Осложнения

Данный инструмент (устройства) способствуют нормальному про­должению процесса бурения, предотвращению его приостановки вследст­вие технологических осложнений (типа прихватов, заклиниваний, обвалов и т.п.). Во избежание прихватов инструмента целесообразно при компонов­ке бурильной колонны предусматривать установку над долотом, колонко­вым снарядом или на валу турбобура шламоуловителей.

Шламоуловитель или (шламометаллоуловитель ШМУ-О) показа­но на рис 8.12, а. Он присоединяется к бурильной колонне 1 и состоит из внутренней трубы (вала) 2 и шламовой трубы (кожуха) 3. Действие этого инструмента основано на замедлении скорости в расширенном пространстве над шламовой трубой восходящего потока 4 промывоч­ной жидкости, поднимающей взвешенные в ней частицы 5 разбурен­ной породы и элементов вооружения долота, истирающихся в процес­се бурения. При замедлении скорости потока, взвешенные в нем тяже­лые кусочки породы, металла и твердого сплава под действием силы тяжести выпадают в осадок в кольцевом кармане 6, образованном ме­жду внутренней 2 и шламовой 3 трубами. Критический размер частиц, выпадающих в осадок, можно определить по формуле Ритингера. ВНИИБТ разработан универсальный Шламоуловитель (открытого ти­па), отличающийся от ШМУ - О в основном наличием подпружинен­ной защелки, ограничивающей перемещение свободно подвешенного кожуха в осевом направлении и облегчающей извлечение шлама на буровой площадке.

На рис. 8.12, б показан Шламом уловитель закрытого типа (ШМУ - ЗБ). Он состоит из переводника, 1, внут­ренней трубы 2, кожуха 3, резьбо­вой втулки 4, гайки 5 и стабилиза­тора 6. Переводник 1 соединяется с турбобуром колонковым снарядом или долотом. В кожухе вырезаны сквозные овальные окна, отстоящие от его верхнего торца на 10-150 мм. Верхний конец кожуха закрепляется втулкой 4 и гайкой 5.

Описанные Шламоуловители во избежание аварий или прихватов инструмента целесообразно перио­дически применять для очистки ствола и забоя скважин, бурящихся как турбинным (в особенности), так и роторным способами. Это особен­но необходимо необходимо при за­менен шарошечного или лопастного долота алмазным, так как при замене шарошечного или лопастного долота алмазным, так как дорогостоя­щий алмазный буровой инструмент в присутствии на забое шлама, главным образом металлического и твердосплавного, быстро разруша­ется из-за сколов и выкрашивания алмазов.

Наиболее эффективны расширяющиеся по диаметру трубы (про­фильные перекрыватели) и устройства с сеткой, ограничивающие рас­текание тампонажной смеси по крупным поглощающим каналам и удерживающих смесь возле ствола скважины до ее твердения. Схема профильного перекрывателя, разработанного в ТатНИПИнефти, при­ведена на рис. 8.13. Перекрыватель состоит из профильных труб 2, суммарную длину которых выбирают из условия перекрытия зоны поглощения снизу, и свержу не менее чем по 1,5 м. На нижней трубе устанавливают чугунный башмак 4, а на верхней - левый переводник 1. Профильные трубы соединяются между собой с помощью конусных упорных резьб. Перед спуском перекрывателя в скважину проводят подготовительные работы, включающие проработку скважины в ин­тервале установки перекрывателя, шаблонировку перекрывателя на проходимость шара 3 по обоим каналам профильных труб, шаблони­ровку бурильных труб. В случае необходимости готовят герметизи­рующую пасту из битума марки БП - 4 и наносят ее во впадины пере­крывателя с интервалом 10 см, предварительно прогрев место нанесе­ния пасты до 50 -70 °С. После спуска перекрывателя в бурильные тру-

бу бросают шар, навинчивают ведущую трубу и устанавливают Пере- крыватель в необходимом интервале. Нагнетанием бурового раствора доводят шар до отверстия в башмаке и дальнейшим повышением дав­ления расширяют перекрыватель, который плотно прижимается к стенкам скважины. Разгрузкой инструмента на 150 — 200 кН проверя­ют надежность закрепления перекрывателя на стенках скважины.

Рис. 8.13. Профильный перекрыватель (П 219/216; П219/190).

После отсоединения и подъема бурильных труб в скважину спус­кают развальцеватель, с помощью которого расширяют трубы в резь­бовых соединениях, шаблонируют профильную часть перекрывателя и развальцовывают нижний конец трубы.

