Материал: Прихваты колонн при бурении скважин

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

А. К. САМОТОЙ

Прихваты

колонн при бурении скважин

МОСКВА « Н Е Д Р А » 1984

П Р Е Д И С Л О В И Е

Важный резерв повышения производительности труда в буре­ нии скважин — сокращение затрат на борьбу с авариями. Безава­ рийная проводка скважин определяется как совершенством спосо­ бов предупреждения аварий, так и соответствием выбираемых для предупреждения и ликвидации аварий мероприятий конкрет­ ным условиям.

Высокоэффективные материалы и химические реагенты для буровых растворов в сочетании с техническими средствами их приготовления и очистки позволяют достичь высоких технико-эко­ номических показателей бурения. Однако вполне естественный процесс усложнения условий проводки скважин с увеличением их глубин (особенно в разведочном бурении) и, как следствие, воз­ растанием температуры, давления и перепада давлений, солевой и сероводородной агрессии требует создания надежных методов предупреждения аварий, и в частности прихватов, а также эффек­ тивных средств их ликвидации.

Настоящая работа, в которой с современных .позиций дается оценка факторов и условий, влияющих на возникновение прихва­ тов, приводятся технологические приемы и технические средства предупреждения и ликвидации прихватов, поможет специалистам производственных и проектных организаций совершенствовать процесс проводки скважин и улучшать технико-экономические по­ казатели бурения. В работе также рассмотрены некоторые меро­ приятия по предупреждению и ликвидации прихватов, используе­ мые за рубежом.

Для более углубленного решения ряда рассматриваемых проб­ лем автором использованы некоторые результаты научно-исследо­ вательских разработок, выполненных сотрудниками лаборатории борьбы с прихватами и математического обеспечения НИР ВНИИКРнефти, за что автор выражает им свою искреннюю при­ знательность. Автор благодарит Л. Б. Пыхтину, О. Т. Бондарчук, Л. В. Баранову, Г. Ф. Пасниченко за помощь при подготовке книги.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИХВАТОВ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН

Современное бурение характеризуется неуклонным ростом объема проходки. Так, в 1977 г. предприятиями Миннефтепрома было .пробурено 12341,6 тыс. м, а в 1980 г.— 17984,3 тыс. м. Чис­ ло аварий возросло с 1237 (в 1977 г.) до 1344 (в 1980 г.), как вид­ но из табл. 1. По сравнению с 1977 г. число прихватов увеличи­

лось с 417 до 447 в 1980 г. (табл. 2),

а время, затраченное на их

ликвидацию, — с 196,5 до 256,3 тыс. ч.

Как показывает анализ,

26% прихватов произошло по причине, вызванной действием пере­

пада давления

(I категория), 32% — вследствие заклинивания ин­

струмента (II

категория) и 42% — по причине сужения ствола

скважины в связи с осыпями, обвалообразованиями, сальникообразованиями, оседанием шлама и утяжелителя (III категория).

Отметим, что более половины времени, затрачиваемого на лик­ видацию прихватов по Миннефтепрому, приходится на объедине­ ния Дагнефть, Азнефть, Киргизнефть, Грузнефть, Грознефть, Таджикнефть, Туркменнефть, Узбекнефть, Укрнефть (по данным 1979 г.), причем объем проходки по этим объединениям составля­ ет лишь 10%, а количество прихватов — около 16% от суммарных показателей по Миннефтепрому (табл. 3). Как видно из таблицы,

более 80% прихватов

по этим объединениям связано

с заклини­

ванием инструмента

и сужением ствола

скважин

(категории II

и III).

 

 

 

по

названным

Среднее время ликвидации одного прихвата

объединениям составило

1393 ч, причем

наибольшей

трудоем­

костью характеризуются

прихваты II категории. Следует отме­

тить, что на ликвидацию одного прихвата

I категории в объедине­

ниях Туркменнефть, Азнефть, Укрнефть, Грознефть затрачивается в среднем соответственно 3414, 1393, 1363 и 1098 ч.

На возникновение и ликвидацию прихватов на площадях Кав­ каза, Средней Азии, Украины значительно влияют естественные условия бурения, характеризующиеся наличием мощных толщ проницаемых отложений, пород, склонных к осыпям и обвалам» зон с аномально высокими пластовыми давлениями и температу­ рами, с солевой и термосолевой агрессией, нередко приводящей к деструкции бурового раствора. Кроме того, аварии связаны с большими глубинами и сложными конструкциями скважин и ком­ поновок низа бурильных колонн.

