Снижения уровня бурового раствора

Этот метод используется только при прилипаниях, и если есть циркуляция бурового раствора. Его достоинства – простота и быстрота осуществления.

Сущность метода заключается в том, что внутрь колонны бурильных труб закачивается жидкость с меньшей, чем у бурового раствора плотностью (вода, нефть, дизельное топливо). Затем по закону сообщающихся сосудов при открытии задвижки вода из колонны бурильных труб вытесняется, а уровень бурового раствора в кольцевом пространстве понижается. Это приводит к снижению гидростатического давления в скважине, а следовательно, и силы прихвата. Отбор воды через задвижку ведется с небольшой скоростью при максимально допустимом натяжении колонны. После снижения уровня в кольцевом пространстве приблизительно на 100 м (определяется по объему отобранной воды), задвижка закрывается и фиксируется давление на стояке. Если давление остается постоянным или растет, то возможно проявление. Работы приостанавливаются. После максимально возможного понижения уровня колонну расхаживают. После ликвидации прихвата скважину промывают, а затем поднимают колонну.

Если прихват не ликвидирован, в кольцевое пространство закачивается раствор, при этом вода вытесняется, затем скважина промывается с контролем параметров раствора, с целью определения поступает ли нефть или газ в скважину. Если нет, то можно попытаться повторить операцию со снижением уровня раствора на большую величину.

Ликвидация прихватов с помощью ванн

Это один из самых эффективных и распространенных способов ликвидации прихватов, возникших за счет прилипания, сальников, обвалившийся породой. Практически бессмысленно его применение при заклинивании инструмента посторонними предметами, в желобных выработках.

Сущность метода заключается в том, что в зону прихвата закачивается специальная жидкость ванны, поэтому его применение возможно только при сохранении циркуляции бурового раствора. В результате постановки ванны уменьшается сила трения между бурильной колонной и стенками скважины, разрушаются связи в фильтрационной корке, уменьшается сила прижатия труб к стенке скважины, происходит химическое растворение пород. Жидкость ванны закачивается через колонну бурильных труб в зону прихвата и выдерживается в этой зоне от 6 до 12 часов при постоянном расхаживании инструмента. Если инструмент не освобождается, то возможна повторная установка ванны, но не более 3 раз. Для того, чтобы не происходило смешивание жидкости ванны с буровым раствором и ее всплытие, так как плотность этой жидкости практически всегда меньше плотности раствора, предварительно в скважину закачивается буферная жидкость в объеме 1‑3 м³. В качестве буферной жидкости используются глинистый раствор максимальной вязкости, вода, нефть в зависимости от состава жидкости ванны. После буферной жидкости закачивается жидкость ванны в расчетном объеме, затем вновь 1‑1,5 м³ буферной жидкости и расчетный объем продавочной жидкости (бурового раствора). Эффективность ванны возрастает при своевременной ее установке (при минимальном времени после прихвата).

Жидкости ванн

В настоящее время запатентовано и описано в литературе более 150 различных композиций ванн.

По плотности жидкости ванн условно подразделяются на облегченные , нормальные и утяжеленные .

В состав ванны могут входить следующие группы веществ.

1. Гиперпенетраты – вещества, способствующие разрушению глинистой корки – хромпик, едкий натр, перекись водорода, алюминат натрия, перманганат калия.

2. Литолизаторы – вещества для химического растворения горных пород и глинистой корки – кислоты соляная, плавиковая, виннокаменная, уксусная.

3. Регуляторы плотности – барит, графит, хлористый натрий, уксуснокислый калий.

4. Реогвиды – вещества, позволяющие улучшить вытеснение бурового раствора из зоны прихвата за счет изменения реологических свойств жидкости ванны – ПАА, КМЦ, глицерин.

5. Гипафрикты – вещества, улучшающие смазывающие свойства – нефть, графит, СМАД, ПАВ.

6. Смачиватели – вещества, улучшающие смачивание горных пород и бурильной колонны – неиогенные, анионные, катионные ПАВ.

7. Наполнители – инертные вещества, применяемые для экономии дефицитных материалов – вода.

8. Эмульгаторы – вещества, стабилизирующие жидкость ванны – ОП‑10, алканолы.

9. Ингибиторы коррозии – вещества, препятствующие воздействию жидкости ванн на колонну бурильных труб и буровое оборудование, – формалин, уникол.

10. Термопротекторы – вещества, способствующие сохранению свойств жидкости ванны при высокой температуре – хромпик, уксуснокислый калий.

11. Нейтрализаторы – вещества, защищающие жидкость ванны от химической агрессии флюида‑гипохлорит натрия.

Наиболее распространенными видами ванн являются нефтяная, эффективность которой может быть существенно повышена добавлением ПАВ в количестве 2 %. Вместо нефти может быть использовано дизельное топливо. Широко используются нефтяные ванны, содержащие нефть в количестве от 10 до 90 % и едкий натр от 90 до 10 %. Применяются водяные ванны и ванны из сбросовых вод с добавками ПАВ, уксуснокислого калия, фосфорнокислого калия. Для кислотных ванн используются соляная кислота как в чистом виде, так и в смеси с нефтью в разных пропорциях, с плавиковой кислотой (до 10 %). При этом обязательно используются ингибиторы. Кислотные ванны нельзя применять в ЛБТ.

Расчет ванны

Необходимый объем жидкости ванны Q, закачиваемой скважину, определяется по формуле

,

где К_к – коэффициент кавернозности;

Д – номинальный диаметр скважины;

d- наружный диаметр бурильных труб;

L₁ – расстояние от забоя до верхней границы прихвата;

l – высота подъема жидкости выше зоны прихвата, l=50-100 м;

d_в – внутренний диаметр бурильных труб;

l₁ – высота столба жидкости ванны в бурильных трубах.

Последнее слагаемое на практике принимается равным 3-5 м³. Жидкость ванны, находящееся в бурильных трубах, постепенно (0,5 м³ в час) подкачивается в зону прихвата, компенсируя всплывшую жидкость.

Объем продавочной жидкости Q_n, закачиваемой в бурильные трубы, определяется из выражения

,

где L – глубина скважины;

Q_б – объем буферной жидкости, закачиваемой после жидкости ванны.

Ряд авторов рекомендуют определять объем жидкости ванны как объем скважины от забоя до верхней границы прихвата плюс 50 %.

В заключение следует подчеркнуть, что при установке ванн необходимо считать гидростатическое давление в скважине и сравнить его с пластовым. При превышении пластового давления над гидростатическим может начаться проявление. Гидростатическое давление снижается за счет того, что плотность жидкости ванны практически всегда меньше плотности бурового раствора.