Классификация осложнений и аварий при бурении скважин
Осложнение при бурении скважины — это нарушение технологического процесса бурения скважины, которое может произойти из-за какого-либо горно-геологического явления при условии соблюдения требований правил проведения буровых работ.
Все осложнения, которые могут произойти при бурении скважины. подразделяются на:
- Газоводонефтепроявления.
- Поглощения бурового раствора.
- Неустойчивость стенок скважины. К этому виду осложнений относятся ползучесть, обвалы, осыпи, образование желобов, растворение и распыление горных пород.
Аварии при бурении скважины — это нарушение технологического процесса бурения скважины, причинами которой могут быть потеря подвижности бурильной колонны или ее поломка, с оставлением составляющих в выработке.
Все аварии, которые могут произойти при бурении скважин, классифицируются:
- По источнику. Источниками или причинами таких аварий могут быть субъективный фактор (небрежность, самонадеянность или грубые нарушения требований), поломки бурового оборудования, природные явления.
- По влияющему фактору - аварии могут быть технические, технологические, организационные, геологические или произошедшие из-за человеческого фактора.
- По масштабам последствий - аварии делятся на аварии по категориям (1 — полное разрушение, 2 — частичное разрушение),
- По степени тяжести последствий – аварии бывают сложные или простые,
- По порядку отражения в документах - аварии бывают учитываемые и регистрируемые.
- По объекту аварии - обрыв бурильных труб (падение элементов колонны в результате развинчивания, поломки спускоподъемных механизмов, обрыва талевого каната, поломки элементов бурильной колонны и т.п.), аварии с породаразрушающим инструментом (оставление забойных двигателей в скважине, из-за их поломки), аварии с обсадными колоннами (смятие колонны, падение колонны в выработку, разрыв трубы, обрыв колонны по телу и т.п.), аварии при цементировании обсадных колонн (нарушение герметичности колонны, оставление бурового раствора в колонне, неподъем раствора), аварии при геофизических исследованиях (прихват кабеля, обрыв приборов и грузов, перехлест кабеля в процессе работы, прихват приборов, обрыв кабеля и т. п.), прихваты (прихват обсадных колонн, дифференциальные прихваты, прихваты частей бурильных колонн и их в целом), прочие аварии (фонтаны, взрывы, перекос оснований, пожары, падение талевой системы, падение мачт).
Причины осложнений при бурении скважин. Способы их предупреждения и ликвидации их последствий
Самыми распространенными осложнениями при бурении скважины считаются осыпи, обвалы, поглощение бурового раствора, газонефтепроявляения. Причинами обвалов на нефтегазовых месторождениях могут быть механическое воздействие инструмента на скважину, увлажнение глин буровыми растворами, набухание горных пород и т.п. К мероприятиям по предупреждению и ликвидации обвалов и осыпей можно отнести использование бурового раствора с минимальным показателем фильтрации, правильную организация работы, выполнение ряда технических рекомендаций.
Причинами поглощения бурового раствора в процессе бурения являются в основном наличие поглощающего горизонта и превышение дебита столба жидкости. Для предотвращения данного осложнения при бурении используют специальные пакеры для герметизации затрубного пространства, а также осуществляют процесс бурения скважины таким образом, чтобы раствор не мог выйти на поверхность.
Причинами газонефтеводопроявления на месторождении могут быть наличие насыщенного флюидами пласта, а также несоблюдение превышения гидростатического давления (в системе «скважин-пласт»). Основными мероприятиями для предотвращения газонефтепроявления являются герметизация устья скважины и утяжеление используемого бурового раствора.
Причины аварий при бурении скважин и способы их предупреждения
Как показывает статистика 95 % аварий при бурении скважин происходит по вине исполнителей и только 5 % из-за заводского брака бурового оборудования.
Самыми распространенными авариями при бурении скважины (не связанные с человеческим фактором) считаются аварии, связанные с поломкой бурильной колонны и ее частей; аварии связанные с поломкой породоразрушающего инструмента; аварии, связанные с поломкой забойных двигателей.
Основной причиной поломки бурильной колонны и ее частей является усталостное разрушение металла из-за меняющихся в процессе бурения нагрузок. В качестве мероприятий по предупреждению поломок бурильной колонны и ее частей основываются на правильном проведении технологических процессов транспортировки труб и их подготовки к эксплуатации (своевременное проведение дефектоскопии, чистки, толщинометрии, шаблонирования, определение кривизны, установки протекторов и т.п.).
Причинами аварии, которые связаны с поломкой породоразрушающих инструментов являются низкое качество изготовления долот, несоответствие используемых долот, превышение допустимой нагрузки, тяжелые условия труда и т.п. Мероприятиями по предупреждению поломок породоразрушающего инструмента являются использование соответствующих характеристикам горных пород долот, периодическая очистка забоя, использование защитных насадок и т.п.
Причинами аварий, которые связаны с поломкой забойных двигателей, могут быть недокрепление оборудования, непроведение своевременной дефектоскопии, дефекты двигателя, нарушение правил эксплуатации и т. п. Основными мероприятиями по предупреждению поломки забойного двигателя являются выполнение требований по его транспортировке, креплению, сбору и эксплуатации.
