какие действия необходимо предпринять при аварии с колонной бурильных труб когда ее верхняя часть

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Аварии в бурении их предупреждение и методы ликвидации

Авариями в процессе бурения называют поломки и оставление в скважине частей колонн бурильных и обсадных труб, долот, забойных двигателей, потерю подвижности (прихват) колонны труб, спущенной в скважину, падение в скважину посторонних металлических предметов. Аварии происходят главным образом в результате несоблюдения утвержденного режима бурения, неисправности бурового оборудования и бурильного инструмента и недостаточной квалификации или халатности членов буровой бригады.

Основными видами аварий являются прихваты, поломка в скважине долот и турбобуров, поломка и отвинчивание бурильных труб и падение бурильного инструмента и других предметов в скважину. Очень часто прихват инструмента в силу некачественных и несвоевременных работ по его ликвидации переходит в аварию.

В основном прихваты бурильных и обсадных колонн происходят по следующим причинам.

1. Вследствие перепада давлений в скважине в проницаемых пластах и непосредственного контакта некоторой части бурильных и обсадных колонн со стенками скважины в течение определенного времени.

2. При резком изменении гидравлического давления в скважине в результате выброса, водопроявления или поглощения бурового раствора.

3. Вследствие нарушения целостности ствола скважины, вызванного обвалом, вытеканием пород или же сужением ствола.

4. При образовании сальников на долоте в процессе бурения или во время спуска и подъема бурильного инструмента.

5. Вследствие заклинивания бурильной и обсадной колонн в желобах, заклинивания бурильного инструмента из-за попадания в скважину посторонних предметов, заклинивания нового долота в суженной части ствола из-за сработки по диаметру предыдущего долота.

6. В результате оседания частиц выбуренной породы или твердой фазы глинистого раствора при прекращении циркуляции бурового раствора.

7. При неполной циркуляции бурового раствора через долото за счет пропусков в соединениях бурильной колонны.

8. При преждевременном схватывании цементного раствора в кольцевом пространстве при установке цементных мостов.

9. При отключении электроэнергии или выходе из строя подъемных двигателей буровой установки.

Для предупреждения прихватов необходимо:

1) применять высококачественные глинистые растворы, дающие тонкие плотные корки на стенках скважин, снижать липкость глинистого раствора, вводить смазывающие добавки;

2) обеспечивать максимально возможную скорость восходящего потока глинистого раствора; перед подъемом бурильной колонны промывка скважин должна производиться до полного удаления выбуренной породы и приведения параметров глинистого раствора в соответствие с указанными в ГТН;

3) обеспечивать полную очистку глинистого раствора от обломков выбуренной породы;

4) регулярно прорабатывать в процессе бурения зоны возможного интенсивного образования толстых корок;

5) утяжелять глинистый раствор при вращении бурильной колонны;

6) следить в глубоких скважинах за температурой восходящего глинистого раствора, так как резкое снижение ее свидетельствует о появлении разрыва резьбовых соединений в колонне бурильных труб выше долота;

7) при вынужденных остановках необходимо:

б) при отсутствии электроэнергии подключить аварийный дизель-генератор и бурильную колонну периодически расхаживать; при его отсутствии бурильный инструмент следует разгрузить примерно на вес, соответствующий той части колонны труб, которая находится в необсаженном интервале ствола, и прекратить промывку, периодически возобновляя ее при длительной остановке;

в) в случае выхода из строя пневматической муфты подъемного механизма следует немедленно установить аварийные болты и расхаживать бурильную колонну или поднимать ее;

Поломка долот вызывается спуском дефектных долот при отсутствии надлежащей проверки их, чрезмерными нагрузками на долото и передержкой долот на забое. Заклинивание шарошек возникает вследствие прекращения вращения шарошек на забое скважины, т. е. происходит прихват их на осях.

Основные признаки поломки долота во время бурения-прекращение углубления скважины и сильная вибрация бурильной колонны. Чаще всего происходит поломка подшипников шарошек колонковых и трехшарошечных долот.

При этом забойный двигатель перестает принимать нагрузку, а при роторном бурении бурильная колонна начинает заклиниваться. Поломку долота при проработке ствола скважины очень трудно обнаружить до подъема бурильной колонны. Поэтому необходимо особенно тщательно проверять долота, применяемые для проработки, и ограничивать время их работы.

Чтобы предотвратить аварии, связанные с поломкой долот, необходимо:

2) бурить в соответствии с указаниями геолого-технического наряда. Особое внимание должно быть обращено на очистку промывочной жидкости;

3) поднятое из скважины долото отвинчивать при помощи долотной доски, вставленной в ротор, промывать водой, подвергать наружному осмотру и замеру.

Рекомендуется периодически очищать забой скважины от металла магнитным фрезером или забойным шламоуловителем.

Поломки турбобура происходят вследствие разъедания буровым раствором, развинчивания и вырывания верхней резьбы корпуса из нижней резьбы переводника и отвинчивания ниппеля с оставлением в скважине турбины. Признак таких поломок резкое падение давления на буровых насосах и прекращение проходки.

