Безаварийное бурение

ОГЛАВЛЕНИЕ

Прихваты и другие незапланированные события. 9

Введение. 9

Цепочка факторов, ведущая к незапланированному событию.. 9

Безрассудный риск 10

Передача информации снизу. 10

Главные уроки. 10

Экономия денег – источник всех бед. 11

Введение. 11

Причина всех бед. 11

Экономия денег 12

Решения и здравомыслие. 12

Примеры. 12

Большая железнодорожная авария. 13

Злосчастная полупогружная буровая установка. 13

Динамитные фабрики. 15

Главные уроки. 16

Общение и моральная атмосфера. 17

Введение. 17

Моральная атмосфера. 17

Передача информации снизу. 18

Грубые шутки и умонастроение " крабов в банке" 20

Главные уроки. 20

Решение проблем.. 21

Введение. 21

Научный подход. 21

Научный метод. 22

Процесс решения проблем. 22

Пятиэтапный процесс решения проблем. 22

Этап 1: Определение проблемы. 22

Этап 2: Выявление причин. 23

Этап 3: Формулирование решения. 23

Этап 4: Осуществление решения. 23

Этап 5: Оценка решения и процесса. 23

Будьте готовы к сопротивлению.. 24

Главные уроки. 24

Проектирование скважин. 25

Введение. 25

Вопросы обмена информацией. 25

Основные принципы проектирования скважин. 27

Траектория скважины. 27

Конструкция скважины. 30

Диаметр ствола. 31

Долота. 31

КНБК и бурильная колонна. 32

Буровой раствор. 35

Регулирование содержания твердой фазы в буровом растворе. 35

Заключение. 36

Литература. 37

Механизмы прихватов. 38

Определение прихвата. 38

Категории прихватов. 38

Прихват шламом или обвалившейся породой. 39

Дифференциальный прихват 39

Заклинивание на участках со сложной геометрией ствола. 39

Другие типы прихватов. 40

Таблица для определения типа прихвата. 40

Начальные действия по освобождению прихваченной колонны. 42

Очистка скважины.. 44

Качество очистки вертикальных скважин. 45

Факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин. 46

Плотность бурового раствора (факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин). 46

Скорость потока в кольцевом пространстве (факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин) 48

Реологические характеристики и режимы течения бурового раствора (факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин) 50

Размер, форма и количество шлама (факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин) 58

Скорость проходки (факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин) 59

Вращение и эксцентричное расположение в скважине бурильной колонны (факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин) 59

Время (факторы, влияющие на качество очистки вертикальных скважин) 60

Качество очистки наклонных скважин. 60

Факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин. 61

Зенитный угол (факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин) 61

Эффект Бойкотта. 62

Механизмы транспортирования шлама. 63

Характеристики бурового раствора (факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин) 66

Расход бурового раствора (факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин) 72

Шлам и слой шлама (факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин) 74

Оценка толщины слоя шлама. 77

Три области формирования слоев шлама. 78

Скорость проходки (факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин) 83

Вращение и эксцентричное расположение в скважине бурильной колонны (факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин) 84

Время (факторы, влияющие на качество очистки наклонных скважин) 88

Бурение с очисткой скважины воздухом и пеной. 90

Сжимаемость. 90

Забойное давление. 92

Качество очистки ствола при бурении с продувкой воздухом. 93

Толстая фильтрационная корка. 95

Туман. 96

Устойчивая пена. 97

Приток пластовых флюидов. 101

Пена с твердой фазой. 101

Аэрированные буровые растворы. 101

Заключение. 102

Когда следует ожидать осложнений, связанных с некачественной очисткой скважины 102

Предупредительные меры. 102

Признаки некачественной очистки скважины. 105

Освобождение колонны. 107

Контрольные вопросы к главе 7. 110

Неустойчивость стенок скважины.. 114

Неустойчивость глинистых пород. 115

Терминология механики горных пород. 121

Напряжение. 121

Эффективное напряжение. 122

Деформация. 123

Хрупкость против пластичности. 124

Коэффициент Пуассона. 124

Трехосное напряженное состояние и главные напряжения. 125

Компоненты напряжений. 126

Напряжения в естественных условиях залегания. 127

Напряжения на стенке скважины. 127

Кольцевые напряжения. 128

Силовые линии поля напряжений. 131

Изострессы. 132

Радиальные напряжения. 134

Осевые напряжения. 135

Круги напряжений (теория двойного угла) 136

Огибающая предельных кругов напряжений. 138

Факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины. 139

Плотность бурового раствора (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 139

Прочность породы (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 142

Температура (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 143

Напряженные состояния в естественных условиях залегания и анизотропия напряжений (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 145

Плоскости напластования (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 151

