что относится к признакам возникновения прихвата в желобе

Лекция 8. Желобообразование в стволе скважины

Желобообразование — это процесс одностороннего продольного кавернообразования в стенке открытого ствола скважины. При этом образуется каверна особой формы — в виде замочной скважины (желобообразного овала). Осложнения этого вида наиболее харак­терны для искривленных и имеющих значительный прогиб участ­ков скважин. Желоба могут образовываться при бурении в мяг­ких породах в случае отклонения оси скважины от вертикали на 2—3°. При желобообразовании возникает опасность попадания колонны бурильных труб в суженную часть выработок и ее за­клинивания, часто приводящего к обрыву бурильных труб.

Скопления рыхлого материала в стволе скважины также возникают при его обвале со стенок. Опасность прихвата при обвалах даже выше, ввиду их неожиданности. Обвалы связанны с наличием пластов глинистых пород, особенно если ими сложены крутозалегающие и трещиноватые пласты.Такие породы (глины, аргиллиты, глинистые сланцы) впитывают воду из бурового раствора, набухают и приобретают способность к скольжению и обрушению в скважину. Если обрушения происходят сразу, – то это обвалы, если же они продолжаются в течение длительного времени и мелкими порциями, то они называются осыпями. На месте обвалов или осыпей образуются расширения ствола скважины называемые кавернами

При бурении скважин довольно часто наблюдается случаи потери циркуляционной бурового раствора.

Уход бурового раствора в пласт в объеме, превышающем естественную убыль раствора в процессе бурения скважины, называют поглощением бурового раствора.

Потери бурового раствора при строительстве скважин – один из наиболее тяжелых и распространенных видов осложнений, требующих значительных затрат времени и средств на их ликвидацию.

По мимо потери раствора и сдерживание углубление скважины, поглощение способствует возникновению таких осложнений, как водо-,нефте- и газопроявления, осыпания, обвалы пород, сужение ствола скважины, которые, в свою очередь, ведут к тяжелым авариям – открытым фонтанам, прихватам колоны труб, смятию обсадных колонн и тд.

Поглощение может произойти только в том случае, если давление в столба раствора в скважине превысит предельное давление в пласте, и он начнет принимать раствор.

По интенсивности поглощения подразделяют на частичные – без потери циркуляции бурового раствора; полные – циркуляция бурового раствора отсутствует, но уровень жидкости находится у устья скважины; катастрофические – уровень бурового раствора устанавливается ниже устья скважины.

Заклинка в возникающих на стенках скважины желобах –это еще один вид прихвата, который также случается при подъеме бурильной колонны (рис. 3)

Рисунок 3 – Желобообразование в стволе скважины

1 – стенка скважины; 2 – бурильная труба; 3 – соединение; 4 – УБТ или колонковая труба; 5 – желоб

Желобообразование происходит при наличии значительных искривлений ствола скважины в интервалах, сложенных мягкими и средними породами. Во время подъема силой натяжения бурильная колонна 2 прижимается к стенке скважины 1 – ее висячему боку. Соединения 3 соскабливают материал, образуя желоб 5, в который погружается бурильная колонна. При каждом подъеме этот желоб становится глубже.

Колонна УБТ по своему диаметру обычно значительно превосходит диаметр замка и по этой причине попасть в желоб не может. Поэтому прихваты в желобах чаще всего имеют место в случаях, когда в бурильную колонну включают элементы, диаметр которых превышает диаметр пропиливших желоб соединений на относительно небольшую величину. Это может быть какой-либо новый (ранее не включавшийся) переводник. Иногда заклинка в желобе происходит при замене бурильной колонны на другую, большего диаметра (например 50 мм на 63.5 мм).

Образование желобов происходит при проведении спускоподъемных работ и расхаживании бурового инструмента. При этом торцовые части соединительных элементов колонн бурильных труб (муфты и замки) прорабатывают в породе продольную желобную выработку. В зависимости от конкретных условий такая вы­работка может формироваться на стороне как лежачего, так и висячего бока ствола скважины. Ширина ее зависит от наруж­ного диаметра используемых соединительных элементов (муфт, замков).

