Методические указания к выполнению практических занятий по дисциплине "Осложнения и аварии" (стр. 7 )

Длина прихваченной части колонны составит:

Контрольное задание. Определить длину не прихваченной части бурильной колонны для условий, приведенных в таблице 14. В компоновках колонн порядок размещения секций начинается от забоя.

Таблица 14

Условия прихвата бурильной колонны	Номер варианта, последняя цифра студенческого билета
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1. Глубина скважины, м	4000	2750	3200	3600	3200	2500	2800	3800	2700	3500
2.Компоновка бурильной колонны
ПК 114´9 (23,3кг)	500	250	-	400	550	400	400	400	300	500
ТбНК114´10 (25,7кг)	-	500	400	-	-	-	600	1200	600	-
ПК 127´9 (2б,2кг)	1500	-	800	3200	900	1100	-	1100	-	1600
ТБНК 140´11 (37,2кг)	1000	2000	2000	-	-	-	-	-	-	-
3.разница между силами растяжения, прикладываемые к колонне сверх собственного веса, кН	200	150	200	200	180	150	180	200	150	200
4.Удлиннение, м	0,95	0,67	0,80	1,0	0,78	0.65	0,70	1,0	0,70	0,95

5.4. Выбор вида жидкостной ванны и ее расчет для ликвидации прихвата бурильной колонны.

Для ликвидации прихвата бурильной колонны необходимо выбрать основу жидкостной ванны в зависимости от категории прихвата и литологии зоны, в которой находится бурильная колонна. Для выбора типа жидкостной ванны воспользуемся рекомендациями работы [19], приведенными в таблице 15.

Таблица 15

Категория прихвата	№№ пп	Основа ванны	Количество реагента на 1 м3	Разработчик
1	2	3	4	5
Перепад давления (гранулярный коллектор)	1	вода	КМЦ 5-20 кг, хромпик 1-2 кг	Среда с НИПИнефть
2	вода	СП-10 22-34 л, ПАА 11-24кг, Уксусно-кислый калий 90-118 кг.	ВНИИБТ
3	вода	Полиэтиленгликоль 112-252 л.	США
4	вода	Глицерин 9-27 л., Хлорид натрия 88-115 кг.	Среда с НИПИнефть
5	нефть	СП-10 4,6-193 л, 50%-ный раствор едкого натра 95-8954 л, серебристый графит 100-700 кг на 1 м3 эмульсии	Полтавское отделение УкрНИГРИ
6	нефть	ОП-1019-38л, ССКА-20 193-494 л, Вода 193-494 л, Серебристый графит 100-500 кг на 1 м3
Обвал стенок скважины, сальнико- образование	7	нефть	ОП-108,5-25,5 л.	ПГО "Архангель-скгеология"
8	нефть	Смолистые вещества 90-157 л, Дисольван 11-24л.	Чернигов-ское отделение УкрНИГРИ

1	2	3	4	5
	9	Дизельное топли-во или легкая нефть	Масла моторные отработанные 420-649 л, серебристый графит 312-4 86 кг, дисольван 8-26 л	ИФИНГ
II Заклинивание, затяжка в желоб (карбонатные породы)	10	вода	Соляная кислота - по расчету, формалин товарный 6-8 л	Полтавское отделение УкрНИГРИ
III Обвал стенок скважины (карбонатные породы)	11	вода	ССКА-20 950-1000л, формалин товарный 5-10 л	ИФИНГ
I Перепад давления (песчаники) II Обвал стенок, сальнико-образование (глины, песчаники, аргиллиты, алевролиты)	12	нефть легкая 5-6 м3	ПАВ - 1:3% от объема нефти: сульфонол, дисолван, АС-5, НЧК, жирные кислоты	ВНИИКр-нефть, СибНИИНП

В таблицу дополнительно введена рекомендация по применению нефтяной ванны (№12), широко используемая буровыми предприятиями Тюменской области.

При расчете жидкостной ванны предполагается, что жидкость должна полностью перекрыть зону прихвата с превышением на 50-100 м. Необходимо учитывать также кавернозность ствола.

Разницу между диаметрами УБТ, турбобуров и бурильных труб обычно не учитывают.

Расчет проводится двумя способами.

I способ. Пластовое давление в зоне прихвата известно (Рпл). Рекомендуется использование номограммы [2, рис.5].

Предварительно определяется суммарное гидростатическое давление столба бурового раствора и жидкости ванны (например, нефти). Превышение давления столба жидкости Р1 над пластовым 4-15%, поэтому для примера, заимствовано из работы [12], при глубине скважины 4000 м, пластовом давлении в зоне прихвата 65 МПа, плотности бурового раствора 1,8×103 кг/м3.

Затем определяется условная плотность столба раствора и нефти:

На номограмме откладываем плотности легкого компонента (нефти) - 0,85 кг/м3 × 103 (точка С) и бурового раствора - 1,8 кг/м3 × 103 (точка Д). Соединяем точки прямой. На правой оси находим точку А, соответствующей плотности

Рис.8.

смеси 1,71 кг/м3×103, из нее проводим горизонтальную прямую до пересечения с прямой СД. Из точки Е проводим вертикальную прямую до пересечения с осью абсцисс (точка Б), которая соответствует 10%. Таким образом, объем нефтяной ванны должен быть равен 10% от объема ствола скважины и флюидопроявления из пласта во время действия ванны не произойдет.

2 способ. Бурение ведется в районе с малоизученными геолого-техническими условиями. Величина пластового давления в интервале прихвата не известна.

Объем жидкостной ванны при прихвате инструмента на забое Q(м3) определяется по формуле:

где: k - коэффициент кавернозности ствола в зоне прихвата;

Dд - диаметр долота, м;

Dн, dв - наружный и внутренний диаметры труб, м;

Н- длина прихваченной части колонны, м;

h - высота подъема жидкостной ванны выше зоны прихвата, м;

h1 - высота столба нефти в бурильных трубах, м.

Объем продавочной жидкости Qп рассчитывается по формуле:

где: L - длина бурильной колонны, м;

Qн. л - объем продавочной жидкости (бурового раствора) для заполнения нагнетательной линии и подводов к бурильной колонне, м3.

При прихвате инструмента на значительном расстоянии над забоем объем жидкостной ванны рассчитывается из условия размещения агента выше и ниже интервала прихвата не менее чем на 50м.

(12)

где: H1 - длина прихваченной части бурильной колонны, м.

Объем продавочной жидкости Qn вычисляют по формуле:

(13)

где: hзатр - высота столба продавочной жидкости в затрубном пространстве до нижней границы жидкого агента в зоне прихвата.

Контрольное задание. Провести выбор вида жидкостной ванны для ликвидации прихвата бурильной колонны и рассчитать объемы ванны и продавочной жидкости. Исходные данные для расчетов позаимствовать в таблице 14 (работа 5.3) недостающие данные, в т. ч. по литологии зоны прихвата, принять самостоятельно.

5.5. Изучение ударных механизмов для ликвидации прихватов бурильной колонны и технологии их применения.

В практике буровых работ находят применение для освобождения от прихватов ударные механизмы типов: ГУМ (гидравлический ударный механизм), ВУК (возбудитель упругих колебаний), УЛП (устройство для ликвидации прихватов), яссы механические, ударные, ударно-вибрационные.

Область применения ударных механизмов - прихваты в следствии заклинивания колонны посторонними предметами, заклинка в месте сужения ствола скважины, прихват в желобной выработке.

Изучение ударных механизмов проводится с помощью учебного пособия [11] и плакатов.