МИНОБРНАУКИ РОССИИ

РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

Факультет	Разработки нефтяных и газовых скважин
Кафедра	Бурения нефтных и газовых скважин

РЕФЕРАТ

по дисциплине	«Осложнения и аварии в бурении»

на тему	«Конструкции и принципы работы ударных механизмов для
ликвидации прихватов»

ВЫПОЛНИЛ:
Студент группы	РБ-19-03
	(номер группы)
Колганов Г.В.
(фамилия, имя, отчество)
(подпись)
(дата)

Москва, 20

22

---

Оглавление

Введение ….....3

Виды прихватов бурильной колонны, причины возникновения…………………4

Ударные механизмы, разработанные для ликвидации прихватов……………….9

Обоснование положения Яса ……………………………………………………...13

Заключение…………………………………………………………………….…...15

Список использованных источников и литературы …...16

Введение

Наиболее сложными и тяжелыми авариями в бурении скважин являются прихваты. Как показывает практика бурения скважин на нефть и газ, применение погружных ударных механизмов позволяет значительно повысить эффективность ведения аварийных работ. Ударные механизмы (яссы) широко применяются при ликвидации прихватов, вызванных заклиниванием, прилипаниями на большую высоту, а также обвалами. При работе с использованием ясса разрушается в зоне заклинивания связь между прихвачен­ной частью колонны и стволом скважины. Наиболее широко применяют такие меха­низмы, как механический ударный (ГУМ) и вибрационный (ВУК). В каждом нефтедобы­вающем районе имеются яссы местных кон­струкций, изготовленные в мастерских или на местных заводах.

Для ускорения ликвидации возникшего прихвата в начальной его стадии целесообраз­но устанавливать механические ударные уст­ройства - яссы в компоновку бурильной колон­ны, чтобы сразу же при обнаружении прихва­та включить механизм в работу, особенно это важно при бурении в осложненных условиях.

Виды прихватов, причины их возникновения

Если учитывать характеристику удерживающей силы и однородности обстоятельств, которые могли предшествовать возникновению, то причины возникновения прихватов подразделяются на три группы:

1) перепад давления (дифференциальные прихваты);

2) затяжка в желобной выработке, заклинивание колонны труб в суженной части ствола скважины или же посторонним предметом;

3) возникновение осыпей или обвалов, течения (ползучесть) пластичных пород и т.п.

Дифференциальный прихват бурильной (обсадной колонны)

Дифференциальный прихват возникает, когда под действием разности давлений в скважине и в проницаемом пласте неподвижная бурильная колонна вдавливается в фильтрационную глинистую корку, образовавшуюся на открытой поверхности этого пласта. Трение между бурильной колонной и породой пласта возрастает настолько, что сдвинуть колонну с места становится невозможно. Такие

---

прихваты возникают намного чаще в скважинах, пересекающих истощенные продуктивные пласты. И если бурильная колонна долго остается неподвижной, почти всегда возникает дифференциальный прихват. Дифференциальный прихват может произойти только в интервале проницаемого пласта. Прихват внутри обсадной колонны невозможен за исключением тех случаев, когда в ней появились каналы жидкости, например, перфорационные отверстия или негерметичности вследствие износа. Проницаемые пласты могут быть сложены, например, песчаниками и трещиноватыми породами. Возможен прихват в интервале глинистых пород, если они рассечены трещинами и проницаемы. Иногда прихваты возникают в обсадной колонне, в интервале перфорации или в местах потери герметичности вследствие внутреннего износа. Если в разрезе нет проницаемого пласта, то не будет фильтрационной корки и дифференциального давления. Под воздействием дифференциального давления, т. е. разницы между статическим давление жидкости в скважине и пластовым давлением, бурильная или обсадная колонна в интервале залегания проницаемых пластов прижимается к стенке скважины. Сила сдвига зависит от величины дифференциального давления, площади контакта и силы трения.

Расчёт силы дифференциального прихвата



Прихват бурильной колонны, вызванный накоплением шлама и осыпанием, обвалом стенки скважины

При бурении нередко случаются осыпи и обвалы пород стенок скважины. Осыпями называют такое осложнение, когда систематически значительное количество более или менее крупных частиц породы отделяются от стенок скважины, падают в ее ствол, подхватываются потоком промывочной жидкости и выносятся на дневную поверхность. Если же значительная масса породы внезапно выпадает в скважину, перекрывает кольцевое пространство или все сечение ствола и восходящий поток не в состоянии быстро удалить эту породу на поверхность, осложнение называют обвалом. Обычно видимым признаком обвала породы является резкое повышение давления в насосах.

Одна из причин осыпей и обвалов — изменение напряженного состояния в породе при разбуривании.

