авт. Отчет по практической работе 3 по дисциплине

• Название: Отчет по практической работе 3 по дисциплине
• Дата: 06.04.2022
• Размер: 3.11 Mb.
• Имя файла: prakticheskaya_3.docx
• Тип: Отчет; #447515

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт недропользования

Кафедра нефтегазового дела

Установление границ прихвата и прихватоопасной ситуации

Отчет по практической работе № 3

по дисциплине

осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин

Вариант №28


Выполнил: Юрлов А.Е. НДб-18-1 ____________

Принял: доцент Заливин В.Г. ____________



Иркутск, 2021

Установление границ прихвата и прихватоопасной ситуации

Цель: изучить способы определения границ прихвата инструмента при возникновении аварии и применяемые при этом приборы.

Задание: на основе исходных данный, приведенных в таблице 3 и теоретической части, установить границы прихвата и дать описание рекомендации по его леквидации.

Виды прихватов бурильной колонны

Под прихватом бурильной колонны понимается невозможность подъема ее из скважины при технически допустимых натяжениях или сжатии. Предельные нагрузки лимитируются прочностью материала бурильных труб или других наиболее слабых элементов колонны, подъемного оборудования, талевой оснастки и вышки.

Под затяжкойбурильной колонны при ее подъеме понимается значительное увеличение нагрузки на крюке, при которой по техническим нормам разрешается поднимать бурильную колонну.

Посадка колонны – отмечаемое индикатором веса существенное снижение нагрузки на крюке. Обычно выделяют уменьшение нагрузки на крюке в процессе спуска бурильной колонны при прохождении сужений, желобов, уступов в отличие от разгрузки колонны при достижении ею забоя. Возможны сужения и другие препятствия, когда колонна при технически допустимой разгрузке на крюке не доходит до забоя.

Для заклинивания характерно жесткое сопротивление продольному перемещению или вращению колонны, обусловленное ее резкой посадкой в желоб, в сильно искривленный участок, перегиб ствола или сужение. Это особенно часто наблюдается при изменении компоновки колонны, спуске жестких большого диаметра длинных элементов в пробуренный ранее с использованием менее жесткой компоновки ствол, в сужение, созданное обвалообразованием или сильно изношенным по диаметру долотом или калибратором. При небольших превышениях нормального уровня усилий и крутящего момента говорят о подклинивании.

Все виды рассматриваемых осложнений обусловлены взаимодействием бурильной колонны со стенками скважины. Обвалообразования, сопровождающиеся сужением ствола, обрушением, накоплением крупных кусков породы в кавернах и на забое, образованием пробок и сальников, часто могут вызвать посадки, затяжки, заклинивания и прихваты. Другая причина прихватов – прижатие бурильной колонны к стенке, глинистой корке, под действием перепада давлений в системе скважина – пласт и нормальной составляющей ее собственного веса на наклонном участке.

1.1 Заклинивание в желобных выработках

Желоба образуется в местах перегиба искривленного ствола, особенно на лежачей стенке. В поперечном сечении размер желоба равен диаметру замка и имеет форму замочной скважины, а глубина его доходит до нескольких десятков сантиметров. Особенно интенсивно желоба образуется в верхней части сильно искривленных скважин, в мягких породах при роторном способе бурения. Вес бурильной колонны под сильно искривленным участком ствола создает боковое усилие со стороны труб на стенку скважины, в результате чего в этом месте вырабатывается желоб небольшого диаметра, через который трудно проходит инструмент и УБТ. Когда бурильная колонна поднимается или спускается, ее может заклинить в этой замочной скважине, и для извлечения потребуется провести длительные дорогостоящие операции. Если ствол скважины обсажен, то колонна может быть протерта, пока будет буриться нижняя часть ствола. По этим причинам безопаснее набирать кривизну быстро в нижних интервалах ствола. В условиях желобообразования опасность заклинивания возрастает, если диаметр бурильных труб превышает ширину желоба в 1,141,2 раза.

В процессе бурения к долоту через УБТ прилагается нагрузка, и бурильная труба находится в состоянии растяжения. Величина растяжения постепенно возрастает вверх  от верха УБТ, к столу бурового ротора. Если скважина отклоняется от вертикали и при продолжении бурения эта часть ствола противоположна натянутой бурильной трубе, то труба будет стремиться врезаться в стенку скважины. В этом желобе вероятнее всего произойдет прихват частей бурильной колонны с наибольшим диаметром.

