Глава 4. Аварии с буровым снарядом, их предупреждение и ликвидация

4.1. Способы предупреждения аварий, связанных с отказом инструмента

Как известно, буровая колонна небольшого сечения и значительной длины при работе в сложных условиях, особенно в неустойчивых горных породах, является довольно ненадежным сооружением, что является основной причиной аварий при буре­нии скважин.

Аварии приводят к преждевременному выходу из строя оборудования и инструмента, снижают скорость проходки сква­жин, замедляют темпы разведки месторождений полезных иско­паемых ведут к удорожанию буровые работы, а иногда не позволяют до­вести скважину до проектной глубины и таким образом срывают государственные планы разведки.

Аварии существенно сказываются и на материальном по­ложении буровой бригады, воздействуют на психологию рабо­чих, увеличивают их физические и нервные нагрузки.

Все это требует от бурового персонала особого внимания к предупреждению аварий, а от инженерно-технических работни­ков знания различных методов и способов предупреждения и ли­квидации аварий. К сожалению, многие считают, что это второ­степенный вопрос и что главное - это технология бурения.

Геологическим осложнением называют нарушение целост­ности и герметичности стенок скважин, обвалы, осыпи, кавернообразование желобообразования, набухание стенок скважин, водопроявления и водопоглощения и т.д.

Авария - это непредвиденное длительное прекращение углубки скважин, вследствие нарушения технологии бурения, гео­логических осложнений, отказа инструментов.

В соответствии с различными причинами, аварии можно разделить на две группы:

1. Аварии, связанные с отказом (поломкой) элементов буро­вого снаряда и обсадных труб, - обрыв снаряда.

2. Аварии, связанные с нарушением технологии бурения и геологическими осложнениями, - прихваты снаряда.

Основным способом предупреждения аварий, связан­ных с отказом технологического инструмента является правильная его эксплуатация и соблюдение технологии бурения.

Предупредить аварию, связанную с внезапным отказом, можно только устранив знакопеременные нагрузки, для чего ис­пользуют хорошо отцентрированную бурильную колонну и раз­личного рода стабилизаторы и центраторы. В кавернозных зонах при наличии скважин большого диаметра, особенно в сжатой части колонны, для устранения знакопеременных нагрузок при­меняют жесткий снаряд из толстостенных колонковых или утя­желенных бурильных труб. Немаловажное значение при этом имеет надежная затяжка соединений (замков).

Избежать аварий помогает своевременное выявление внут­ренних дефектов элементов бурового снаряда, их выбраковка и замена. Для этого используют дефектоскоп бурильных труб (ДБТ).

Постепенный отказ предупреждают повышением износо­стойкости элементов бурильной колонны, снижением трения снаряда о стенки скважины и износа его промывочной жидко­стью, содержащей абразивный шлам.

Для повышения износостойкости бурильной колонны ис­пользуют те же центраторы с наплавкой твердых сплавов. Сни­жение трения элементов снаряда осуществляют за счет использования различных смазок и специальных промывочных жидко­стей.

Смазку труб и резьбы соединений проводят как маслами (КАВС, Р-2, УС ИМР и др.), так и специальными добавками в промывочную жидкость: СМАД, нефти, графита.

Для снижения износа бурового снаряда шламом подбирают по возможности гидрофобную (по отношению к частицам шла­ма) промывочную жидкость (эмульсию), не способную удержи­вать в своем составе крупный абразивный шлам. В этом случае обязательно в забойный снаряд включают шламовую трубу.

Так же, как и для предупреждения внезапного отказа, важ­ное значение для предупреждения постепенного отказа имеет регулярный контроль за состоянием бурильной колонны и свое­временная замена изношенных ее элементов. Для определения износа элементов снаряда применяют индикатор износа буриль­ных труб - ДИТ, толщиномер Т-1 и другие измерительные при­способления: вилки, штангенциркули.

Предотвратить аварию, связанную с постепенным отказом технологического инструмента в процессе бурения, можно толь­ко при соблюдении правильно разработанной технологии буре­ния и использовании контрольно-измерительных приборов по определению параметров режимов бурения (измерителей осевой нагрузки частоты вращения, расхода и давления промывочной жидкости), скорости бурения и приборов, предотвращающих аварию: ограничителя крутящего момента, сигнализатора подачи промывочной жидкости.