Прихваты

[EpikhinAV]

Часть 1

Прихват - это осложнение (авария), которая сопровождается потерей подвижности инструмента. Прихваченным в скважине может оказаться: бурильная колонна, обсадная колонна, пластоиспытатель, насосно-компрессорные трубы, геофизический прибор или кабель.

Понятие «прихват», как осложнение, регламентируется управляющими документами подрядчика. Обычно прихват считают осложнением, если инструмент был освобожден силами бурового подрядчика в регламентированные сроки.

Понятие «прихват», как авария подразумевает под собой ситуацию, когда инструмент не был извлечен из скважины, произошел его обрыв, произведен его отвинчивание или отстрел с оставлением части в скважине, либо время на ликвидацию превысило регламентированные сроки, а к ликвидации привлекались специальные силы (бригады по сложным работам).

Прихваты классифицируются по нескольким критериям:

• по типу прихвата (шламом, дифференциальный, механический);
  
• по наличию циркуляции (имеется, отсутствует);
  
• по объекту прихвата (бурильная колонна, обсадная колонна, НКТ, пластоиспытатель, ГФИ кабель или прибор);
  
• по источнику прихвата (горная порода, цементный камень, профиль скважины, проницаемые пласты, посторонние предметы).
  

[EpikhinAV]

Часть 2

 

Прихват шламом

 

Прихват «шламом» так называется условно, поскольку он не всегда связан с результатами работы долота на забое. Он также может быть подразделен на несколько подкатегорий по источнику горной породы, обеспечивающей прихват:

 

- Несцементированные пласты, трещиноватые пласты – это прихваты происходящие в потенциально неусточивых интервалах, в которых работа бурильного инструмента, а также взаимодействие с фильтратом бурового раствора дополнительно провоцирует деструктивные процессы. Данный прихват может сопровождаться снижением циркуляции вплоть до ее полной потери в зависимости от объема обрушившихся горных пород в ствол скважины.

 

- Сланцевые глины с АВПД – эти прихваты характерны для случаев нарушения равновесия между давлением в стволе скважины и пластовым давлением. При условии, когда АВПД выше, чем давление в скважине – начинается интенсивное вываливаливание сланцевых глин в ствол скважины, иногда оно может сопровождаться резкими вывалами больших объемов, иногда единичными «выстрелами» со стороны стенок скважины. Влияние на циркуляцию здесь аналогично предыдущему типу прихвата, поскольку напрямую зависит от количества горной породы в кольцевом пространстве.

 

- Зоны набухания – это прихваты, спровоцированные в интервалах глинистых пород за счет их интенсивного взаимодействия с фильтратом бурового раствора. Степень набухания в первую очередь зависит от минерального состава глинистой породы. При сильном набухании может возникнуть полный прихват с потерей циркуляции.

 

- Текучие породы – это характерно для интервалов солей при высокой температуре или переувлажненных глин, находящихся под высоким горным давлением. Обычно эти прихваты сопровождаются полной потерей циркуляции и могут происходить вплоть до слома или смятия инструмента.

 

- Плохая очистка скважин – это прихваты особенно характерные для наклонно-направленных и горизонтальных скважин, в которых идет особенно интенсивное аккумулирование шлама на лежачей стенке. Но могут они проявляться и в вертикальных скважинах, при условии низкой выносной способности потока раствора. Они чаще возникают при подъеме инструмента, когда шлам со стенок скважины собирается вокруг него словно скребком. Но имеют место и случаи, когда такой прихват возникает при остановке циркуляции и быстром осаждении твердой фазы из бурового раствора. Потеря циркуляции при таком прихвате будет зависеть от степени его запущенности – насколько долго простояла скважина с оседающим шламом, уплотняемым гидростатическим давлением, или насколько сильные затяжки были получены перед получением прихвата на подъеме инструмента. Чем более уплотненная горная порода «охватывает» инструмент, тем менее вероятна возможность восстановления циркуляции.

 

- Сальникообразование – это частный случай прихвата в результате плохой очистки скважины от шлама, только в случае, когда шлам аккумулируется на инструменте и формирует опоясывающий слой, называемый «сальником». Этот прихват обычно возникает при попытке подъема инструмента с сальником и сопровождается сначала затяжками, в процессе которых, эффективно отжимается влага из самого сальника, превращая его в пробку из сухой породы. Затем в одном из мест сужения ствола может возникнуть застревание сальника вплоть до перехода в прихват с полной потерей циркуляции.

