обсадных труб проверяется специальными приборами или путем пропуска через них колонковой трубы длиной не менее 1,0-1,5 м с навинченной на нее коронкой или шаблоном. Если кривизна концевых участков более 1,3 мм на 1 м или стрела прогиба превышает 1/2000 длины трубы, то последняя выбраковывается.

Нельзя спускать в скважину трубы, имеющие дефекты в резьбовых соединениях (заусеницы, вырывы и др. пороки, нарушающие непрерывность, прочность и плотность витков) или по телу (расслоение металла, закаты, раковины, риски, трещины и т.д.).

резьбы после тщательной проверки смазываются. Если при свинчивании будет нарушено более 3 ниток, то такое резьбовое соединение удаляется из колонны (труба и ниппель или муфта).

Соединение, сильно нагревающееся при свинчивании, также следует заменить. Резьбовое соединение нельзя не доворачивать более чем на 1-1,5 нитки.

При спуске потайной колонны на переходнике с правой и левой резьбой нельзя допускать ее проворачивание. Верх потайной колонны развальцовывается грушевидной оправкой. Во избежание развертывания обсадных труб при бурении свинчивание резьбовых соединений рекомендуется производить на разогретых смолах (например, эпоксидных), битуме или с точечной сваркой верхних и нижних звеньев. При большой длине обсадной колонны категорически запрещается ее разгружать, что особенно часто наблюдается в процессе оборудования устья скважины. Нагрузка на трубы во время спуска и остановок не должна превышать предельной.

Расхаживание колонны без заполнения ее промывочной жидкостью не разрешается. Нельзя допускать резкий спуск колонны и резкое торможение. Скорость спуска надо уменьшать в интервалах, склонных к поглощению промывочной жидкости и обрушению.

До крепления скважины желательно с забоя забурить следующим меньшим диаметром новый ствол длиной 1,0-1,5м. Забуривание должно осуществляться специальным колонковым набором, состоящем из 2 труб: верхняя соответствует диаметру обсадной колонны, а нижняя — меньшего диаметра. После этой операции скважина прорабатывается и очищается от шлама, промывка продолжается до тех пор, пока не стабилизируются параметры раствора. Затем производится каверно- или профилеметрия и контрольный замер глубины скважины.

12 стр., 5643 слов

Квалиметрическая оценка качества обсадной трубы

... к трубам. Обсадные трубы применяются для крепления нефтяных и газовых скважин в процессе их строительства и эксплуатации. обсадной труба давление нефтяной 1. Описание продукции Труба обсадная (рис. 1) - составной элемент колонны обсадных труб для ...

До начала спуска колонны необходимо проверить состояние вышки, отцентрировать ее, а также убедиться в исправности всего оборудования, обращая особое внимание на тормозную систему, лебедку, кронблок, талевый блок, амортизатор, серьги, болты, канат, КИП, приспособления СПО. При значительной длине обсадной колонны для предупреждения обрывов не рекомендуется в случае прихвата использовать поверхностные вибромеханизмы большой мощности. Для этих целей в зоне прихвата, внутри труб, надлежит установить погружной вибратор, например гидравлический.

При извлечении колонны домкратом труболовку или другой ловильный инструмент также следует раскреплять в зоне прихвата. Для уменьшения сил прихвата необходимо принимать следующие меры: внизу колонны обязательно ставить башмак; боковую поверхность обсадных труб смазывать отработанными нефтепродуктами для предохранения их коррозии и снижения коэффициента трения; перед спуском колонны заполнять скважины вязкой промывочной жидкостью с низкой водоотдачей и малым содержанием песка (не более 1-2 %); надежно закреплять башмак и изолировать нижнюю часть затрубного пространства от скважины, особенно при поглощении промывочной жидкости (в слабых породах надо обязательно цементировать низ колонны, а в крепких — допускается задавливание в глинистый сальник); не допускать последующей отбурки через диаметр и больше, т.к. в противном случае под башмаком колонны формируются большие уступы, при разрушении которых образуются каверны и нарушается изоляция затрубного пространства; тщательно герметизировать затрубное пространство устья скважины и кольцевой зазор между кондуктором и обсадными трубами; во избежание размыва земной поверхности у устья скважины устанавливать сливной желоб или патрубок; для перекрытия пустот, каверн, круто падающих трещин и горных выработок отбурку надо производить длинным жестким снарядом, чтобы предотвратить искривление и изгиб колонны.