Характерные признаки образования в скважине желоба-проработки: посадки, затяжки, прихваты, а также заклинивание бурильных и обсадных труб. Опыт бурения показал, что желобообразование происходит не сразу, а постепенно с ростом числа рейсов бурильного инструмента.

Образовавшиеся в процессе бурения и СПО желоба снижают скорость восходящего потока БР, что приводит к загрязнению скважины и, как следствие этого, посадкам и затяжкам инструмента.

Мероприятия по предупреждению желобообразования следующие:

• 
  соответствие интенсивности искривления проходимым породам; введение смазывающих добавок в БР;
  
• 
  применение эксцентричных переводников, позволяющих выводить инструмент из желоба при вращении колонны;
  
• 
  соблюдение отношения наружного диаметра спускаемых труб к диаметру желоба не менее 1,351,40;
  
• 
  над УБТ устанавливать противожелобный центратор соответствующего размера;
  
• 
  при проектировании и бурении вертикальных скважин не допускать изменения зенитного угла более 1° на 10 м, а абсолютное значение угла искривления не должно превышать 34°;
  
• 
  не допускать спуск бурильной колонны с посадками. При появлении посадки, cпуск приостановить, приподнять инструмент в безопасную зону и проработать интервал до полного исчезновения посадок.
  

1.2 Осложнения, связанные с разбуриванием хемогенных пород

Соленосные отложения представляют собой комплекс легкоразмывающихся хемогенных и терригенных пород. После перебуривания соленосных отложений под воздействием нескомпенсированных напряжений горная порода стремится занять устойчивое положение, вследствие чего в приствольной зоне под воздействием горного давления наблюдаются пластические деформации (течение солей), а при наличии хрупких непрочных пород возможны обрушения, обвалы, образование каверн.

Критерием оценки устойчивости хемогенных пород следует считать ее пластовую температуру. Температуру, при которой соли теряют свою прочность, а устойчивость стенок скважины сохраняется за счет уравновешивания геостатического давления гидростатическим, называют критической (табл. 1).

Таблица 1 - Критические температуры для наиболее распространенных солей

Наименование соли	Плотность, г/см3	Критическая температура, °С
Галит	2,13–2,15	200
Сильвин	1,98	150
Бишофит	1,56	110
Кизерит	2,57	45

Косвенная оценка статической прочности соляных пород в зависимости от пластовой температуры позволяет установить вид и интервалы возможных осложнений на стадии проектирования (табл. 2).

Таблица 2 - Зависимость статической прочности соляных пород от температуры

Температура, °С	Статическая прочность, МПа соляных пород
	Ангидрит	Галит	Гипсолит	Сильвин	Бишофит	Рапа
20	240,0	35,0	19,0	15,0	7,0	45,0
50	–	22,5	7,5	10,0	3,0	–
100	235,0	10,0	3,5	5,0	0	15,0
150	225,0	5,0	–	0	–	6,5
200	210,0	0	–	–	–	3,0

Если напряжения, действующие в массиве соленосной толщи, не превышают статическую прочность соли, то возможно образование каверн (растворение и размыв соли) при условии, что пластовая температура равна или меньше критической. Если пластовая температура выше критической, то напряжения, действующие в массиве соленосной толщи, превышают статическую прочность соли, тогда возможно сужение ствола скважины (течение солей). В процессе бурения скважины с целью уточнения глубины залегания соленосной толщи, ее мощности, минералогического состава, а также температуры и геостатического давления вышележащих пород используют данные промыслово-геофизических исследований, механического каротажа, профилеметрии, термометрии. При вскрытии соляных пород происходит резкое увеличение механической скорости: в ангидритах  до 28 м/ч; в галитах  до 1020 м/ч; в калийно-магниевых солях  до 2060 м/ч. Максимальные каверны (более 80 см), отмеченные на профилеграммах, при разбуривании хемогенных пород указывают на наличие в исследуемом интервале пропластков калийно-магниевых солей. С целью определения наличия ионов магния в фильтрате БР (пластов бишофита) регулярно производят контроль за его химическим составом.

Выбор типа БР основывается на учете минералогического состава соленосной толщи и ее забойной температуры.

Наиболее солеустойчивые эмульсионные буровые растворы получают из кальциевых глин и палыгорскитовых глинопорошков.

Плотность БР для разбуривания хемогенных пород определяют двумя методами. Определение плотности БР как на стадии проектирования, так и в процессе бурения скважины, в целях корректировки производят расчетным путем.

