10.1 Классификация аварий

По степени тяжести последствий для производства аварии делятся на две группы: простые и сложные. К сложным относятся аварии, ликвидация которых длится более 3-5 сут., а также вызвавшие закрытие скважины или существенное изменение ее глубины, пространственного положения и конструкции.

В зависимости от характера возникновений аварий выделяют следующие группы:

- аварии с элементами бурильной колонны;

- обрыв бурильных труб;

- аварии с долотами;

- прихваты бурильных и обсадных колонн;

- аварии с обсадной колонной и элементами ее оснастки;

- аварии из-за неудачного цементирования;

- аварии с забойными двигателями;

- падение в скважину посторонних предметов;

- прочие аварии.

К авариям с элементами бурильной колонны относится оставление в скважине колонны бурильных труб или элементов компоновки низа из-за: поломки или срыва по резьбовой части; поломки по сварному шву; поломки по сварному телу; поломки ведущей трубы и элементов компоновки.

Обрывом называется авария, характеризующаяся нарушением целостности элементов бурильной колонны, находящейся в скважине. Обрывы бурильных труб классифицируются по качественно однородным признакам. Формы обрыва бывают разные: клиновидные; прямые; фигурные; спиралевидные. По месту обрыва: в теле бурильных труб; в резьбовых соединениях бурильных труб; в соединительных переходниках бурильных труб. Виды некоторых обрывов по месту их возникновения показаны на рис. 8.1, а, е, ж.

Рисунок 2 - Формы обрыва бурильных труб:

а - клиновидный; б - прямой; в - фигурный; г - спиралевидный; д - в резьбовой нарезке; е - в муфте; ж - в ниппеле замка

С породоразрушающими инструментами происходят следующие аварии:

- алмазные коронки - отрыв матриц; поломка секторов и выкрашивание из них алмазов; срыв резьб; слом тела в резьбовой части;

- алмазные расширители - выпадение алмазосодержащих штабиков; срыв резьбы; слом тела в резьбовой части;

- твердосплавные долота истирающего типа - выпадение твердосплавных резцов (пластин); срыв резьбы; слом тела в резьбовой части;

- шарошечные долота и расширители - отрыв шарошки; скол и выпадение вооружения шарошки (зубьев); срыв резьбы; слом тела в резьбовой части.

Прихватом называется авария в скважине, которая характеризуется частичным или полным прекращением движения бурового инструмента, обсадных труб или геофизических приборов. Прихваты разделяются на следующие наиболее распространенные виды:

1) Прихват шламом - происходят во время всех операций, когда буровой инструмент находится в скважине.

2) Прихват горными породами - этот вид прихвата возможен при: нарушении целостности и устойчивости стенок скважин; прижоге породоразрушающего инструмента; расклинивании керном, растерянным по стволу скважины или оставленным на забое; пересечении старых горных выработок и пустот, заполненных обломочным, сыпучим материалом и др.

3) Прихват глинистой коркой - этот вид аварии происходит вследствие прилипания бурового снаряда к глинистой корке, образуемой на стенке скважины из-за перепада давления жидкости.

4) Прихват осколками металла породоразрушающих инструментов или отколовшимися кусками муфтово-замковых соединений.

5) Прихват предметами упавшими в скважину

К авариям с обсадными колоннами и элементами их оснастки относятся аварии со спускаемыми, спущенными и зацементированными обсадными колоннами или их частями, вызванные: разъединением по резьбовым соединениям; обрывом по сварному шву; смятием или разрывом по телу трубы; повреждением обсадной колонны при разбуривании цементного стакана, стоп-кольца, обратного клапана и направляющей пробки.

К авариям с забойными двигателями относится оставление турбобура, электробура, винтового двигателя или их узлов в скважине вследствие поломок или разъединения с бурильной колонной.

К падению в скважину посторонних предметов относится падение вкладышей ротора, роторных клиньев, ключей, кувалд и других ручных инструментов и приспособлений, с помощью которых проводились работы над устьем скважины.

К прочим авариям, происшедшим в процессе бурения, относятся аварии при промыслово-геофизических работах в скважине (прихваты и оставление в скважине каротажного кабеля, различных приборов, грузов, шаблонов, торпед и других устройств, применяемых при исследовании скважины и вспомогательных работах в ней).

10.2 Факторы, способствующие возникновению аварий

Все факторы и причины, влияющие на возникновение аварий при бурении скважин, можно разделить на три основные группы: технические, технологические и организационные.

10.3 Извещения об авариях.

Извещения о всех авариях с человеческими жертвами, так же как и об авариях категорий I и II, посылаются немедленно руководителем буровой организации – в объединение и соответствующую инспекцию Госгортехнадзора, а также органам местной прокуратуры, МВД.

В извещениях указываются: дата аварии, место аварии, номер бурящейся скважины, площадь, характер аварии и другие необходимые сведения.

10.4 Мероприятия по организации ликвидации и расследованию аварий

По каждой аварии техническая служба под руководством главного инженера буровой организации принимает меры, обеспечивающие ликвидацию ее в кратчайший срок, для чего: составляется план работ по ликвидации аварии с указанием сроков и ответственных исполнителей; назначается ответственный за выполнение плана работы ;контроль за ликвидацией аварии и необходимая помощь в выполнении намеченного плана работ осуществляется РИТС (ЦДС).

