Ликвидация прихватов

Для ликвидации прихватов бурильных и обсадных колонн применяются следующие методы:

1. Расхаживание колонны труб с нагрузками в пределах их упругих деформаций при наличии усиленной промывки качественным буровым раствором.

2. Установка нефтяных, водяных и кислотных ванн. Для нефтяной ванны необходимо добавлять 1-1,5% сульфанола.

3. Отворот колонны труб над зоной прихвата путем взрыва шнуровой торпеды (встряхивание колонны) при приложенном к трубам крутящем моменте.

4. Отворот частями прихваченной колонны труб левым инструментом.

Способ ликвидации прихвата выбирается в зависимости от вида прихвата. После 2-3 часов расхаживания желательно установить ванну. Для этого необходимо определить величину свободной части колонны труб и место нахождения прихвата относительно ствола скважины. Глубину прихвата определяют геофизическим методом. Место прихвата можно определить и расчетным методом по формуле (109):

, (109)

где L – длина свободной части бурильной колонны выше места прихвата, см;

1,05 – коэффициент, учитывающий наличие жестких замков;

Е – модуль Юнга, Е = 2,1*10⁶ кгс/см²;

F – площадь поперечного сечения трубы, см²;

Р₁, Р₂ – растягивающее усилие в кгс;

∆l – удлинение колонны при разности нагрузок (Р₂ – Р₁), см.

Удлинение и растягивающее усилие Р₂, Р₁ определяют следующим образом:

1. К колонне прикладывают усилие Р₁, которое должно превышать 5 делений показания индикатора веса, соответствующее весу бурильных труб до прихвата, и делают отметку на квадрате против неподвижной плоскости стола ротора.
2. Повторно натягивают колонну с усилием на пять делений превышающим первоначальное, и быстро снижают его до первоначального Р₁. Разница между первой и второй отметками объясняется трением в роликах талевого механизма. Это расстояние делят пополам, берут среднее значение и считают верхней отметкой.
3. Прикладывают к колонне усилие Р₂, которое будет превышать усилие Р₁ на 10-20 делений и делают новую отметку на квадрате. Р₂ должна быть такой, чтобы деформация была в пределах упругости материала.
4. Повторно натягивают колонну с усилием, превышающим усилие Р₂, затем быстро снижают нагрузку и делают вторую отметку. Это расстояние делят пополам, полученную черту считают нижней отметкой. Расстояние между нижней и верхней отметками является искомым удлинением ∆l.

Для определения верхней границы прихвата существует приближенный расчет (из практики), при котором считают, что каждые 1000 м труб, свободных от прихвата при натяжении с усилием на 200 кН превышающим их собственный вес, удлиняются следующим образом:

Таблица 13 - Величина удлинения в зависимости от диаметра труб

Способ ликвидации прихвата зависит от вида прихвата. Для этого применяют различные жидкостные ванны.

Установка нефтяной ванны. Чтобы определить количество нефти для ванны, определяют объем кольцевого пространства с учетом перекрытия интервала прихвата на 50-100 м. Кроме того, в трубах необходимо оставлять определенный объем нефти для поддержания избыточного внутреннего давления на 1,2-1,5 МПа выше затрубного.

Для более полного заполнения затрубного пространства нефть необходимо закачивать при максимальной производительности. При замене глинистого раствора нефтью противодавление на пласт будет снижаться, что может вызвать проявление. Поэтому необходимо предусмотреть утяжеление глинистого раствора. Перед закачкой нефти необходимо проверить состояние противовыбросового оборудования и обеспечить запас глинистого раствора. После закачки нефти бурильную колонну необходимо разгрузить на 20-25 т и через каждый 1 час расхаживать колонну. Расхаживание можно начинать не ранее чем через 6-8 часов после установки ванны.

Продолжительность установки первой ванны не должна превышать 24 часа. При безрезультатности первой ванны восстанавливают циркуляцию бурового раствора и повторяют ванну с увеличением высоты подъема нефти. Продолжительность второй ванны не более 3 суток.

Установка водяной ванны. Применяется в интервале залегания каменных солей, в устойчивых песчано-глинистых и меловых отложений. Технология установки такая же, как и нефтяной ванны. Для большего эффекта в воду добавляют ПАВ. Освобождение прихваченной колонны наступает раньше, чем после нефтяной, поэтому к расхаживанию приступают через 2-3 часа с периодическим подкачиванием воды. Сплошную циркуляцию жидкости осуществляют через 5-6 часов.

Установка кислотной ванны. Она применяется в карбонатных породах, взаимодействующих с кислотой. В основном применяется соляная кислота 8-14%-ной концентрации. Часто применяют смесь соляной и плавиковой кислот. Для уменьшения действия кислоты на трубы в кислотную смесь добавляют ингибиторы. При увеличении температуры скорость реакции увеличивается.

Перед закачкой кислоты сначала закачивают 2-3 м³ воды, затем закачивают расчетный объем кислоты и снова 1-2 м³ воды. При кислотной ванне колонна должна быть заполнена кислотой на 65-75% объема, после чего скважину оставляют на 3-6 часов под давлением. Одновременно бурильную колонну расхаживают и через 1 час прокачивают в кольцевое пространство от 1 до 4 м³ кислоты.

При установке жидкостных ванн на верхней трубе следует установить обратный клапан, который предварительно опрессовывается на полуторократное давление. На устье скважины устанавливают цементировочную головку, которую подсоединяют к цементировочным агрегатам. Бурильная колонна во время установки ванны подвешивается на крюке с усилием, равным весу колонны до прихвата.

В процессе закачки жидкостной ванны, буферной и продавочной жидкостей беспрерывно замеряют параметры бурового раствора, выходящего из скважины. При этом расхаживание бурильной колонны запрещается.

Цементировочные агрегаты, с помощью которых будет производиться установка ванны, располагают относительно устья скважины с учетом розы ветров и заземляют. Кабины машин должны быть обращены в противоположную сторону от устья скважины. ЦА должны быть укомплектованы огнетушителями, а выхлопные трубы искрогасителями. В темное время суток должно быть достаточное освещение не менее 25 лк.