Прихваты колонны бурильных труб, возникшие в результате пластического течения солей, можно ликвидировать путем замены БР на воду. Для ликвидации рапопроявлений необходимо провести следующие работы:

• 
  поднять колонну бурильных труб выше линзы с рапой на 200–300 м;
  
• 
  провести разрядку «линзы» путем многократных промывок БР, используемым для разбуривания хемогенных пород;
  
• 
  восстановить исходную плотность БР до проектной.
  

1.3 Сальникообразование

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.

Сальники образуются как при роторном, так и при турбинном бурении. В зоне работы долота за счет малой скорости восходящего потока происходит концентрация обломков выбуренной породы. При большой липкости глинистой корки и значительном содержании глинистой фазы в растворе происходит слипание частиц в более крупные фракции. Скорость подъема таких комков породы резко снижается, и они, накапливаясь в местах, где площадь кольцевого пространства больше, налипают на инструмент. Отдельные слипшиеся комки, подхватываемые потоком глинистого раствора, закупоривают кольцевое пространство в наиболее узких местах (между стенками скважины и корпусом турбобура, утяжеленными бурильными трубами), в результате повышается давление на выкиде насосов. Под действием возникающего при этом перепада давления комки уплотняются настолько, что полностью закупоривают кольцевое пространство и вызывают прихват инструмента.

Образованию сальников, состоящих из вязкой смеси глинистого материала с частицами выбуренной породы способствуют: загрязненность скважины шламом из-за неудовлетворительной промывки; плохая работа системы очистки бурового раствора; спуск инструмента в условиях, способствующих сальникообразованию, без промежуточных промывок; бурение без проработок пробуренного интервала; ступенчатость ствола; наличие каверн, желобов; негерметичность бурильной колонны; загрязненность приемных емкостей; большая кривизна ствола.

Сальники обычно имеют высокую механическую прочность и трудно поддаются разрушению, а степень их пластичности зависит от количества содержащейся воды. Образуются они в процессе спуска инструмента за счет сдирания глинистой корки со стенок скважины либо при длительных остановках и расхаживании инструмента при этом. Сальники могут образовываться как при механическом бурении, так и при расширении и проработке ствола скважины.

Сальник вызывает тяжелые прихваты бурильной колонны, заканчивающиеся во многих случаях торпедированием. Подъем бурильной колонны с сальником может вызвать эффект поршневания, понижение давления под сальником, что служит причиной обвалов, проявлений.

Причинами образования сальников являются: низкое качество БР; низкая скорость восходящего потока, плохая очистка раствора; наличие толстой глинистой корки на стенках скважины; большая разница в диаметрах элементов бурильной колонны; нарушение герметичности колонны; кавернозность и наличие ступенчатого ствола.

Признаками сальникообразования являются:

• 
  падение 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 БР 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 БР и постоянный контроль над всеми ступенями его очистки;
  
• 
  не допускать накопление осадка в приемных емкостях;
  
• 
  при механической скорости бурения менее 10 м/ч прорабатывать скважину на длину квадрата через 1ч;
  
• 
  при появлении затяжек и повышении давления раствора скважину прорабатывать на длину квадрата до исчезновения признаков;
  
• 
  СНС и вязкость БР поддерживать минимально возможными;
  
• 
  перед наращиванием инструмента производить промывку скважины до выравнивания раствора;
  
• 
  после простоя с расхаживанием проработать скважину так же, как и после спуска инструмента.
  

Спускать турбобур в скважину, пробуренную роторным способом с использованием долот режущего типа, запрещается. Вначале необходимо тщательно проработать ствол шарошечным долотом. Особое внимание должно быть уделено спуску турбобура с долотом сплошного бурения после работы колонкового долота меньшего размера. Места посадок прорабатываются.

Для предупреждения образования сальников рекомендуется применять равнопроходную конструкцию низа бурильной колонны, обеспечивающую высокую скорость восходящего потока (более 2,5 м/с) в призабойной зоне при обычной промывке за счет сохранения малых кольцевых зазоров на определенной длине низа колонны труб.

1.3 Прихват под действием перепада давлений

Механизм прихвата: если давление, оказываемое гидростатическим напором БР, превышает пластовое давление, а пласт является пористым, проницаемым или трещиноватым; также, если поверхностный контакт значителен и есть толстый осадок на фильтре, то труба прижимается к боковой стенке скважины и давление блокируется на месте. Это так называемые дифференциальные прихваты.

Дифференциальное давление (перепад между гидростатическим и пластовым) прижимает колонну к стенке скважины. Прихват возможен при наличии в разрезе пород с проницаемостью до 600800 миллидарси (это, например, песчаник, трещиноватый известняк, алевролиты).