Аварии с обсадными трубами возможны также при несоблюдении профилактических мер в процессе бурения. В СКГУ очень часто встречается протирание колонн муфтами и замками. Для предотвращения этого бурильные трубы, работающие в обсадной колонне, должны оснащаться резиновыми протекторами или иметь ниппельные соединения. Для обнаружения локальных нарушений (трещин, разрывов, внутреннего износа) обсадных колонн можно использовать скважинный индукционный дефектомер ДСИ.

Снижение аварийности с обсадными трубами в значительной мере зависит от качества и прочности их соединений. Практика показала, что сварные соединения более прочные и износостойкие, чем резьбовые. Чтобы предупредить оставление большого количества цементного раствора в обсадной колонне и повысить качество цементирования, необходимо выполнять следующие мероприятия: не допускать несоответствие марки цемента геологическим условиям; во избежание посадок обсадных колонн в шлам последние две трубы опускать во время промывки; не применять деревянные продавочные пробки, заменяя их самоуплотняющимися резиновыми и пластмассовыми; правильно рассчитывать объем кольцевого пространства по данным профелеметрии; точно знать сроки схватывания и образования цементного камня. Цементную пробку и стакан надо разбуривать пикообразным долотом, а обратный клапан и др. металлические детали — торцевой фрезой. Исследования состояния цементного камня и определение толщины стенки обсадных труб могут производиться скважины гамма-дефктомером-толщиномером СГДТ-2.

2.4 Аварии из-за неудачного цементирования

При цементировании обсадных колонн, спускаемых на большие глубины, нередки случаи обрыва колонн из-за резкой разницы температур колонны и закачиваемого раствора. Такие явления характерны для тех случаев, когда низ обсадной колонны опирается на забой или нижнюю секцию колонны (или прихвачен), а верх ее жестко посажен на клинья или элеватор. В подобных случаях необходимо учитывать изменение длины колонны от температуры. Закачка в нагретую колонну холодного бурового или цементного раствора ведет к деформации колонны с последующим взрывом трубы из ее муфты.

На районы с повышенным температурным градиентом приходится основное число аварий по указанным причинам. При цементировании обсадных колонн возможны случаи разрушения тела трубы под действием давлений, превышающих допустимые. Например, при посадке колонны в шлам и восстановлении циркуляции иногда создают давления выше допустимых. Разрушаются главным образом обсадные колонны большого диаметра.

Известны случаи оставления цементного раствора в эксплуатационной колонне из-за быстрого схватывания его — образуется цементный стакан различной высоты. Иногда при разбуривании стакана нарушается целостность обсадной колонны. Причины оставления цементного раствора в колонне — ошибки при расчетах количества продавочной жидкости (часто не учитывается коэффициент сжимаемости жидкости, который зависит от количества находящегося в ней воздуха или газа), несовершенство конструкций прода-вочных пробок, использование неопрессованных цементировочных головок и др.

Другими причинами оставления цементного раствора в обсадных колоннах могут быть: несоответствие качества тампонажного цемента температурным условиям скважин, приводящее к преждевременному схватыванию цементного раствора; применение для затворения цемента воды, загрязненной солями и другими жидкостями и веществами, сокращающими сроки схватывания цементного раствора; отсутствие контроля за качеством приготовления цементного раствора.

При выполнении всех технических требований по спуску и цементированию обсадных колонн все же наблюдаются случаи смятия их после цементирования. Смятие происходит выше зоны подъема цементного раствора и в зоне зацементированного участка обсадной колонны, а также в зоне фильтров. Смятие колонны наблюдается в интервалах, сложенных неустойчивыми породами, склонными к обвалам, а также при снижении уровня в колонне ниже допустимого. Смятие колонн в неустойчивых породах, которые не отделены от колонны цементным кольцом, можно объяснить следующим. Буровой раствор, находящийся за колонной, коагулирует; снижается давление на стенки скважины, что способствует поступлению воды, нефти и газа в затрубное пространство. Все это ведет к обвалам пород и смятию труб.

