Прихваты сальниками
Сальники представляют собой смесь вязкой глинистой массы с частицами выбуренной породы, отложенной на колонне бурильных труб, особенно в местах изменения наружного диаметра – над долотом, над забойным двигателем, над УБТ, у переводников, замков, калибраторов, центраторов, стабилизаторов, промежуточных опор, протекторов.
Причины сальникообразования следующие:
— низкое качество бурового раствора;
— низкая скорость восходящего потока раствора;
— плохая очистка раствора;
— большая разница в диаметрах элементов бурильной колонны;
— нарушение герметичности колонны;
— наличие каверн в стенках скважины.
Сальники могут образовываться в процессе спуска инструмента за счет сдирание глинистой корки со стенок скважины, а также при длительных остановках и расхаживании инструмента при этом.
Признаками сальникообразования является:
— падения механической скорости бурения при неотработанном долоте вследствие «зависания» инструмента;
— затяжки при отрыве инструмента от забоя, посадки при спуске;
— увеличение крутящего момента на роторе;
— возрастание давления бурового раствора при его циркуляции.
При нарушении герметичности колонны (промыве резьбы) давление на стояке наоборот снижается, при этом может понизиться и температура выходящего из скважины раствора.
Для предотвращения образования сальников необходимо:
— составлять КНБК с минимально необходимым количеством элементов, изменяющих ее сечение;
— производить качественную очистку бурового раствора и постоянный контроль за всеми ступенями его очистки;
— не допускать накопление осадка в приемных емкостях;
— при механической скорости бурения менее 10 м/час прорабатывать скважину на длину квадрата через 1 час со скоростью до 5 м/мин, при большей механической скорости проработку производить перед наращиванием инструмента;
— при появлении затяжек и повышении давления раствора скважину прорабатывать на длину квадрата до исчезновения признаков;
— перед наращиванием инструмента производить промывку скважины до выравнивания раствора.
— после спуска инструмента проработать призабойную зону на 10‑15 м со скоростью до 3 м/мин, производить отрывы долота от забоя на 10-15 м через 10-15 мин;
— после простоя с расхаживанием проработать скважину так же, как и после спуска инструмента.
При проявлении признаков сальникообразования необходимо:
— прекратить бурение и многократно проработать призабойную зону до устранения вышеперечисленных признаков;
— проверить качество раствора, привести его параметры в соответствие с ГТН;
— при затяжках при подъеме инструмента натяжение колонны сверх собственного веса возможно не более 50 кН каждый раз, если инструмент опускается вниз (сбивается на майна), максимальное натяжение сверх собственного веса до 200 кН.
Источник
VI.I.2. САЛЬНИКООБРАЗОВАНИЕ
Сальник представляет смесь вязкой глинистой массы с частицами выбуренной породы. В зависимости от содержания воды, сальники могут обладать различной степенью пластичности. И, обычно, имеют высокую механическую прочность и трудно поддаются разрушению.
Сальник вызывает тяжелые прихваты бурильной колонны, заканчивающиеся во многих случаях торпедированием. Подъем бурильной колонны с сальником может вызвать и другие осложнения: обвалы, газонефтеводопроявления и др.
Причинами образования сальников являются:
— недостаточная выносящая способность восходящего потока бурового раствора и резкие изменения его скорости по стволу;
— низкое качество бурового раствора, несоответствие его параметров (вязкость, водоотдача, СНС, рН и др.) заданным в геолого-технологическом наряде;
— недостаточное количество смазывающих добавок в буровом растворе;
— плохая очистка бурового раствора;
— применение несоответствующих типов долот при бурении в глинистых отложениях;
— неправильный режим бурения и промывок;
— нарушение герметичности бурильных труб;
— низкая ингибирующая способность бурового раствора.
Для предотвращения образования сальников необходимо выполнять следующие мероприятия:
2.1 Конструкция скважины должна проектироваться с учетом обеспечения достаточной выносящей способности потока по всему стволу, исходя из существующих технических средств, технологических рекомендаций и накопленного опыта;
2.2 Компоновка бурильной колонны при бурении в глинистых породах должна по возможности содержать меньше элементов, изменяющих ее сечение (УБТ разного диаметра, стабилизаторов, центраторов, и т.д.);
2.3 Если технические средства не обеспечивают достаточной промывки скважины, проектом следует предусматривать утяжеление бурового раствора для улучшения его выносящей способности. Однако в процессе бурения утяжеление для этих целей в пределах значений, указанных в проекте производится только по согласованию с руководством бурового предприятия;
2.4 Подбор рецептуры обработки, приготовления химреагентов и обработка раствора на буровой должна производиться квалифицированными операторами-коллекторами под контролем начальника буровой, бурового мастера или бурильщика. В сложных случаях подбор рецептуры осуществляется центральной лабораторией ЦПЖ и инженерами по буровым растворам. Обработка в скважине производится в этих случаях под контролем инженера по буровым растворам и начальника буровой;
2.5 Очистка бурового раствора должна производиться только исправными виброситами с сеткой, имеющей отверстия установленного размера. Подлежат монтажу все средства очистки бурового раствора, входящие в комплект буровой установки, а также рекомендуется дополнительно включать в систему очистки средства позволяющие регулировать содержание твердых частиц и глинистой фазы в буровом растворе (гидроциклонов, центрифуг, сепараторов и т.п.);
2.6 В процессе бурения должен быть установлен постоянный контроль за состоянием технических средств очистки и чистотой приемных емкостей. Отметки об их состоянии должны ежесуточно делаться в вахтовом журнале и журнале контроля бурового раствора;
2.7 Не допускается накопление осадка в приемных емкостях, изкоторых он может попасть в приемы буровых насосов;
2.8 Тип долота должен соответствовать проходимым породам. Во всех случаях, когда позволяют условия, должны использоваться гидромониторные долота, обеспечивающую лучшую очистку забоя;
2.9 Для предотвращения образования сальника периодичность проработки в процессе бурения устанавливается в зависимости от механической скорости проходки.