Другими условиями возникновения дифференциального прихвата являются образование липкой фильтрационной корки на стенке скважины, возникновение механической прижимающей силы в виде нормальной составляющей веса труб в наклонно направленных скважинах и в искривленных участках ствола вертикальных скважин, оставление бурильной колонны без движения на какое-то время. Существенно влияние продолжительности контакта проницаемости корки и пласта. Чаще всего затяжки и прихваты возникают вследствие оставления бурильной колонны без движения на 1020 мин, причем последующие быстрые нагрузки (рывки) лишь усугубляют прихват. В начальный момент неподвижного контакта труб со стенками ствола корка уплотняется, снижается ее проницаемость, возрастают сила прижатия труб к корке и площадь контакта. По мере нахождения колонны в неподвижном состоянии повышается прочность структуры корки и раствора в застойных зонах, увеличиваются липкость и усилие затяжки. В последующем возможно некоторое выравнивание давления в пласте, приближение давления в приствольной зоне на участке прижатых труб к давлению в скважине вследствие продолжающейся фильтрации, поступления жидкости с других сторон сечения скважины. Если проницаемость пласта невелика, а водоотдача достаточно большая, усилие затяжки снижается.

Сила прихвата будет зависеть от площади контакта трубы со стенкой скважины, траектории ствола, величины прижимающего усилия, достаточного для необходимого компрессионного сжатия глинистой корки, свойств БР, свойств самой корки (проницаемости, статического напряжения сдвига и т. д.), физико-механических свойств породы.

Для уменьшения фактической площади контакта труб и инструмента со стенками скважины необходимо применять УБТ с профильным поперечным сечением; УБТ со специальными центрирующими втулками, УБТ со смещенными гранями; переводники-центраторы, в том числе и упругие, для соединения отдельных секций турбобура; центрирующие противоприхватные промежуточные опоры (устанавливаемые между свечами УБТ); свечи из коротких (по 68 м) бурильных труб.

Другое эффективное направление предупреждения прихватов – повышение смазывающих свойств буровых растворов. Не допускается нахождение бурильной колонны без движения в открытом стволе скважины более 10 мин, а в пробуренном проницаемом интервале – более 3 мин. БР обрабатывается химическими реагентами, способствующими образованию тонких малопроницаемых эластичных фильтрационных корок. При бурении скважин следует поддерживать минимальные произвольные углы искривления и изменения азимута в интервалах проницаемых пород.

1.4 Обвалы горных пород

Механизм обвала: когда долото проникает в такие пласты, происходит ослабление напряжения и осколки породы проникают в ствол скважины, блокируя колонну.

Признаки:

• 
  колебания величины крутящего момента;
  
• 
  резкое увеличение силы трения/сопротивления при движении вверх и вниз;
  
• 
  повышение мощности на вращение колонны;
  
• 
  большие осколки породы на вибросите;
  
• 
  потери бурового раствора;
  
• 
  циркуляция не помогает преодолеть силу сопротивления/трения.
  

Предупреждение. Проанализировать возможные интервалы разлома по известной геологической и геофизической информации. Разработать составы высокоструктурированных растворов.

Ликвидация: выбить в противоположном направлении. Применить кислотные ванны.

Слабосцементированные породы. Менее прочные породы (пески, слабосцементированные песчаники, глинистые сланцы, аргиллиты), силы связи между зернами которых не намного выше давления бокового распора, могут разрушаться при циклическом изменении гидродинамического давления при СПО, пуске насосов, восстановлении циркуляции, поглощениях, проявлениях, пакеровках. При поглощении фильтрата раствора сланцами происходит интенсивное обрушение. Проникновение воды в систему микротрещин вызывает расширение, достаточное для того, чтобы заставить массы частиц сланца отделиться от стенок скважины. Неодинаковое разбухание расширяющихся и нерасширяющихся сланцев вынуждает хрупкие слои разрушаться и падать в скважину.

Характерные признаки обвалов (осыпей)  резкое повышение давления на выкиде буровых насосов, обильный вынос кусков породы, интенсивное кавернообразование и недохождение бурильной колонны до забоя без промывки и проработки, затяжки и прихват бурильной колонны, иногда – выделение газа. Интенсивное кавернообразование существенно затрудняет вынос выбуренной породы на дневную поверхность, так как уменьшается скорость восходящего потока и его подъемная сила, возрастает аварийность с бурильными трубами, особенно при роторном бурении. Из-за опасности поломки бурильных труб приходится уменьшать нагрузку на долото, а это ведет к снижению механической скорости проходки.