К геологическим причинам желобообразования можно отнести наличие в разрезе пород осадочного комплекса (глины, аргиллиты, сланцы, мергели, алевролиты и т. д.), а также отложения солей. Замечено, что глубина желоба в глинах и глиносодержащих поро­дах, как правило, больше, чем в песчаниках и алевролитах. Про­цесс желобообразования не зависит от глубины скважины. Опас­ность желобообразования возрастает в породах, перемежающихся по твердости. Объясняется это ростом интенсивности искривления скважин.

К технологическим причинам желобообразования следует от­нести: недопустимо интенсивное искривление ствола скважины, об­разование перегибов, разнонаправленность искусственного искрив­ления.

На образование желобов оказывают влияние использование из­ношенного породоразрушающего инструмента, а также мероприя­тия, приводящие к росту числа спуско-подъемных инструментов, его расхождений, применение технологии, не обеспечивающей под­держание целостности ствола скважины в процессе ее углубки и проведении СПО, несоответствие конкретным условиям режима промывки, свойств промывочной жидкости, вибрации колонны бурильных труб и др.

Организационные причины образования желобов — проектиро­вание заложения искривленных участков скважин в породах, склонных к кавернообразованию, а также использование при бу­рении изогнутых бурильных труб.

Развитие желобов в стволе скважины весьма опасно в связи с возможностью возникновения осложнений в виде прихвата (за­тяжки, заклинивания, посадки) бурового инструмента, повышенного загрязнения ствола скважины шламом разбуренных пород из-за ухудшения условий его выноса из скважины (накопления шлама в застойных зонах), ошибок при тампонировании, вызван­ных неправильной оценкой объема ствола скважины.

1. Снижение числа циклов СПО в резуль­тате применения технологии, обеспечивающей увеличение про­ходки на коронку, долото. В зонах, опасных по желобообразованию, следует избегать ограничений на длину рейса.

2. Необходимо применять гладкоствольные бурильные трубы, исключать при воз­можности искривление скважин в условиях, благоприятных для развития осложнения.

3. При искусственном искривлении не сле­дует допускать резких перегибов оси скважины.

Желобообразование предупреждается при работе с буровым инструментом, оснащенным набором расширителей, в некоторых случаях— протекторами.

Методы ликвидации желобов. Эти методы сводятся в основном к разрушению желобных выработок путем разбуривания и взрыв­ными работами.

Для разрушения желобных выработок используют, как отме­чалось, расширители. В мягких и средней твердости породах ис­пользуются четырехлопастные расширители, в более твердых по­родах— расширители шарошечного типа. В практике бурения неф­тяных скважин применяется следующий набор для разбуривания: пикообразное долото, диаметр которого выбирается меньше диа­метра ствола скважины; УБТ; четырехлопастной спиральный центратор с диаметром в 1,1 —1,25 раза больше ширины желоба, но меньше номинального диаметра ствола скважины; бурильная труба; еще один специальный расширитель и колонна бурильных труб.

Процесс разрушения желоба оценивают по объему и форме выносимого из скважины шлама, а также по крутящему моменту. Разбуривание желоба ведется до полного его исчезновения.

В отдельных случаях освободить заклиненную колонну буриль­ных труб в желобной выработке удается путем нажатия на нее или, более эффективно, нанесением ударов, направленных вниз.

Признаки наличия желобовчастично совпадают с признаками сальникообразования. При подъеме бурового инструмента также наблюдаются затяжки. Однако содержание твердых частиц в буровом растворе остается в рамках нормы, и вынос на поверхность крупных кусков глины отсутствует. Данные инклинометрии свидетельствуют о значительном искривлении ствола скважины. При прихватах в желобах циркуляция промывочной жидкости сохраняется.

При появлении признаков желобообразования скорость подъема в пределах опасных интервалов снижают. При нарастании затяжек подъем прекращают, инструмент приспускают вниз и затем осторожно поднимают вновь. Если затяжка возникает снова, то подсоединяют ведущую трубу и продолжают подъем с вращением и промывкой.