При роторном и турбинном бурении с одновременным вращением ро-
тором с механической скоростью менее 10 м/час проработка на всю
длину рабочей трубы производится один раз через 1 – 1,5 часа.
При механической скорости более 10 м/час, как правило, только перед
Проработка в том и другом случае производится при повышенных
2.10 При появлении затяжек и повышении давления во время очередного отрыва от забоя — углубление надо прекратить и проработать ствол на длину ведущей трубы до их исчезновения и только после этого продолжить углубление, участив отрывы от забоя до нормализации положения;
2.11 Продолжительность промывки перед наращиванием устанавливается 15-20 минут. При недостаточной скорости восходящего потока для улучшения условий выноса породы промывку следует производить при непрерывной проработке на длину ведущей трубы с подачей 3-4 м/мин;
2.12 Сальник может образоваться непосредственно после спуска долота в результате сгребания глинистой корки. Поэтому при спуске нового долота необходимо проработать призабойную зону (15-20м) со скоростью не более 1 м/мин, после чего обкатать долото и начать бурение с нагрузкой 3-4 т с отрывами от забоя через 10-15 минут в течение 30-40 минут. После этого постепенно довести нагрузку до заданной и, убедившись, что бурение идет нормально, продолжить его с заданным режимом;
2.13 Сальник также может образовываться при длительных остановках бурения из-за ремонтов оборудования и других причин, когда инструмент, находясь в открытом стволе, длительно расхаживается на одном месте. Поэтому перед бурением в глинистых породах необходимо тщательно проверять оборудование. При возникновении частых и длительных остановок из-за ремонтов оборудования следует поднять долото из открытого ствола, устранить неполадки, после чего допустить долото до забоя с проработкой и промывкой;
2.14 Признаки образования сальника следующие:
— падение механической скорости проходки при несработанном долоте;
— появление затяжек при отрыве от забоя;
— увеличение крутящего момента при вращении инструмента;
— возрастание давления в нагнетательной линии на 10-15 кг/см2;
В тяжелых случаях (при непринятии своевременных мер) образование сальника сопровождается резким повышением давления при отрывах долота от забоя или при подходе к нему; иногда закупорками со сработкой предохранительных диафрагм; появлением затяжек при подъеме инструмента и посадок при спуске;
2.15 При появлении признаков образования сальника в процессе бурения необходимо:
— прекратить дальнейшее углубление скважины и многократно проработать призабойный интервал с частыми отрывами от забоя, стараясь разрушить образовавшийся сальник;
— проверить качество бурового раствора (вязкость, СНС, водоотдачу, рН, содержание смазывающих добавок и другие параметры, предусмотренные регламентом) и при необходимости обработать его;
— после исчезновения признаков сальника временно снизить нагрузку на долото, участив отрывы от забоя и проработку.
2.16 В тяжелых случаях (затяжки, закупорки и т.д.) необходимо прекратить углубление скважины и поднять бурильную колонну. Дальнейшие работы по ликвидации осложнения проводятся по специальному плану, включающему тип долота, компоновку низа бурильной колонны, режим промывок и проработок. План разрабатывается руководством ЦИТС и утверждается главным инженером УБР;
2.17 При возникновении затяжек при подъеме бурильной колонны свыше 10 т следует подъем прекратить, пропустить долото возможно ниже места затяжки в зону свободного хождения (но не менее 1-й трубы). Восстановить циркуляцию с минимально возможной производительностью насоса (один клапан), доведя ее по мере нормализации давления до полной; промыть скважину с обработкой бурового раствора и попытаться разрушить сальник путем вращения и продольного перемещения инструмента (проработок) на длину ведущей трубы. При невозможности выполнения указанных условий восстанавливать циркуляцию и производить другие работы по освобождению инструмента можно только по плану, согласованному с главным инженером УБР или начальником ЦИТС под руководством начальника буровой, бурового мастера, инженера по сложным работам или начальника смены ЦИТС.