Одним из наиболее эффективных способов изменения характери­стики поглощающего горизонта является применение закупориваю­щих материалов - наполнителей, которые в зависимости от условий бурения конкретной скважины добавляют в циркулирующий буровой раствор, или проведение разовой закачки в зону поглощения порции специальной жидкости с наполнителем. Первый прием можно реали­зовать с профилактической целью перед вскрытием зоны поглощения. Применяют наполнители трех разновидностей: волокнистые) кордное волокно, обрезки нитей, кожа - "горох" и др.); зернистые (ореховая скорлупа, керамзит, перлит, песок, частицы резины, пластмасс и т.п). Большинство наполнителей, которые добавляют к буровому раствору, позволяют закупоривать трещины размером не более 6мм (табл. 8.1)

Таблица 8.1

Рациональные добавки некоторых наполнителей в буровой раствор (по данным ВНИИБТ)

Наполнитель доставляется двумя способами: намыв наполнителя через открытую бурильную колонну с установленной на ней воронкой; намыв наполнителя по закрытой нагнетательной линии. Подача на­полнителя по открытой бурильной колонне с воронкой применяется при условии, что статический уровень жидкости в скважине находится на глубине не менее 50 м. Для того чтобы пульпа с наполнителем по­ступила в пласт, ее средняя плотность должна превышать плотность пластовой воды. Основное преимущество способа намыва через во­ронку состоит в том, что можно вводить наполнитель с большим раз­мером частиц. Он ограничен только внутренним диаметром бурильной колонны и не должен превышать '/з внутреннего диаметра в наиболее узкой части. При подаче наполнителя по второму способу применяется буровой насос или цементировочный агрегат. По сравнению с первым способом в этом случае приходится использовать наполнитель с меньшим размером частиц. Допустимый размер частиц при подаче буровым насосом до 25 мм, а при подаче цементировочным агрегатом до 15 мм.

В качестве успешной ликвиыации поглощений применяется уст­ройство УПП-8А или УПП-8Б с сеткой (капроновой, нейлоновой, ме­таллической со специальным плетением и др.), разработанные во ВНИИБТ.

Схема изоляции пласта устройством с сеткой приведена на рис. 8.14.

Перед проведением изоляционных работ необходимо установить искусственный забой (мост) на 1 - 1,5 м ниже подошвы поглощающего пласта. В случае необходимости это место расширяется. Устройство на бурильных трубах спускается в скважину, устанавливают на 0,5 - 0,8 м от забоя (или моста) и промывают (рис. 8.14, а). Затем в бурильные трубы бросают шар, с помощью которого срезаются шпильки, удержи­вающие башмак, и инструмент медленно приподнимают от забоя на длину сетчатой оболочки (сетки) (рис. 8.14, б). Устройство поднимают с одновременной прокачкой в бурильные трубы 1 - 1,5 м³ воды, а затем закачивают чистый цементный раствор, приготовленный из 1,5 - 2 т. це-

мента. После этого закачивают остальное количество тампонажной смеси с добавлением 3 - 4 % наполнителя. После продавки смеси бу­ровым раствором (рис. 8.15, в) инструмент поднимают с обязательным доливом скважины.

Рис. 8.14.Схема изоляции поглощающего пласта устройством с сетчатой оболочкой.

Положение устройства в скважине: а - до среза шпилек; б - после среза шпилек; в - в момент окончания продавки

Для применения совместно с гидравлической головкой из ком­плекта пакера в качестве уплотнителя для разобщения трубного про­странства при изоляции зон поглощения в скважинах диаметром 216 мл предназначен разбуриваемый пакер сменного типа ПРС - 195 (рис. 8.15).

Пакер (рис. 8.16) для изоляционых работ в открытом стволе по- лощающей скважины, разработанный ОАО НПО «Буровая техника» и технологическим отделом Альметьевского УБР, имеет широкий про­ходной канал одинаковой с внутренним диаметром бурильных труб. Он позволяет вести изоляционные работы с применением тампонажных смесей с любым типом наполнителей (с размером частиц до 20 - 40 мм).

                                          Применяют также устройст­ва для снижения гидрастатичско- го давления в зоне прихвата (рис. 8.17), которое имеет пакер и золотниковый клапан, который после его открытия гидравличе­ски соединяет подпарное про­странство, т.е. зону прихвата с внутренней полостью бурильной колонны, которая заполнена бу­ровым раствором на заданную высоту. Это и обеспечивает рез­кое снижение гидростатического давления в зоне прихвата и устра­няет прижимающую силу.

Устройство спускают в скважину на бурильной колонне и соединяются с прихваченным инструментом. Длину компонов­ки и место отвинчивания подби­рают таким образом, чтобы уст­ройство размещалось на необхо­димой глубине внутри обсадной колонны, что обеспечит надеж­ность пакеровки. После разгрузки инструмента на пакер происходит пакеровка и давление в зоне при­хвата снижается, что может при­вести к освобождению прихва­ченного инструмента. После лик­видации прихвата начинают про­мывку и вращение инструмента, а затем подъем.