Картина, сходная с желобообразованием, возникает при прихвате в интервалах пучащихся пород (обычно глинистых). Разбухая под влиянием впитываемого фильтрата бурового раствора, такие породы сужают сечение ствола скважины. При спуске узкий участок преодолевают с вращением и промывкой, однако в дальнейшем за время бурения стенки скважины сужаются снова, и при подъеме призабойная компоновка бурильной колонны может оказаться прихваченной.

Рисунок 4 – Сечение скважины при прихвате бурильной колонны фильтрационной коркой

1 – проницаемая порода; 2 – фильтрационная корка; 3 – соединение бурильных труб; 4 бурильная труба

Основное отличие заклинки в пучащихся породах от заклинки в желобах состоит в том, что появление суженных участков не связано с повышенной кривизной ствола. Циркуляция при прихватах в сужениях отсутствует.

Скопления рыхлого материала в стволе скважины также возникают при его обвале со стенок. Опасность прихвата при обвалах даже выше, ввиду их неожиданности. Обвалы связанны с наличием пластов глинистых пород, особенно если ими сложены крутозалегающие и трещиноватые пласты.Такие породы (глины, аргиллиты, глинистые сланцы) впитывают воду из бурового раствора, набухают и приобретают способность к скольжению и обрушению в скважину. Если обрушения происходят сразу, – то это обвалы, если же они продолжаются в течение длительного времени и мелкими порциями, то они называются осыпями. На месте обвалов или осыпей образуются расширения ствола скважины называемые кавернами (рис. 5)

Рисунок 5 – Каверна

На рисунке показано, что при прохождении через каверну (диаметр которой иногда превышает 1 м), скорость восходящего потока жидкости многократно уменьшается. Так-как вынос шлама тем больше, чем больше скорость потока, то в каверне шлам практически перестает выноситься и происходит его накопление. Смешанный с глинистым раствором шлам образует сальник.Сальникообразованию способствует высокая вязкость глинистого раствора и липкость его корки.

Вначале сальник образуется в периферийной части каверны, но постепенно он увеличивается в объеме и сходится к центру. Вращение бурильных труб приводит к уплотнению сальника, его материал сползает вниз и перекрывает проход. Сальник затрудняет прохождение бурильной колонны, создавая “посадки” (уменьшение показаний индикатора веса) при спуске и “затяжки” (рост показаний) при подъеме. Если процесс нарастания сальника не прекратить, то в конечном итоге затяжки и посадки приводят к прихвату в сальнике во время спускоподъемных операций. При таких прихватах циркуляция промывочной жидкости обычно невозможна.

ОСН1 [стр.129], ДОП1 [стр.7-12]

1. Что называют желобообразованием? В каких породах они могут образовываться?

2. Назовите геологические причины желобообразования.

3. Какие методы применяются для ликвидации желобов?

4. Назовите технологические причины желобообразования.

Источник

Злокачественное новообразование: причины появления, виды и стадии развития

Существует более двухсот разновидностей онкологических заболеваний, которые могут развиваться в любой области человеческого организма. Болезнь провоцируется неконтролируемым появлением атипичных мутировавших клеток, что со временем вызывает нарушение работы отдельных органов и систем организма, а также ухудшает общее самочувствие человека.

Проявление симптомов зависит от того, где расположено злокачественное новообразование и какова стадия его развития. Основными симптомами становятся: общая слабость, ухудшение аппетита, резкая потеря веса, субфебрильная температура, чрезмерная потливость, озноб.

Лечение и шансы на полное выздоровление зависят от стадии злокачественных новообразований, их вида и реакции на различные препараты. Чтобы предотвратить появление онкологии или быстро ее обнаружить, важно знать причины болезни и первые симптомы. Если есть подозрения на злокачественное новообразование, рекомендуется обратиться за консультацией опытного врача-онколога. Наилучшую помощь оказывают в иностранных клиниках.