С ростом глубины залегания неустойчивых пород увеличивается высота столба бурового раствора за колонной над цементным кольцом, в связи с чем повышается опасность смятия колонн. Одно из важнейших мероприятий по предохранению колонн от смятия в интервале нахождения неустойчивых пород — перекрытие цементной оболочкой неустойчивых и газонефтеводопроявляющих горизонтов.

Другая причина смятия обсадных колонн выше зацементированного участка — уменьшение уровня жидкости в них ниже допустимого.

Смятие обсадных колонн в пределах зацементированных участков происходит на расстоянии 50-60 м от фильтра и в прифильтровой зоне. Промысловые данные показывают, что подобные аварии бывают также в местах, где продуктивные горизонты сложены неустойчивыми породами и при эксплуатации скважины выносится большое количество песка.

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.

2.5 Аварии с турбобурами

Аварии, вызванные срывами резьбы турбобура, ликвидируются довольно быстро калибром (в качестве калибра обычно используется переводник турбобура), навинчиваемым на сорванную резьбу корпуса, либо специальными ловителями, захватывающими турбобур за контргайку пяты, или специальным метчиком, пропускаемым внутрь верхнего отверстия вала. Большие затруднения при турбинном бурении вызывает заклинивание долота. В данном случае отбивка долота вращением колонны бурильных труб при помощи ротора исключается, так как долото и колонна бурильных труб соединяются через подшипники турбобура и вращение бурильных труб приводит к вращению только корпуса турбобура. Поэтому, прежде чем отбить долото вращением, надо расклинить вал турбобура в корпусе. Для этого необходимо забросить в трубы мелкие металлические предметы. Забрасывать эти предметы следует с прокачкой бурового раствора для того, чтобы гарантировать попадание мелких металлических предметов в турбину турбобура. При прокачивании бурового раствора и медленном вращении бурильной колонны ротором металлические предметы, попадая между верхними лопатками верхних ступеней турбины, разрушают эти лопасти, которые, в свою очередь попадают в следующие ступени и вызывают заклинивание статоров и роторов.

В случае заклинивания вала в корпусе турбобура долото отбивают так же, как и в роторном бурении, вращением колонны бурильных труб, так как при этом вращение бурильных труб будет обеспечивать и вращение долота.

Аварии при бурении одной и той же скважины могут возникнуть при замене турбобуров меньших диаметров турбобурами больших диаметров. Это объясняется тем, что в стенках скважины в местах перехода из одних пород в другие образуются уступы, определяющие проходимость данного типоразмера турбобура при вполне определенном диаметре долота.

Для предотвращения аварий с турбобурами надо проверять крепление гайки, переводника, ниппеля и вращение вала у каждого турбобура; такая проверка турбобура, поступившего с завода-изготовителя, производится на базе бурового предприятия, а турбобура, поступившего из ремонта — на буровой.

2.6 Падение в скважину посторонних предметов

Одним из довольно распространенных видов аварий при бурении являетсяпадение в скважину посторонних предметов, например, ключей, кувалд и других ручных инструментов, вкладышей ротора, роторных клиньев, сухарей челюстодержателей автоматического бурового ключа.

Для предупреждения данного вида аварий необходимо:

  • закрывать устье скважины при поднятых бурильных трубах;
  • следить за исправностью ключей, вилок, ручного инструмента, спуско-подъемных приспособлений;
  • систематически проверять состояние деталей вращателя станка.

Вначале, с помощью печати, определяют глубину нахождения посторонних предметов в скважине, для чего используют паук, ерш, сверла различных видов, пикообразные долота, магнитные, забойные и торцовые фрезеры.

Металлические предметы извлекают пауками или магнитными фрезерами, неметаллические — дробят пикообразными долотами, фрезерами, сверлами с одновременной промывкой скважины. Раздробленные частицы восходящим потоком выносится на поверхность.

Если ствол забит металлической пробкой или же она образовалась в процессе чистки скважины, то в таких случаях эксплуатационную колонну извлекают с расчетом поднять обсадные трубы, забитые посторонними предметами и очистить от них ствол. Это возможно при двух-трехколонной конструкции скважины.

Различные мелкие предметы извлекают магнитным фрезером или фрезером-пауком. Магнитный фрезер спускают в бурильных трубах. С промывкой и медленным вращением инструмент доводят до забоя. Металлические предметы, омываясь струей жидкости, заходят внутрь фрезера и притягиваются магнитом. Фрезер вращают на забое в течение 5 — 10 мин, после чего прекращают промывку скважины и поднимают его. Если не удается захватить отдельные предметы, их проталкивают до забоя, офрезеровывают или дробят на мелкие куски, а затем захватывают различными инструментами.