Освобождать инструмент разрешается натяжками сверх собственного веса, каждый раз увеличивая натяжку не более чем на 5 т по сравнению с предыдущей и при условии нормального сбивания на «майна». Максимально допустимая натяжка до 20 т с.с.в.
2.18 Перед подъемом инструмента в условиях сальникообразования скважину необходимо промыть не менее одного цикла с проверкой и обработкой раствора. В случае невозможности обеспечить достаточную промывку, инструмент следует вращать ротором с медленной подачей (3-5 м/мин) на длину ведущей трубы в течение всего времени промывки;
2.19 При бурении турбобуром и невозможности обеспечить необходимую промывку для очистки скважины следует периодически спускать долото без турбобура и промывать скважинк с повышенной производительностью. Периодичность спуска долота без турбобура в каждом конкретном случае устанавливается техническим руководством УБР;
2.20 При расширении ствола скважины в случае снижения механической скорости, что свидетельствует, обычно, о загрязнении места перехода с большего диаметра на меньший, следует практиковать спуск в скважину долота того же диаметра, которым бурилась скважина с тщательной проработкой и промывкой места перехода. Долото следует пропускать до забоя с проработками и промывками в местах посадок. Необходимость таких операций должна определяться технологической службой УБР, до появления осложнений в процессе расширения ствола скважины;
2.21 Запрещается проработка ствола скважины фрезерами и другими аварийными и ловильными инструментами.
Источник
Приспособление для предотвращения образования сальника из глины на долоте и на буровых штангах при вращательном бурении
АВТОРСНОЕ -СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ .
ОПИСАНИЕ приспособления для предотвращения образования сальника из глины на долоте и на буровых штангах при вращательном бурении.
К авторскому свидетельству К. Г. Лаврентьева, заявленному
10 октября 1934 года (спр. о перв. № 155219).
0 выдаче авторского свидетельства олубликовано 30 июня 1935 года. (51) Большим злом в бурении является образование сальника при прохождении жирных глин. Рабочие лопасти долота тянут за собой глину, а так как мало. мощные насосы не в силах размыть ее, то глина подымается наверх, прилипая к свече.
Кроме простоя в работе от сальника наблюдаются и обвалы, происходящие при подъеме долота, которое, действуя в этом случае подобно поршню, создает вакуум и вызывает обвалы.
Предлагаемое приспособление имеет целью устранить указанные неудобства.
Как изображено на фиг. 1, приспособление состоит собственно из долота Д, особенностью которого является то, что оно несколько утолщено к снабжено по краям сквозными отверстиями-щелями12, и пружины 2, свободно охватывающей бурильную трубу и муфту у долота и укрепленной на кольце 3, которое свободно вращается на трубе 11 и скреплено в свою очередь посредством крыльев вертушки 5 с таким же верхним кольцом 4. Для того, чтобы предохранить кольца 3 и 4, а г ними и спираль 2, от продольного перемещения по трубе 11, на последней установлены кольца 7 и 6, закрепленные болтами 8.
С целью создать минимальное трение между кольцами 7 — 3 и 4 †6 †предусмотрены шариковые опоры. Крылья вертушки 5 поставлеиы под углом к вертикальной оси.
На неподвижной муфте у долота вставлен палец 10, а конец 9 спирали 2 помещен около него с таким расчетом, чтобы при вращении спирали палец 10 периодически то напрягал пружину, то, пропустив ее конец, заставлял расправляться.
На фиг. 2 изображено вертикальное сечение трубы с надетой на нее вертушкой; на фиг. 3 изображена лопасть вертушки.
Действие приспособления следующее.
Во время бурения при напоре рабочей стороны пера долота глина через отверстие 12 выходит полосками по другую сторону долота, где oHR и размывается током промывной воды и выносится наверх. Оставшаяся неразмытой глина станет облипать бурильную трубу, но этому будет препятствовать пружина-спираль 2, которая, будучи прикрепленной к вертушке 5, вращающейся под влиянием тока выходящей
Фиг I из скважины воды, сама будет вращаться; кроме того, под действием нажима пальца 10 пружина 2 производит периодические колебания, то сжимаясь, то упруго разжимаясь на трубе 11.
1. Приспособление для предотвращения образования сальника из глины на долоте и на буровых штангах прн враЭкснерт Ч. Л. Мочульский
Редактор В. Л. Смельчаков щательном бурении, отличающееся тем, что, с целью очистки долота и буровых штанг от глины, нижняя штанга снабжена пружиной 2, связанной с вертушкой 5, приводимой в,действие промывной жидкостью.
2. Прн приспособлении по и. 1 применение долота Д, снабженного с целью перемешивания глины на забое рядом отверстий 12.
Тмв,,Промполиграф». Там5овская, 12. 2ак. 3762
Источник