В Турции пациентам обеспечивается максимально эффективное лечение, быструю и точную диагностику, демократичные цены на услуги.

Причины злокачественных новообразований

Ученые определили ряд причин злокачественных новообразований, способных спровоцировать развитие рака. Для удобства их принято разделять на две большие группы: эндогенные и экзогенные.

Рассмотрим подробнее каждую из них.

Эндогенные причины злокачественных новообразований:

Экзогенные причины злокачественных новообразований:

Виды злокачественных новообразований

Злокачественное образование по строению в первую очередь зависит от тканей, в которых оно сформировалось. По этому признаку различают следующие виды злокачественных новообразований:

По принципу деления злокачественных клеток выделяют гистологические, клинические и морфологические виды опухолей.

По сложности строения бывают простые (образование из одного типа ткани) или сложные виды злокачественных новообразований. Также рак различают по органу или системе, в которых он сформировался: костей, кишечника, яичников, кожи, желудка, молочных желез, предстательной железы, шейки матки, легких и т.п.

Виды злокачественных новообразований по строению клеток, на основе которых они развиваются:

Стадии злокачественных новообразований

По степени агрессивности болезни и ее распространению по организму, различают 4 стадии злокачественных новообразований.

Рассмотрим признаки каждой из них:

Стадии злокачественных новообразований определяются после тщательного обследования и консультации врача-онколога.

Источник

Заклинивание в желобных выработках

а) б) в) г)

После образования желоба в скважине часть его конфигурации с малым диаметром необходимо расширить до диаметра, достаточно большого для пропускания всех частей бурильной колонны. Имеются различные расширительные устройства для достижения этой цели, и действие такого устройства показано на рис. 5.1, г. Бурильная труба будет медленнее врезаться в верхнюю сторону искривленного участка скважины, если смазывающая способность бурового раствора будет высокой.

Характерные признаки образования в скважине желоба-проработки: посадки, затяжки, прихваты, а также заклинивание бурильных и обсадных труб. Опыт бурения показал, что желобообразование происходит не сразу, а постепенно с ростом числа рейсов бурильного инструмента.

Образовавшиеся в процессе бурения и СПО желоба снижают скорость восходящего потока БР, что приводит к загрязнению скважины и, как следствие этого, посадкам и затяжкам инструмента.

Мимальный радиус искривления R ствола скважины, при котором желоба не образуются, может быть определен по формуле

,

В мягких породах F=10 кН, в породах средней твердости F =20-

Влияние геологических факторов. Иногда проходимые породы имеют тенденцию отклонять долото. Управление его направлением становится более трудным при бурении через слоистые породы, которые залегают не горизонтально. Когда угол падения пород (угол между плоскостью напластования и горизонтальной плоскостью) меньше 45°, долото стремится отклониться в сторону восстания пласта или принять положение, перпендикуляр-ное напластованию. Если угол падения больше 45°, то долото имеет тенденцию бурить вниз по падению пласта или стремится принять положение, параллельное напластованию (рис. 5.2). Для предотвращения влияния пород необходимо использовать жесткие забойные компоновки.

Долото также имеет тенденцию отклоняться горизонтально, параллельно наклонному напластованию из-за разной прочности проходимых пород. Этот эффект называют «блужданием». Даже там, где напластование горизонтальное, вращаемое вправо долото имеет тенденцию двигаться вправо в искривленной скважине («уход» долота).

«Блуждание» и «уход» долота труднее контролировать, чем изменения вертикального направления, потому что они не могут быть скорректированы простым изменением вращения или нагружения забойной компоновки.

Если жесткая компоновка не обеспечивает контроль над «блужданием» или «уходом» долота, обычно требуется отклоняющий инструмент. В большинстве случаев, однако, бурильщик может предвидеть влияние геологических факторов или «уход» долота и компенсировать это проводкой скважины, например в точке начала искривления выбрать направление, которое отличается от показанного на плане (обычно влево) и использовать «уход» долота для проводки ствола к цели.