При течении пластичных пород и оползнях также отчетливо наблюдается сужение ствола по кавернограмме, однако оно может быть очень длительным или даже непрекращающимся, если не принять специальных мер. Такое сужение сопровождается затяжками и заклиниванием, прихватами бурильной колонны. При длительных остановках затрудняется дохождение до забоя, проработка ствола при спуске колонны почти не отличается от бурения нового ствола. В скважине образуются пробки.

Осыпи проявляются вначале как увеличение выноса шлама и вынос его из ранее пройденных интервалов, накопление осадка на забое. Затем обнаруживаются каверны, ухудшение выноса шлама с забоя вследствие расширения ствола, снижения скорости восходящего потока и накопления разбуриваемой породы в кавернах и на забое. Куски обваливающихся и осыпающихся пород отличаются от шлама разбуриваемых пород не только принадлежностью к другому интервалу и литологией, но и большими размерами и формой.

Основные меры предупреждения и прекращения обвалообразований. Вероятность обвалообразований, сочетание и взаимообусловленность с другими видами осложнений должны учитываться еще в стадии проектирования, при выборе конструкции скважины, диаметров, числа и глубины спуска обсадных колонн, при выборе БР, долот и режимов бурения.

1.5 Ползучесть

Ползучесть происходит при прохождении высокопластичных пород (глин, глинистых сланцев, песчанистых глин, аргиллитов, ангидрита или хемогенных пород), склонных под действием возникающих напряжений со временем деформироваться, т. е. ползти и выпучиваться в ствол скважины. Явление ползучести особенно усиливается с ростом глубины бурения и увеличения температуры пород.

Характерные признаки ползучести: затяжки, посадки бурильной колонны; недохождение бурильной колонны до забоя; иногда прихват и смятие бурильной или обсадной колонны; рост давления в нагнетательной линии и содержания глины в растворе; увеличение крутящего момента и осевых нагрузок на буровой инструмент; возможна частичная или полная потеря циркуляции; забивание вибросит, глина на ситах скатывается в шарики, ухудшаются реологические параметры БР.

Предупреждающие признаки: условная вязкость, пластическая вязкость, предел текучести, катионообменная емкость увеличиваются; крутящий момент, сопротивление и давление увеличиваются; на виброситах видны комки глины, мягкий кашицеобразный шлам; происходят затяжки и посадки инструмента; сальникообразование.

Причины: пластичные подвижные породы деформируются под действием горного давления; покрывающие пласты вытесняют породу изза недостаточного удельного веса БР, бурение чувствительных к воде глин, сланцев, солей.

Проявление: зоны пластичных глин или солевых отложений при недостаточном противодавлении БР; несоответствие технологических параметров БР проходимым породам, а также влияние термодинамических процессов.

Профилактические меры: применять ингибированные БР (с высокой минерализацией, полимерных растворов, растворов на нефтяной основе) с приемлемой плотностью; при бурении подвижных соляных отложений применять рассолы для предупреждения образования каверн; предусмотреть рейсы для расширения ствола и использование бицентричных алмазных долот; ускорить сроки крепления таких интервалов обсадной колонной с минимизацией временем открытого ствола; снизить скорость спуска КНБК.

1.6 Проникновение рапы под давлением в ствол скважины

Причина. Соли в условиях умеренных температур являются пластическими породами (особенно соли магния). Причиной геофизического давления является низкая плотность соли (причина образования солевых куполов).

Признаки. Обычно происходит в момент, когда инструмент находится в неподвижном состоянии, а насосы отключены (например, во время наращивания). Движение инструмента невозможно. Циркуляция при этом не нарушается.

Методы борьбы: незамедлительное расхаживание колонны до максимально безопасного избыточного натяжения и/или выбивание яссом; увеличение плотности раствора или установка водяных ванн.

Предупреждение: расширять ствол перед каждым наращиванием; периодически спускать скребок; поддерживать высокую плотность раствора.

Ход работы

Определяя вид прихвата и тактику его ликвидации, необходимо знать геолого-техническую ситуацию при возникновении осложнения или аварии. Ее можно оценить специальными исследованиями, которые проводят сразу же после возникновения прихвата (определение верхней границы прихвата) или до его возникновения (периодически проводимые исследования сил сопротивления и собственного веса колонны труб в скважине, конфигурации ствола скважины)

Исходные данные (таблица 3), где Р - разница между силами растяжения, прикладываемыми к колонне сверх ее веса, Dнар – наружный диаметр,  - толщина стенки.