Общее руководство и ответственность за своевременное принятие мер по ликвидации аварии возлагается на главного (старшего) инженера буровой организации. Ответственный за выполнение плана работ по ликвидации аварии обязан организовать их в строгом соответствии с планом, требованиями техники безопасности и единых технических правил на бурение нефтяных и газовых скважин. Все изменения в плане работ должны быть согласованы с главным инженером организации.

Если по плану, составленному буровой организацией, авария не ликвидирована в течение 10 суток, то дальнейший план работ по её ликвидации при продолжительности свыше 10 суток утверждается объединением, при продолжительности свыше 30 суток объединение сообщает ежемесячно в соответствующее управление Министерства о ходе работ по ликвидации такой аварии.

Все возникшие аварии должны расследоваться в течение 72 ч с момента их возникновения. Аварии расследуются назначенной приказом буровой организации постоянно действующей комиссией. Для участия в расследовании аварии могут быть приглашены сотрудники научно-исследовательских организаций, заводов-изготовителей и других организаций.

Комиссия обязана:

- установить организационные и технические причины, вызвавшие аварию, и выявить конкретных виновников;

- наметить необходимые мероприятия по предупреждению подобных аварий в дальнейшем;

- составить и подписать акт об аварии в трех экземплярах.

Один экземпляр акта об аварии направляется в объединение; второй экземпляр при необходимости направляется научно-исследовательской или проектной организации; третий - остается делопроизводстве буровой организации.

В случае возникновения аварии в результате поставки некачественного оборудования, инструмента и материалов буровая организация обязана предъявить рекламацию заводу изготовителю в соответствии с действующими положениями и в установленные сроки.

10.5 Учет аварий

Все аварии вне зависимости от времени, затрачиваемого на их ликвидацию, буровая организация регистрирует в журнале учёта аварий в течение 24 ч со времени их возникновения. Журнал учета аварий прошнуровывается, пронумеровывается и заверяется подписью и печатью руководителя организации.

10.6 Способы ликвидации прихватов, возникающих при бурении скважин

При бурении эксплуатационных и разведочных скважин самым распространенным и наиболее тяжелым видом аварии является прихват бурильных и обсадных колонн.

Расхаживание  - способ ликвидации прихвата, при котором к БИ прикладывается нагрузка на какое-то значение превышающая его вес (буровик может превышать нагрузку на 20тонн, а мастер на 30тонн). Отбивка ротора – забиваются клинья и вращают инструмент находящийся в клиновом захвате в право, для этого рассчитывается дополнительное число оборотов.

Гидровибрирование - для придания колебательных движений колонне бурильных труб используется энергия гидравлического удара путем отключения на этот период компенсаторов бурового насоса или части клапанов насосов. Данный способ может дать результат в сочетании с рассаживанием или установкой жидкостных ванн, поскольку при вибрировании нарушается контакт со стенками скважины, снижается коэффициент трения в контактной зоне и образуются каналы, которые легко заполняются агентом ванны.

Взрывной метод. Существуют шнуровые торпеды, которые после проверки прохождения до места прихвата взрывают, создается встряхивание, инструмент освобождается. При встряхивании труб выполняют следующие операции: производится расхаживание труб, а если не потеряна циркуляция, то и промывка скважины; определяется зона прихвата; собирается торпеда заданной длины, спускается в скважину и устанавливается напротив всей зоны прихвата или над долотом при его заклинивании; производится натяг труб с максимально возможной силой и моментом; осуществляется взрыв; колонна труб поднимается (в случае необходимости производится ее расхаживание).

Гидроимпульсный метод рекомендуется для ликвидации прихватов, вызванных действием перепада давления, заклинивания колонн в желобных выработках или обломках породы. Необходимым условием при этом является нахождение нижней части колонны бурильных труб на некотором расстоянии от забоя скважины, что ликвидация будет происходить сбиванием колонны вниз.

Ликвидация прихватов с помощью жидкостных ванн. В качестве агентов ванны используют нефть, (эффективен в интервалах проницаемых пород, вызванных действием перепада давления, и не рекомендуется при ликвидации прихватов, произошедших в результате заклинивания труб посторонними предметами или обрушившейся горной породой, в желобах, в суженной части ствола скважины или в нарушенной обсадной колонне), воду, кислоты (карбонатные, глинисто карбонатные интервалы), щелочи и др. продукты. Суть в том, что агент проходя мимо места прихвата разрушает корку или породу

Применение технических ударных устройств. Ясс – это приспособление, которое включается в состав БК и при натяжении начинает сотрясать колонну. Могут быть гидравлические и механические.

Отвинчивание колонны. При отвинчивании колонны с использованием взрыва в большинстве случаев удается освободить весь инструмент или большую его часть путем многократного отвинчивания в сочетании с промывкой инструмента и скважины через разъединенную колонну труб.

Отстрел применяется тогда, когда другие методы ликвидации аварии оказываются безуспешными или их применение экономически не выгодно. Спускаем торпеду до намеченного интервала и взрываем. Последующие действия имеют два пути: если интервал прихвата мал, то его разбуривают; если интервал прихвата большой, то врезают новый ствол.