[EpikhinAV]

Часть 3

Дифференциальный прихват

 

Дифференциальный прихват – это разновидность прихвата, которая иногда именуется «прилипанием», хотя логичнее его именовать одновременно «присасыванием с прижатием».

 

Суть дифференциального прихвата заключается в соблюдение ряда условий для его возникновения.

 

Во-первых, он может возникнуть только в интервале проницаемых горных пород, в которые возможен переток бурового раствора или его фильтрата из скважины. Логично предположить, что наличие фильтрации должно сопровождаться либо отсутствием глинистой корки, либо ее плохим качеством, поскольку в противном случае она должна играть роль защитного «барьера». Усугубить дифференциальный прихват может толстая глинистая корка, которая опять же характеризует свое низкое качество (высокую проницаемость) и обеспечит большую площадь контакта с инструментом.

 

Во-вторых, для обеспечения эффекта «присасывания» за счет перетока из скважины в пласт бурового раствора или его фильтрата необходимо, чтобы был контакт инструмента со стенкой скважины. Следовательно, скважина должна иметь наклонно-направленный профиль или горизонтальный участок ствола. Чем больше будет площадь контакта, тем сильнее будет сила прихвата, поэтому толстая глинистая корка будет этому способствовать. Кроме того, с точки зрения бурильного инструмента в зоне риска с точки зрения дифференциального прихвата будут элементы КНБК большого диаметра и сплошного профиля (например, УБТ). Важно помнить, что для возникновения прихвата нужно время, следовательно, инструмент должен оказаться на некоторое время обездвиженным.

 

В-третьих, сила прихвата будет определяться не только площадью прихвата и силой «присоса» к стенке скважины, но и силой придавливания инструмента к ней. Эта сила «придавливания» будет обеспечиваться за счет разницы между гидростатическим и пластовым давлением в зоне прихвата. Другими словами, репрессией. Кстати, именно эта репрессия будет приводить к возникновения перетока в пласт, который на первом этапе прихвата спровоцирует ту самую силу «присоса». Логично предположить, что чем выше репрессия, тем выше будет сила прихвата.

 

Таким образом, соблюдение вышеописанных условий приведет к возникновению дифференциального прихвата, ну, а их сочетание будет определять его силу и сложность ликвидации.

[EpikhinAV]

Часть 4

Механический прихват

Механический прихват – это разновидность прихвата, при котором происходит заклинка бурильного инструмента в скважине, которая сопровождается (обычно) сохранением циркуляции.

 

Таким образом, можно объяснить механический прихват, как явление обусловленное попаданием в кольцевое пространство предмета, обеспечивающего заклинку, либо такую деформацию кольцевого пространства, которая не позволит инструменту перемещаться, но не вызовет полного его охвата.

 

Существует несколько разновидностей механического прихвата:

-  Заклинка посторонним предметом – может возникнуть из-за попадания постороннего предмета в скважину, либо из-за частичного разрушения бурильного инструмента (например, слом лопасти или шарошки долота);

-  Заклинка куском цементного камня - характерна для случаев, когда цементный выпадает из-под башмака обсаженной части ствола по причине низкого качества цементного камня или неустойчивости околоствольного пространства;

- Заклинка куском крепкой горной породы – возникает при выпадении в кольцевое пространство крепкого неустойчивого элемента, слагающего околоствольную часть скважины;

- Заклинка в интервале сужения ствола скважины – в данном контексте сужение ствола может быть вызвано деформацией обсадной колонны из-за действия текучих пород (имеет более серьезный характер, если сужение произошло в момент, когда инструмент был в скважине), либо сужение ствола может быть обусловлено периферийным износом долота в абразивных горных породах и последующей заклинкой нового долота при его спуске в скважину;

-  Заклинка в желобных выработках – для такого типа прихвата должен иметь место желоб, выработанный в стенке скважины, образованию которого будут способствовать многочисленные спускоподъемные операции и наклонный профиль ствола скважины с множественными перегибами.

 

При механическом прихвате, как было сказано ранее, сохраняется циркуляция жидкости, а сам он сопровождается резкими скачками момента, срывающимися посадками и затяжками вплоть до полного обездвиживания инструмента.