Авариями в процессе бурения называют поломки и оставление в скважине частей колонн бурильных и обсадных труб, долот, забойных двигателей, потерю подвижности (прихват) колонны труб, спущенной в скважину, падение в скважину посторонних металлических предметов.
4.2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ АВАРИЙ И ИХ ПРИЧИНЫ.
Основными видами аварий являются прихваты, поломка в скважине долот и турбобуров, поломка и отвинчивание бурильных труб, падение бурильного инструмента и других предметов в скважину.
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.
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.
Поломка долот вызывается спуском дефектных долот при отсутствии надлежащей проверки их, чрезмерными нагрузками на долото и передержкой долот на забое. Заклинивание шарошек возникает вследствие прекращения вращения шарошек на забое скважины, т. е. происходит прихват их на осях. Чаще всего происходит поломка подшипников шарошек колонковых и трехшарошечных долот.
Поломки турбобура происходят вследствие разъедания буровым раствором, развинчивания и вырывания верхней резьбы корпуса из нижней резьбы переводника и отвинчивания ниппеля с оставлением в скважине турбины.
Наибольшее число аварий с бурильными трубами при бурении гидравлическими забойными двигателями связано с разъеданием резьб промывочной жидкостью.
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.
4.3. МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ АВАРИЙ:
4.3.1. С БУРИЛЬНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ.
Для предупреждения прихватов необходимо:
1. применять высококачественные глинистые растворы, дающие тонкие плотные корки на стенках скважин, снижать липкость глинистого раствора, вводить смазывающие добавки;
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;
7. при вынужденных остановках необходимо;
(а) через каждые 3-5 мин. расхаживать бурильную колонну и проворачивать ее ротором;
(b) при отсутствии электроэнергии подключить аварийный дизель-генератор 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;
(с) в случае выхода из строя пневматической муфты подъемного, механизма следует немедленно установить аварийные болты расхаживать бурильную колонну или поднимать ее; 8. для предотвращения прихвата бурильной колонны при использовании утяжеленного глинистого раствор следует систематически применять профилактические добавки
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;
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;
5. использование предохранительных колпаков или колец, навинчиваемых на резьбу замков;
6. бесперебойное снабжение буровых специальными смазками.
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.
4.3.2. С ДОЛОТАМИ.
Чтобы предотвратить аварии, связанные с поломкой долот, необходимо:
1. перед спуском долота в скважину проверить его диаметр, а также проверить замковую резьбу, сварочные швы лап и корпуса и промывочные отверстия – наружный осмотр, насадку шарошек на цапфах – вращением от руки;
2. бурить в соответствии с указаниями геолого-технического наряда. Особое внимание должно быть обращено на очистку промывочной жидкости;
3. поднятое из скважины долото отвинчивать при помощи долотной доски, промывать водой, подвергать наружному осмотру и замеру.
Рекомендуется периодически очищать забой скважины от металла магнитным фрезером или забойным шламоуловителем.
4.3.3. С ЗАБОЙНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.
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. 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. С 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.