При наличии в скважине зумпфа достаточной глубины и невозможности извлечь отдельные предметы, их проталкивают в зумпф и оставляют на забое.

2.7 Прочие аварии

К прочим авариям при бурении скважин относят аварии при проведении скважинных работ — геофизических исследований скважин, например, прихваты и оставление в скважине каротажного кабеля, приборов, грузов, шаблонов, торпед и других устройств,

Для предупреждения аварий при скважинных работах необходимо:

  • ознакомить каротажную бригаду перед производством работ с особенностями конструкции и состоянием скважины, с возможными зонами осложнений;
  • проработать ствол скважины перед спуском геофизических и других скважинных приборов и снарядов;
  • проверять соответствие кабеля (троса) глубине производимых работ, его целостность, прочность крепления скважинных приборов и устройств;
  • прекратить спуск скважинных приборов при их затяжках, приборы поднять и повторить проработку скважины.

    3.

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

3.2 Техника безопасности при ликвидации аварий

При возникновении аварии бурильщик обязан немедленно уведомить бурового мастера об аварии и принять первоочередные меры по ее ликвидации, чтобы не допустить осложнений.

Для предупреждения несчастных случаев с персоналом, участвующим в ликвидации аварии, необходимо проводить следующие мероприятия.

При ликвидации аварий следует строго руководствоваться Правилами безопасности в нефтедобывающей промышленности.

Наиболее сложные аварии в бурении: прихват инструмента; обрыв или слом инструмента.

До начала ловильных работ не всегда можно составить точное представление о состоянии части бурильной колонны, оставленной в скважине, поэтому при возникновении аварии необходимо подготовиться к тому, что оставленная часть колонны окажется прихваченной и ликвидация аварии будет происходить в сложных и опасных условиях.

1. Проверить исправность вышки, талевой системы контроль измерительных приборов;

2. Убирать с мостков и рабочей площадки ненужный инструмент и освободите проходы;

3. Проверьте наличие и исправность противопожарного инвентаря перед работами;

4. Проверьте перед сборкой ловильного инструмента его состояние и запишите основные размеры;

5. Использовать только тот ловильный инструмент, который соответствует по своим техническим характеристикам виду аварии и геологическим условиям в скважине.

Ловильные работы и ликвидация прихватов — весьма ответственные операции, неумелое ведение которых может привести к серьезным поломкам бурового оборудования и вышки, гибели скважины и нечастным случаям с людьми. Поэтому о возникновении аварии бурильщик обязан немедленно известить бурового мастера, а в случае его отсутствия — руководителя участка или разведки, не приостанавливая проведения первоочередных мер по ликвидации аварии. В случае затянувшейся ликвидации аварии, но не позднее чем через пять дней с момента ее возникновения, составляется план ликвидации аварии, утверждаемый руководством бурового предприятия. Все мероприятия по ликвидации аварии (прихвата) необходимо выполнять быстро и организованно; чем дольше находится инструмент в скважине, тем труднее будет его извлечь.

При ликвидации аварий в скважинах допускаются повышенные нагрузки на буровое оборудование, отдельные его узлы и бурильную колонну. Для предупреждения несчастных случаев с персоналом, участвующим в ликвидации аварии, необходимо строго руководствоваться Правилами техники безопасности в нефтяной промышленности и Едиными техническими правилами ведения работ при строительстве скважин на нефтяных, газовых и газо-конденсатных месторождениях.

1. Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. М., Недра, 1985.

2. Иогансен К.В. Спутник буровика. М.,Недра, 1981.

3. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб, для вузов. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003.

4. Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин: Учеб. пособие для вузов. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002.

5. В.Г. Абатуров. Бурение в сложных геологических условиях. Часть 1. Аварии, их предупреждение и ликвидация. Курс лекций. Тюмень, 1995.

Оценка технологического риска. Зоны риска и его степени. Структура технологических процессов при бурении скважины № 256 Южно-Ягунского месторождения. Анализ возможных аварий и зон осложнений по геологическому разрезу. Перечень продуктивных пластов.

курсовая работа