Гидравлические особенности. Как правило, направленное бурение наиболее эффективно при высокой скорости проходки, при которой требуются высокие давления циркуляции для очистки скважины от шлама.

Чтобы достичь наилучших общих результатов при наименьшей стоимости, бурильщик должен учитывать многие факторы, такие как скорость проходки, изменение угла искривления, ожидаемый абразивный износ или прихват бурильного инструмента, регулирование давления.

Скорость проходки, например, ограничивается, когда набирают кривизну, так как нагрузка на долото совместно с давлением циркуляции должны быть ограничены, чтобы контролировать интенсивность отклонения ствола. В искривленных интервалах, особенно в стволах с большим углом наклона, шлам имеет тенденцию оседать на нижнюю стенку ствола. Бурильная колонна также провисает на нижнюю стенку, ухудшая очистку восходящим потоком БР. Стабилизаторы помогают частично решить проблему, удерживая бурильную колонну на некотором удалении от стенки ствола скважины. Увеличение скорости циркуляции может заставить компоновку отклоняться слишком быстро или блуждать.

Действие сил трения. В сильно искривленных скважинах большая часть веса бурильной колонны приходится на нижнюю стенку ствола. Возникающее в результате этого трение требует большей мощности на вращение бурильной колонны и увеличивает опасность истирания замков, износа и поломки труб. В мягких породах это может привести к образованию желоба на нижней стенке ствола.

Мероприятия по предупреждению желобообразования следующие:

· соответствие интенсивности искривления проходимым породам; введение смазывающих добавок в БР;

· применение эксцентричных переводников, позволяющих выводить инструмент из желоба при вращении колонны;

· соблюдение отношения наружного диаметра спускаемых труб к диаметру желоба не менее 1,35-1,40;

· над УБТ устанавливать противожелобный центратор соответствующего размера;

· при проектировании и бурении вертикальных скважин не допускать изменения зенитного угла более 1° на 10 м, а абсолютное значение угла искривления не должно превышать 3-4°;

· не допускать спуск бурильной колонны с посадками. При появлении посадки, cпуск приостановить, приподнять инструмент в безопасную зону и проработать интервал до полного исчезновения посадок.

При проработке интервала желобных выработок используется такая компоновка: пикообразное долото меньшего по отношению к стволу скважины диаметра, УБТ, четырехлопастной спиральный центратор, диаметр которого в 1,1-1,25 раза больше ширины желоба, но меньше номинального диаметра скважины, бурильные трубы, лопастный или шарошечный расширитель, бурильные трубы.

При возникновении признаков затягивания колонны труб в желобную выработку бурильщик обязан:

– немедленно разгрузить колонну бурильных труб на 20–30 т. Разгрузку повторить 4–5 раз, не доводя силу натяжения колонны до ее собственного веса;

– проворачивать инструмент ротором с помощью ведущей трубы или клинового захвата с разгрузкой веса на 3–4 т;

– восстановить циркуляцию и повторить вышеуказанные действия (категорически запрещается освобождать инструмент путем его расхаживания натягиванием сверх собственного веса).

5.2. Осложнения, связанные с разбуриванием

Хемогенных пород

Соленосные отложения представляют собой комплекс легкоразмывающихся хемогенных и терригенных пород. После перебуривания соленосных отложений под воздействием нескомпенсированных напряжений горная порода стремится занять устойчивое положение, вследствие чего в приствольной зоне под воздействием горного давления наблюдаются пластические деформации (течение солей), а при наличии хрупких непрочных пород возможны обрушения, обвалы, образование каверн. Наряду с естественными процессами дестабилизации стенок скважин наблюдается и искусственная дестабилизация под воздействием промывочных жидкостей: растворение и размывание стенок скважин. Растворение соли ухудшает качество БР, требуются дополнительные затраты труда и средств на его стабилизацию. Осложнения при разбуривании хемогенных пород (рис. 5.3) проявляются в виде каверн, образованных в результате растворения и размыва солей, или сужений ствола, обусловленных их течением. Исходной информацией для составления прогноза зон возможных осложнений, связанных с разбуриванием хемогенных пород, являются глубина залегания соленосной толщи, ее мощность, минералогический состав, пластовая температура, а также геостатическое давление вышележащих пород.