---

Причинами уменьшения прочности и устойчивости стенок скважины могут быть набухание глинистых пород под влиянием проникшего в них водного фильтрата; ослабление сил сцепления между частицами породы; уменьшение коэффициента трения между частицами тектонически нарушенных пород в результате смачивания поверхностей контакта фильтратом промывочной жидкости, особенно при больших углах падения пластов. Породы горизонтов с АВПД часто начинают осыпаться, если разность между поровым давлением в них и давлением в скважине становится достаточно большой. Допустимая величина этой разности зависит от прочности породы в приствольной зоне. Осыпи и обвалы могут явиться следствием резкого уменьшения давления в скважине при газонефтяном выбросе или при опробовании пласта в процессе бурения, при многократных колебаниях гидродинамического давления во время спуско-подъемных операций, а иногда также следствием усталостного разрушения пород, обусловленного колебаниями температуры.



Потеря устойчивости стенки скважины в статических условиях происходит под воздействием горного давления, не уравновешенного гидростатическим давлением жидкости в скважине.

Выделяют следующие виды потери устойчивости стенки ствола скважины:

• 
  осыпание слабосвязанных аргиллитов, сланцеватых глин, песков и других трещиноватых, перемятых пород и др.
  
• 
  сужение, вызванное течением, ползучестью плывунов, высокопластичных глин, солей, льда, набуханием глиносодержащих горных пород.
  

Потеря устойчивости стенок скважины, набухание пород и вспучивание их на стенке скважины, осыпи и обвалы горных пород в стволе скважины нередко приводят к потери подвижности (затяжки и посадки) бурильных и обсадных колонн.

Прихват бурильной колонны в интервале сужения ствола скважины

Заклинивание - это жесткое сопротивление колонны продольному перемещению и вращению, которое возникает при резкой посадке инструмента в желобную выработку, сужение, сильно искривленный участок ствола.

Эта разновидность также встречается часто. Заклинивание низа колонны труб характерно для зон сужения ствола скважин, вызванных интенсивным нарастанием фильтрационных корок, для интервалов резкого изменения оси ствола, для интервалов твердых и абразивных пород, пройденных долотом с потерей диаметра, а также при замене компоновки низа бурильной колонны на более жесткую при бурении наклонно направленных и горизонтальных скважин. Обычно этот тип прихватов возникает при спуске, реже - при подъеме инструмента.

---

В случае небольших превышений нагрузки или крутящего момента при натяжении или вращении колонны явление жесткого сопротивления называют подклиниванием.

Прихват бурильной колонны сальником.

Образование в буровом растворе крупных пластичных кусков бурового глинистого шлама, названных сальниками, происходит при проходке глинистых отложений. Сальники возникают, главным образом, при сдирании со стенок замками колонны толстых рыхлых глинистых корок, отложившихся на высокопроницаемых породах. Образованию сальников способствует загрязненность ствола скважины частицами выбуренной породы при недостаточной скорости восходящего потока жидкости. При этом в зоне работы долота возникает концентрация частиц шлама и слипание их при условии низкой смазывающей способности раствора и значительного содержания в нем твердой фазы. В процессе подъема по стволу масса сальника увеличивается, а скорость подъема падает. Сальники накапливаются в местах увеличения поперечного сечения кольцевого пространства, прилипая к элементам низа бурильной колонны над долотом, выше турбобура, выше УБТ. Прихват колонны сальником возникает чаще всего при подъеме инструмента, когда формируются условия перекрытия затрубного пространства крупными сальниками в местах сужений ствола. Прихват труб может сопровождаться потерей циркуляции.

Признаками появления сальников являются:

- возникновение посадок, инструмента при спуске и затяжек при подъеме;

- уменьшение механической скорости проходки долотом, сохранившим работоспособность всех узлов;

- увеличение крутящего момента при роторном способе бурения:

- повышение давления в нагнетательной линии в процессе проходки и во время промывок;

- уменьшение веса колонны на крюке при спуске и восстановлении циркуляции;

- обнаружение плотных кусков глины на замках и других элементах бурильной колонны во время ее подъема;

- наличие кусков породы и глинистой корки в желобах и на виброситах.

Ударные механизмы, разработанные для ликвидации прихватов

В практике буровых работ находят применение для освобождения от прихватов ударные механизмы типов: ГУМ (гидравлический ударный механизм), ВУК (возбудитель упругих колебаний), УЛП (устройство для ликвидации прихватов), яссы механические, ударные, ударно-вибрационные.

---

Смотрите также файлы

• Состав командировочных расходов, порядок определения срока командировки.docx

• И краткое описание сути проекта.docx

• Создание государственного аппарата.docx

• Практическая работа к теме 1 Ценности и их роль для человека и общества Темы занятий День российской науки.docx

• Об одной модели сценарной метонимии в рекламе.doc