Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 [ 148 ] 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

Скважина заполнена буровым раствором плотностью р = 1,25-10-3 кг/см3. Металл, из которого изготовлены бурильные трубы, имеет рм = = 7,85-10-3 кг/см3; K = 1,5; G = 8-105 кг/см2 (8-104 МПа).

Для каждой из четырех секций (снизу вверх) определяется допустимый крутящий момент в верхнем сечении:

M4 <

1 32

2.1,5

50002

3,142

20 1 60

11,42 - 9,82

1, 25

7,85 )

1,52

21 6 000 кгс.см;

M3 <

1 56

2.1,5

55002

3,142

20 160 + 29 900 / 1,25 (1

&1 7,85J

11,42 9,42

1, 52 = 268 000 кгс.см.

Аналогично

M2 = 21 9 000 кгс.см; M1 = 373 000 кгс.см.

Следовательно, минимальный крутящий момент, равный 216 000 кгс-см, может быть приложен к четвертой секции труб. Из этого условия определяется допустимый угол закручивания:

21 6 000

[150 000 100 000 100 000 80 000 +-+-+

2,1 • 3,14 • 8 • 105

2240

1 825

1 53

=13,9 оборота (87,3 рад).

Приведенные расчеты справедливы для случаев, когда вес инструмента на крюке равен весу свободной его части, т.е. когда нейтральное (не испытывающее осевых напряжений) сечение колонны находится на верхней границе прихвата;

в) для случаев, когда вращение прихваченной колонны труб осуществляется при натяжении колонны, превышающем вес свободной ее части, определение допустимого крутящего момента производится по секциям сверху вниз по формуле

атм -

F - 0%1 -рж

Dt - d2

где F - сила натяжения инструмента по индикатору, кг; Q - вес колонны труб на участке от устья скважины до рассматриваемого сечения, кг.

Если принять для рассмотренного выше примера F = 140 000 кг, то

M1 <

2 • 1,5-

55002

3,142

1 40 000

1 4,62- 1 2,42

1,52 = 310000 кгс.см;

M2 <

2 • 1,5

55002

3,142

% 1 25

140 000 - 606001 1 - -

& 7,85

1,52

135000 кгссм.

Аналогично

M3 = 248 000 кгссм; M4 = 202 000 кгссм.

Тогда

135000 [150000 100000 100000 80001

2,1 • 3,14 • 8 • 105 5 2240 1825 891 753

= 8,6 оборота (54 рад).

7.5.3. УСТАНОВКА ЖИДКОСТНЫХ ВАНН

Необходимость установки ванны определяетсяя на основе тщательного изучения характера прихвата, установления вероятностных причин его возникновения с учетом выбора способа ликвидации прихвата по методам, изложенным в разделе 7.5.1 .

Применение ванн как способа ликвидации прихвата - наиболее распространенный и действенный метод. Однако нередко он оказывается безрезультатным вследствие того, что: при выборе метода ликвидации прихвата не учитывают вероятные причины его возникновения; не соблюдают определенную, технологически необходимую и достаточную последовательность производства работ; производится со значительной задержкой во времени после возникновения прихвата; выбранный объем агента недостаточен для полного перекрытия зоны прихвата, снижения перепада давления и производства необходимого цикла работ; не принимают меры, предупреждающие самопроизвольное перемещение агентов ванны из зоны прихвата и их смешение с буровым раствором в скважине, а также флокуляцию частиц утяжелителяя и выпадение его в осадок; агент выбирают без учета физико-механических свойств и физико-химической активности в определенных геолого-технических условиях.

Когда инструмент, находясь в интервалах, представленных проницаемыми отложениями, оказывается без движения и соприкасается со стенкой скважины, он начинает вдавливаться в глинистую корку и вытеснять из-под себя глинистый раствор и неплотные слои корки. Глубина внедрения инстру-

мента в корку будет зависеть от значения начальных прижимающих сил и от времени неподвижного контакта. По мере перекрытия отдельных каналов в корке, через которые жидкая фаза из раствора фильтруется в проницаемый пласт, инструмент принимает на себя действие перепада давления и под его влиянием "прилипает" к стенке скважины. Чем выше проницаемость глинистой корки и породы, тем быстрее протекает этот процесс, для завершения которого требуется определенное время. Этим, в частности, объясняется тот факт, что прихваты быстрее происходят в свежевскрытых интервалах проницаемых пластов, где глинистая корка не успевает уплотниться и имеет высокую проницаемость.

В качестве агентов ванны могут быть использованы нефть, вода, кислоты, щелочи и другие продукты. Однако наиболее распространенным и эффективным агентом является нефть, в связи с чем методику установки жидкостных ванн целесообразно показать на примере применения нефти.

Метод установки нефтяных ванн наиболее эффективен при ликвидации прихватов, происшедших в интервалах проницаемых пород, вызванных действием перепада давления, и не рекомендуется при ликвидации прихватов, происшедших вследствие заклинивания труб посторонними предметами или обрушившейся горной породой, в желобных выработках, в суженной части ствола скважины или в нарушенной обсадной колонне.

Нефтяная ванна должна быть установлена сразу же после возникновения прихвата. Перед установкой ванны необходимо определить верхнюю границу прихвата по упругому удлинению колонны или с помощью специальной аппаратуры. Перед установкой нефтяной ванны следует проверить состояние противовыбросового устьевого оборудования, насосного хозяйства и циркуляционной системы; замеченные недостатки устранить и подготовить оборудование и вышку к работе в аварийных условиях; подготовить необходимые средства пожаротушения, очистить территорию вокруг буровой от очагов возможного возгорания. Проверить количество и качество запасного бурового раствора, в случае необходимости пополнить запас.

Для предупреждения проявлений и разобщения устьевой обвязки от действия избыточного давления в колонне труб необходимо установить под заливочной головкой обратный клапан. Обратный клапан и заливочная головка должны быть опрессованы на давление, в 1 ,5 раза превышающее максимальное ожидаемое при установке ванны.