Критерием оценки устойчивости хемогенных пород следует считать ее пластовую температуру. Температуру, при которой соли теряют свою прочность, а устойчивость стенок скважины сохраняется за счет уравновешивания геостатического давления гидростатическим, называют критической (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Лекция 4. ЖЕЛОБО- И КАВЕРНООБРАЗОВАНИЯ В СТОЛЕ СКВАЖИНЫ

Желобообразование — это процесс одностороннего продольного кавернообразования в стенке открытого ствола скважины. При этом образуется каверна особой формы — в виде замочной скважины (желобообразного овала). Осложнения этого вида наиболее харак­терны для искривленных и имеющих значительный прогиб участ­ков скважин. Желоба могут образовываться при бурении в мяг­ких породах в случае отклонения оси скважины от вертикали на 2—3°. При желобообразовании возникает опасность попадания колонны бурильных труб в суженную часть выработок и ее за­клинивания, часто приводящего к обрыву бурильных труб.

Скопления рыхлого материала в стволе скважины также возникают при его обвале со стенок. Опасность прихвата при обвалах даже выше, ввиду их неожиданности. Обвалы связанны с наличием пластов глинистых пород, особенно если ими сложены крутозалегающие и трещиноватые пласты.Такие породы (глины, аргиллиты, глинистые сланцы) впитывают воду из бурового раствора, набухают и приобретают способность к скольжению и обрушению в скважину. Если обрушения происходят сразу, – то это обвалы, если же они продолжаются в течение длительного времени и мелкими порциями, то они называются осыпями. На месте обвалов или осыпей образуются расширения ствола скважины называемые кавернами

При бурении скважин довольно часто наблюдается случаи потери циркуляционной бурового раствора.

Уход бурового раствора в пласт в объеме, превышающем естественную убыль раствора в процессе бурения скважины, называют поглощением бурового раствора.

Потери бурового раствора при строительстве скважин – один из наиболее тяжелых и распространенных видов осложнений, требующих значительных затрат времени и средств на их ликвидацию.

По мимо потери раствора и сдерживание углубление скважины, поглощение способствует возникновению таких осложнений, как водо-,нефте- и газопроявления, осыпания, обвалы пород, сужение ствола скважины, которые, в свою очередь, ведут к тяжелым авариям – открытым фонтанам, прихватам колоны труб, смятию обсадных колонн и тд.

Поглощение может произойти только в том случае, если давление в столба раствора в скважине превысит предельное давление в пласте, и он начнет принимать раствор.

По интенсивности поглощения подразделяют на частичные – без потери циркуляции бурового раствора; полные – циркуляция бурового раствора отсутствует, но уровень жидкости находится у устья скважины; катастрофические – уровень бурового раствора устанавливается ниже устья скважины.

Заклинка в возникающих на стенках скважины желобах –это еще один вид прихвата, который также случается при подъеме бурильной колонны (рис. 4.1)

Рис. 4.1. Желобообразование в стволе скважины

1 – стенка скважины; 2 – бурильная труба; 3 – соединение; 4 – УБТ или колонковая труба; 5 – желоб

Желобообразование происходит при наличии значительных искривлений ствола скважины в интервалах, сложенных мягкими и средними породами. Во время подъема силой натяжения бурильная колонна 2 прижимается к стенке скважины 1 – ее висячему боку. Соединения 3 соскабливают материал, образуя желоб 5, в который погружается бурильная колонна. При каждом подъеме этот желоб становится глубже.

Колонна УБТ по своему диаметру обычно значительно превосходит диаметр замка и по этой причине попасть в желоб не может. Поэтому прихваты в желобах чаще всего имеют место в случаях, когда в бурильную колонну включают элементы, диаметр которых превышает диаметр пропиливших желоб соединений на относительно небольшую величину. Это может быть какой-либо новый (ранее не включавшийся) переводник. Иногда заклинка в желобе происходит при замене бурильной колонны на другую, большего диаметра (например 50 мм на 63.5 мм).

