Непрерывный сбор необходимой информации на буровой

Существует минимально необходимый набор параметров, который должен постоянно регистрироваться буровой командой для предотвращения прихвата. Эти параметры - очень важны, поскольку являются общими для всех членов буровой команды. Это является важным еще и потому, что на основе знания этих величин легко достичь взаимопонимание и связь между всеми членами буровой команды, что и позволяет предвидеть возникновение ситуации прихвата без использования сложного набора параметров.

Измерения, указывающие на возникновение ситуации прихвата

Затяжка

Измерение затяжки является одним из основных способов обнаружения возникновения прихвата. Прихват буровой колонны начинается тогда, когда статическая сила необходимая для начала вытягивания колонны превышает возможность подъемного устройства на буровой вышке или прочность на разрыв труб буровой колонны. Иногда от прихвата можно освободиться встряхиванием или изменением веса бурового раствора.

Ниже приводятся два примера из опыта бурения наклонной (под углом 20 град) скважины. Максимальная затяжка для этой колонны была 200Кфнт.

Первый пример показывает, как отслеживание затяжек может помочь в обнаружении начала ситуации прихвата. При выполнении каждого соединения регистрировались затяжки, которые вычислялись из уравнения:

При бурении участка скважины с 300 до 650 фт., усредненные значения затяжки составляли 90 Кфнт., что является достаточно большой величиной для такого рода скважин. На глубине 650 фт. затяжка возросла до 130 Кфнт. и оставалась на этом уровне до момента возникновения прихвата трубы на глубине 750 фт. Заметьте, что средняя затяжка была 130 Кфнт., что существенно меньше 200 Кфнт., необходимой для возникновения прихвата. Хотя среднее значение было 130 Кфнт., мгновенные значения этой величины были больше. Отсюда следует вывод, что необходимо принимать во внимание не только среднюю величину затяжки, но и отклонения от этой величины в разные моменты времени.

Второй пример показывает как нужно проследить за затяжками при подъеме колонны для того, чтобы определить возникновение ситуации прихвата. При подъеме затяжка легко вычисляется при помощи следующего уравнения:

Теоретическая нагрузка на крюке - это вес колонны для данной глубины и она вычисляется программой, ответственной за спускоподъемные операции. Подъем начинался с глубины d520 фт. Затяжка была высокой, и ее величина составляла около 100 Кфнт до глубины с950 фт., где она возросла до 140 Кфнт. Прихват колонны произошел на глубине с900 фт.

Рис. 7.5 Увеличение затяжки приводит к прихвату.

Крутящий момент

Крутящий момент, измеряемый на поверхности, является одним из важнейших параметров для определения ситуации прихвата. Из-за возрастающего контакта стенка-буровая колонна, момент обычно увеличивается вместе с увеличением глубины забоя. Неожиданное увеличение момента может означать увеличение момента на долоте вследствие изменения в формации, увеличения нагрузки на долото или на коническом замке. Увеличение момента на поверхности может также означать некоторое закривление или ненормальные силы, действующие на колонну.

Ниже приводится пример с той же скважины с наклоном в 20 град., который приводился в качестве примера слежения за затяжкой. На глубине с1850фт. было замечено увеличение крутящего момента с 7,5 до 8,5 Кфт фнт. Вес на поверхности увеличился незначительно, с 25 до 30 Кфнт., поэтому это незначительное увеличение момента, по-видимому, было вызвано увеличением момента на долоте. Затем колонна легко "скользила" на протяжении 60 фт. Момент на поверхности оставался в пределах 8,5 - 9 Кфнт фт до самого момента остановки проходки. При попытке спуска резинового диска с отверстием в центре (вайпера) на глубине спуска 100 фт. произошел прихват колонны.

Если существует возможность измерения момента в забое, то лучше ориентироваться на дельта - момент (момент на поверхности - момент в забое) для обнаружения прихвата. Этим самым устраняется влияние момента на долоте и внимание фокусируется на силах, действующих непосредственно на колонну. Хорошим подтверждением этого служит пример резкого увеличения момента на поверхности на глубине d920 фт. Анализ дельта - момента, (чертеж приводится ниже) показывает, что этот пик был вызван только лишь увеличением момента на долоте. Из чертежа видно, что дельта - момент на участке d950 - el00 фт. выше, чем тот, который был ранее и это указывает на действие на колонну посторонних сил, вызывающих прихват.

Рис. 7.6 Увеличение затяжки при подъеме приводит к прихвату.

Рис. 7.7 Крутящий момент перед прихватом.

Рис. 7.8 Увеличение момента перед прихватом.