В практике бурения еще нередки случаи, когда мероприятия, проводимые для предотвращения одного вида осложнений, приво­ дят к возникновению и развитию других осложнений и аварий. Например, при повышении плотности бурового раствора, с целью

4

Таблица 1

 

 

Проходка, тыс,

м по годам

Число аварии по годам

Время ликвидации аварий, ч

Объединение

 

 

по годам

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1977

1978

1979

1980

1977

1978

1979

1980

1977

1978

1979

1980

Всего по Миннефтепрому

 

12341,6

14211,1

16494,9

17984,3

1237

1274

1327

1344

443813 351741 438940

566445

Главтюменнефте! аз

 

3782,1

4858,6

6043,9

5562,6

65

146

186

148

10775

23724

27091

23745

В том числе:

 

2014,2

2313,8

2689,6

2490,3

32

51

78

66

4587

7183

11672

11216

Нижневартовскнефтегаз

 

Сургутнефтегаз

 

755,7

1233,9

1742,6

1293,9

17

44

45

29

3208

6702

5866

4646

Юганскнефтегаз

 

902,6

1153,4

1427,1

1574,1

14

45

54

43

2593

9382

8714

6823

Урайнефтегаз

 

109,6

157,5

184,6

204,3

2

6

9

10

387

457

839

1060

Татнефть

 

1754,0

1859,9

2149,5

2419,4

113

102

111

105

11442

10313

12749

13870

Башнефть

 

1561,0

1686,0

1198,0

2399,9

207

231

196

246

27906

29034

30019

48716

Куйбышевнефть

 

448,6

517,7

576,1

669,3

82

92

86

П6

14646

17526

16722

31136

Пермнефть

 

807,4

801,3

764,6

856,4

127

128

123

123

15497

14176

15935

19421

Мангышлакнефть

 

508,5

597,9

588,2

641,0

54

56

43

30

10136

11436

12357

16171

Туркменнефть

 

365,5

367,1

337,8

306,2

29

25

36

28

29830

22268

36237

53821

Укрнефть

 

243,7

260,4

358,2

548,0

30

17

21

28

55435

26619

32018

30651

Грознефть

 

175,0

173,1

183,3

185,7

33

39

53

37

23436 207204

46261

40604

Оренбургнефть

 

340,0

370,7

380,6

419,9

102

83

101

85

10588

11459

14316

30494

Коминефть

 

246,0

347,2

389,9

546,1

80

84

89

88

27770

25553

15372

22233

Белоруснефть

 

203,3

170,7

310,7

502,2

16

20

22

16

6308

8199

16373

23986

Ставропольнефтегаз

 

293,5

313,5

302,4

301,8

22

16

12

16

6209

2773

4486

5540

Нижневолжскнефть

 

212,6

241,6

243,8

278,6

83

62

63

58

28607

17194

18920

31886

Азнефть

 

266,8

295,3

295,7

327,4

20

21

20

22

40850

34955

48955

53793

Краснодарнефтегаз

 

165,0

162,0

160,0

171,2

27

15

17

18

21956

3275

7522

14779

Эмбанефть

 

120,0

131,1

162,7

181,2

15

18

16

8

13166

13393

13776

7726

Удмуртнефть

 

228,0

304,0

365,0

418,1

10

17

16

19

524

1982

1577

1801

Дагнефть

 

88,3

88,3

93,2

92,2

27

23

16

16

24551

15269

20373

28305

Саратовнефтегаз

 

81,6

144,2

317,0

461,0

34

29

37

35

17622

10860

13245

16370

Узбекнефть

 

86,7

81,0

86,1

96,7

14

10

13

26

22345

8888

6871

14696

Киргизнефть

 

33,0

40,3

40,5

42,6

6

6

7

5

3682

1154

4337

5176

Таджикнефть

 

53,3

59,7

73,6

73,4

8

8

15

15

8894

5330

8340

12739

Грузнефть

 

38,1

41,9

51,8

48,1

22

15

13

16

11490

9932

9431

11012

Томскнефть

,

239,6

297,5

222,3

421,1

11

10

15

24

748

2897

5657

6153

Союзтермнефть

13,3

 

2

—* ,

621