Образование желобов происходит при проведении спуско-подъемных работ и расхаживании бурового инструмента. При этом торцовые части соединительных элементов колонн бурильных труб (муфты и замки) прорабатывают в породе продольную желобную выработку. В зависимости от конкретных условий такая вы­работка может формироваться на стороне как лежачего, так и висячего бока ствола скважины. Ширина ее зависит от наруж­ного диаметра используемых соединительных элементов (муфт, замков).

К геологическим причинам желобообразования можно отнести наличие в разрезе пород осадочного комплекса (глины, аргиллиты, сланцы, мергели, алевролиты и т. д.), а также отложения солей. Замечено, что глубина желоба в глинах и глиносодержащих поро­дах, как правило, больше, чем в песчаниках и алевролитах. Про­цесс желобообразования не зависит от глубины скважины. Опас­ность желобообразования возрастает в породах, перемежающихся по твердости. Объясняется это ростом интенсивности искривления скважин.

К технологическим причинам желобообразования следует от­нести: недопустимо интенсивное искривление ствола скважины, об­разование перегибов, разнонаправленность искусственного искрив­ления.

На образование желобов оказывают влияние использование из­ношенного породоразрушающего инструмента, а также мероприя­тия, приводящие к росту числа спуско-подъемных инструментов, его расхождений, применение технологии, не обеспечивающей под­держание целостности ствола скважины в процессе ее углубки и проведении СПО, несоответствие конкретным условиям режима промывки, свойств промывочной жидкости, вибрации колонны бурильных труб и др.

Организационные причины образования желобов — проектиро­вание заложения искривленных участков скважин в породах, склонных к кавернообразованию, а также использование при бу­рении изогнутых бурильных труб.

Развитие желобов в стволе скважины весьма опасно в связи с возможностью возникновения осложнений в виде прихвата (за­тяжки, заклинивания, посадки) бурового инструмента, повышен­ного загрязнения ствола* скважины шламом разбуренных пород из-за ухудшения условий его выноса из скважины (накопления шлама в застойных зонах), ошибок при тампонировании, вызван­ных неправильной оценкой объема ствола скважины.

1. Снижение числа циклов СПО в резуль­тате применения технологии, обеспечивающей увеличение про­ходки на коронку, долото. В зонах, опасных по желобообразованию, следует избегать ограничений на длину рейса.

2. Необходимо применять гладкоствольные бурильные трубы, исключать при воз­можности искривление скважин в условиях, благоприятных для развития осложнения.

3. При искусственном искривлении не сле­дует допускать резких перегибов оси скважины.

При бурении на нефть и газ замечено, что если степень пере­гиба ствола скважины

Желобообразование предупреждается при работе с буровым инструментом, оснащенным набором расширителей, в некоторых случаях— протекторами.

При проектировании и бурении наклонно направленных сква­жин необходимо стремиться к плавному изменению трассы сква­жины, избегать разнонаправленности плоскостей искривления скважины. В интервалах пород, склонных к желобообразованию, следует проектировать вертикальные скважины вместо наклонных.

При разработке конструкции скважины рекомендуется преду­сматривать закрепление интервала, опасного по интенсивности желобообразования, обсадными трубами.

Недопустимы натяжения и попытки извлечения бурового инст­румента, попавшего в желоб. Не дает положительных результатов в этом случае и изменение параметров промывочной жидкости.

Методы ликвидации желобов. Эти методы сводятся в основном к разрушению желобных выработок путем разбуривания и взрыв­ными работами.

Для разрушения желобных выработок используют, как отме­чалось, расширители. В мягких и средней твердости породах ис­пользуются четырехлопастные расширители, в более твердых по­родах— расширители шарошечного типа. В практике бурения неф­тяных скважин применяется следующий набор для разбуривания: пикообразное долото, диаметр которого выбирается меньше диа­метра ствола скважины; УБТ; четырехлопастной спиральный цент-ратор с диаметром в 1,1 —1,25 раза больше ширины желоба, но меньше номинального диаметра ствола скважины; бурильная труба; еще один специальный расширитель и колонна бурильных труб.