Фильтрат бурового раствора (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 154

Вибрация бурильной колонны (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 161

Геометрия ствола (факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины) 163

Типы обрушения. 164

Разрушение из-за чрезмерных напряжений. 164

Ползучесть. 167

Обрушение, оползание и отслаивание. 168

Определение напряжений. 169

Набухание и диспергирование. 169

Катионный обмен. 169

Механизмы набухания. 170

Заключение. 172

Когда следует ожидать осложнений, связанных с неустойчивостью стенок скважины 172

Предупредительные меры. 174

Признаки начинающегося прихвата. 176

Освобождение колонны. 179

Другие проявления неустойчивости стенок скважины. 180

Неконсолидированные породы и конгломераты. 180

Трещиноватые и нарушенные пласты. 184

Металл, упавший в скважину. 185

Контрольные вопросы к главе 8. 187

Дифференциальный прихват. 190

Механизмы возникновения дифференциальных прихватов. 190

Факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата. 194

Проницаемые пласты (факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата) 194

Репрессия/дифференциальное давление (факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата) 195

Фильтрационная корка (факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата) 198

Контакт колонны со стенкой скважины (факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата) 205

Неподвижное состояние бурильной колонны (факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата) 208

Время (факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата) 208

Поперечные нагрузки (факторы, способствующие возникновению дифференциального прихвата) 209

Сила трения. 210

Удерживающая сила, обусловленная липкостью фильтрационной корки. 211

Заключение. 212

Когда следует ожидать дифференциальный прихват 212

Предупредительные меры. 212

Признаки дифференциального прихвата. 215

Освобождение прихваченной колонны. 216

Контрольные вопросы к главе 9. 222

Заклинивание на участках со сложной геометрией. 224

Места резкого искривления ствола. 225

Желоба. 225

Факторы, влияющие на образование желоба. 226

Когда следует ожидать образования желобов. 227

Признаки желобов. 228

Предупреждение заклинивания в желобных выработках. 229

Освобождение бурильной колонны, заклинившейся в желобной выработке. 230

Жесткая КНБК. 231

Когда следует ожидать заклинивания жесткой КНБК. 231

Признаки заклинивания жесткой КНБК. 232

Предотвращение заклинивания жесткой КНБК. 232

Освобождение заклинившейся жесткой КНБК. 233

Мелкие искривления. 234

Когда следует ожидать заклинивания в мелких искривлениях. 236

Признаки заклинивания в мелких искривлениях. 236

Предотвращение заклинивания в мелких искривлениях. 237

Освобождение колонны, заклинившейся в мелких искривлениях. 237

Уступы. 238

Когда следует ожидать образования уступов. 239

Признаки наличия уступов. 239

Предотвращение осложнений, связанных с существованием уступов. 239

Освобождение колонны, заклинившейся в уступах. 240

Текучие породы. 241

Факторы, влияющие на деформацию или текучесть соли. 242

Признаки заклинивания колонны текучими породами. 243

Предотвращение заклинивания колонны текучими породами. 244

Освобождение колонны, заклинившейся в интервале текучих пород. 245

Диаметр ствола меньше номинального. 246

Когда следует ожидать сужения ствола до диаметра меньше номинального. 246

Признаки сужения ствола до диаметра меньше номинального. 247

Предотвращение заклинивания колонны на участке ствола меньше номинального. 247

Освобождение колонны, заклинившейся на участке ствола меньше номинального. 247

Динамика параметров бурения и регистрирующие приборы.. 248

Тенденции. 248

Сравнение диаграмм механических и электронных регистрирующих приборов. 251

Анализ тенденций и распознавание графических образов. 253

Осложнения, связанные с прихватами. 254

Вопросы контроля над скважиной. 254

Дифференциальный прихват и контроль над скважиной. 255

Поглощение. 256

Разрушение бурильной колонны и оборудования. 257

Травмы персонала. 258

Практика спуско-подъемных операций. 259

Планирование СПО.. 259

Подготовка к СПО.. 260

Контроль над скважиной. 263

Планы СПО. 263

Доливочные емкости. 263

Вынужденная миграция газа в скважине. 264

Предотвращение потерь и учет бурового раствора. 265

Противовыбросовое оборудование. 265

Очистка и проработка ствола. 269

Неустойчивость стенок скважины. 270

Дифференциальный прихват. 271

Промывка после СПО.. 271

Заключение. 272

ПРИЛОЖЕНИЕ А Номограммы для определения параметров очистки скважины (для скважин, где возможно свободное вращение колонны) 273

ПРИЛОЖЕНИЕ В Уравнения. 276

ПРИЛОЖЕНИЕ С Объем жидкости в горизонтальном резервуаре 278

ПРИЛОЖЕНИЕ D Пересчетные коэффициенты.. 279