Таблица 3- исходные данные

№ Варианта	P, тс	Dнар, мм	, мм
28	15	140	9

Определение верхней границы прихвата инструмента по упругому удлинению его свободной части. Верхняя граница прихвата колонны труб, одноразмерной по наружному диаметру и толщине стенок, определяется из зависимости:



где L - длина свободной части колонны; Е - модуль упругости металла труб (модуль Юнга); F - площадь поперечного сечения трубы; Р2 – Р1= Р - разница между силами растяжения, прикладываемыми к колонне сверх ее веса; ∆l упругое удлинение колонны труб под действием силы р; 1,05 - коэффициент, учитывающий жесткость замковых соединений труб если



Значения k, зависящие от размера труб и разности Р2-Р1, приведены в табл.10 и 11:

k=5443

Удлинение колонны и растягивающие нагрузки определяют следующим образом.

К колонне труб прикладывается нагрузка Р1, которая должна превышать на пять делений показание индикатора веса, соответствующее полному весу колонны бурильных труб до прихвата (с учетом сил сопротивления). На ведущей трубе делается отметка против неподвижной плоскости стола ротора.

Считается, что удлинение каждых 1 000 м труб, находящихся выше зоны прихвата, при натяжении на 200 кН сверх собственного веса колонны, определяется следующ им образом (табл.4):

Таблица 4 – Удлинение стальных труб

Диаметр стальных труб, мм	168	140	127	114	108	89	73
Удлиненеи, м	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5

Тогда для заданных исходных данных, приведенных в таблице 2, получим верхнюю границу прихвата:

= 1360,75 м

Удлинение колонны и растягивающие нагрузки определяют следующим образом. К колонне труб прикладывается нагрузка Р1, которая должна превышать на пять делений показание индикатора веса, соответствующее полному весу колонны бурильных труб до прихвата (с учетом сил сопротивления). На ведущей трубе делается отметка против неподвижной плоскости стола ротора.

Затем производится натяжение, превышающее первоначальное на пять делений, после чего нагрузка сразу же снижается до значения Р1, и на ведущей трубе делается вторая отметка. Разница между полученными отметками при одном и том же натяжении мертвого конца каната объясняется потерями на трение в системе талевого механизма.

Расстояние между полученными отметками делится пополам, что и является верхней отметкой для отсчета.

Затем к колонне прикладывается нагрузка Р2, которая по индикатору веса превышает Р1 на 10-20 делений, и на ведущей трубе делается отметка. Нагрузка Р2 должна быть такой, чтобы деформации от нее в элементах бурильной колонны не превышали предела текучести. Затем делается повторная натяжка на пять делений больше Р2, которая сразу же снижается до Р2, после чего на ведущей трубе ставится вторая отметка. Расстояние между двумя отметками делится пополам, и полученная черта считается нижней отметкой для отсчета.

С максимально возможной точностью измеряется расстояние между верхней и нижней отметками для отсчета, что и является искомым значением удлинения колонны Δl.

Растягивающие нагрузки Р1 и Р2 определяются по паспортным данным индикатора веса в соответствии с его показаниями.

Так как при бурении глубоких скважин обычно применяется равнопрочная комбинированная (по наружному диаметру и толщине стенок) колонна труб, использование формулы (1) затруднено или вообще невозможно.

П риложенная к комбинированной колонне сила Р будет вызывать в каждой секции соответствующее удлинение, суммарное значение которого для всей колонны равно

где п - число одноразмерных секций в колонне труб.

Для многоступенчатой колонны





Если в результате расчетов окажется, что Н₁ принимает отрицательное значение, то верхняя граница прихвата расположена выше этой секции труб. Тогда требуется определить значение Н₂ по формуле



Вычисления продолжают до получения положительного значения. Верхняя граница прихвата многосекционной колонны труб определяется из уравнения



Вывод: в результате изученного теоретического материала, а также рассчитанного задания, можно сделать вывод, что осложнения в виде прихватов можно избежать при выполнении строгих правил бурения конкретных интервалов, в которых они могут произойти. Нужно помнить, что прихват колонны бурильных труб или обсадных колонн может привести к серьезным последствиям вплоть до оставления скважины и бурового оборудования в нем. Все это ведет к большим экономическим затратам. На основании исходных данных, была найдена граница прихвата, которая располагается на глубине 1360,75 м.