Процесс разрушения желоба оценивают по объему и форме выносимого из скважины шлама, а также по крутящему моменту. Разбуривание желоба ведется до полного его исчезновения.

В отдельных случаях освободить заклиненную колонну буриль­ных труб в желобной выработке удается путем нажатия на нее или, более эффективно, нанесением ударов, направленных вниз.

Признаки наличия желобовчастично совпадают с признаками сальникообразования. При подъеме бурового инструмента также наблюдаются затяжки. Однако содержание твердых частиц в буровом растворе остается в рамках нормы, и вынос на поверхность крупных кусков глины отсутствует. Данные инклинометрии свидетельствуют о значительном искривлении ствола скважины. При прихватах в желобах циркуляция промывочной жидкости сохраняется.

При появлении признаков желобообразования скорость подъема в пределах опасных интервалов снижают. При нарастании затяжек подъем прекращают, инструмент приспускают вниз и затем осторожно поднимают вновь. Если затяжка возникает снова, то подсоединяют ведущую трубу и продолжают подъем с вращением и промывкой.

Картина, сходная с желобообразованием, возникает при прихвате в интервалах пучащихся пород (обычно глинистых). Разбухая под влиянием впитываемого фильтрата бурового раствора, такие породы сужают сечение ствола скважины. При спуске узкий участок преодолевают с вращением и промывкой, однако в дальнейшем за время бурения стенки скважины сужаются снова, и при подъеме призабойная компоновка бурильной колонны может оказаться прихваченной.

Рис. 4.2 Сечение скважины при прихвате бурильной колонны фильтрационной коркой

1 – проницаемая порода; 2 – фильтрационная корка; 3 – соединение бурильных труб; 4 бурильная труба

Основное отличие заклинки в пучащихся породах от заклинки в желобах состоит в том, что появление суженных участков не связано с повышенной кривизной ствола. Циркуляция при прихватах в сужениях отсутствует.

Скопления рыхлого материала в стволе скважины также возникают при его обвале со стенок. Опасность прихвата при обвалах даже выше, ввиду их неожиданности. Обвалы связанны с наличием пластов глинистых пород, особенно если ими сложены крутозалегающие и трещиноватые пласты.Такие породы (глины, аргиллиты, глинистые сланцы) впитывают воду из бурового раствора, набухают и приобретают способность к скольжению и обрушению в скважину. Если обрушения происходят сразу, – то это обвалы, если же они продолжаются в течение длительного времени и мелкими порциями, то они называются осыпями. На месте обвалов или осыпей образуются расширения ствола скважины называемые кавернами (рис. 4.2)

На рисунке показано, что при прохождении через каверну (диаметр которой иногда превышает 1 м), скорость восходящего потока жидкости многократно уменьшается. Так-как вынос шлама тем больше, чем больше скорость потока, то в каверне шлам практически перестает выноситься и происходит его накопление. Смешанный с глинистым раствором шлам образует сальник.Сальникообразованию способствует высокая вязкость глинистого раствора и липкость его корки.

Вначале сальник образуется в периферийной части каверны, но постепенно он увеличивается в объеме и сходится к центру. Вращение бурильных труб приводит к уплотнению сальника, его материал сползает вниз и перекрывает проход. Сальник затрудняет прохождение бурильной колонны, создавая “посадки” (уменьшение показаний индикатора веса) при спуске и “затяжки” (рост показаний) при подъеме. Если процесс нарастания сальника не прекратить, то в конечном итоге затяжки и посадки приводят к прихвату в сальнике во время спускоподъемных операций. При таких прихватах циркуляция промывочной жидкости обычно невозможна.

Рекомендуемая литература: Осн. 1.с. 238-245

1) Причины возникновения желобов

2) Процесс возникновения каверн

3) Геологические причины возникновения желобов

4) Технологические причины желбообразования

Источник