К основным причинам возникновения аварий с бурильными трубами относится также недостаточная квалификация мастеров, бурильщиков и других работников буровых бригад.

Наибольшее число аварий с бурильными трубами при бурении гидравлическими забойными двигателями связано с разъеданием резьб промывочной жидкостью.

Основными мерами предупреждения аварий с бурильными трубами являются:

1) организация учета и отработка бурильных труб в строгом соответствии с инструкцией;

2) технически правильный монтаж труб и замков, обеспечиваемый предварительным осмотром и обмером их, калибровкой резьбы гладкими и резьбовыми калибрами, подбором замков к трубам по натягу и принудительным закреплением замка в горячем состоянии;

3) организация обязательной профилактической проверки всех труб после окончания бурения скважины путем наружного осмотра, проверки основных размеров и гидравлического испытания;

4) обязательное крепление всех замковых соединений машинными ключами при наращивании и спуске колонны при турбинном бурении;

5) использование предохранительных колпаков или колец, навинчиваемых на резьбу замков;

6) бесперебойное снабжение буровых специальными смазками.

Падение бурильной колонны в скважину, являющееся одним из самых тяжелых видов аварии, происходит вследствие толчков и ударов бурильной колонны о выступы на стенках скважины, открытия элеватора при случайных задержках бурильной колонны во время спуска, резкой посадки нагруженного элеватора на ротор при неисправности тормоза лебедки и при обрыве талевого каната и падении талевого блока на ротор. Для предотвращения открытия элеватора при спуске бурильной колонны бурильщикам необходимо хорошо знать состояние ствола скважины, наличие в ней уступов и при приближении к ним замедлять спуск.

Иногда после подъема бурильной колонны начинают производить работы над открытым устьем скважины, и это приводит к тому, что на забой скважины падают долота, кувалды и другие предметы. Надо всегда помнить, что над открытой скважиной категорически запрещается проводить какие-либо работы. После того как из скважины извлечен инструмент, ее устье следует немедленно закрыть специальной крышкой.

Источник

Аварии с бурильной колонной. Причины. Способы предупреждения и ликвидации

Резьба в свою очередь способствует образованию трещин в теле трубы, особенно при малых радиусах закругления: там, где резьба имеет острые утлы, в металле образуются ультрамикроскопические трещины. Увеличение толщины стенки трубы путем высадки не предохраняет от распространения начавшегося трещинообразования в теле трубы.

Во всех элементах бурильной колонны возникают усталостные напряжения, которые зависят от условий работы колонны на отдельных ее участках и соблюдения буровой бригадой правил эксплуатации бурильных колонн.

Нередко для бурения скважин используют трубы, не соответствующие данной глубине и имеющие дефекты. В некоторых скважинах глубиной более 1500 м применяют трубы класса III вместо I и II.

Основной причиной большого числа аварий, связанных со сломом бурильных труб, является использование их не по назначению. Передаваемые на резьбу усилия зависят от степени жесткости и плотности свинчивания труб. Если свинчивание проводилось автоматически, то резьбовые соединения могут перемещаться незначительно. Недокрепление соединения способствует интенсивному перемещению плоскостей резьбы относительно друг друга, что ускоряет износ резьбы.

Одновременно на износ резьбы влияют число свинчиваний, качество бурового раствора, наличие в нем кварцевого песка и т.д., а также его давление в момент прокачки. Большие давления при турбинном бурении и бурении гидромониторными долотами снижают сроки службы замковых и резьбовых соединений, что менее характерно для роторного бурения и электробурения обычными

долотами, где давление намного меньше. Не отцентрированный по отношению к скважине фонарь вышки, а также смазка плохого качества для резьб способствуют ускорению износа резьбы при ее свинчивании.

Многие аварии возникают вследствие износа резьбовых соединений УБТ в связи с тем, что они работают в сами тяжелых условиях. Кроме того, резьба на соединениях УБТ слабее резьбы на замках, переводниках и долотах.

Аварии из-за нарушения резьбовых соединений вследствие заедания трубной резьбы происходят в результате увеличения нагрузки на резьбу.

Разрушения резьбовых соединений вызывают и другие причины: несоответствие элементов резьбы, особенно по конусности, применение смазки неудовлетворительного качества и т.д.

Размыв трубы происходит из-за дефектов на внутренней поверхности, нарушающих однородность. Такими дефектами являются плены, раковины, включения инородных материалов и другие повреждения, связанные с технологией изготовления труб. Возникновение аварии от разрыва труб ускоряется совместным воздействием усталостных напряжений в металле и коррозии. Концентрация напряжений и дефекты в трубах приводят к образованию трещин. Часты случаи аварий, связанные с падением бурильной колонны вследствие ее подъема на одном штропе, поломки и неисправности спускоподъемного инструмента, неисправности тормозной системы, слома или разрушения сопряжений ее элементов во время спускоподъемных операций и др.

Осложнения и аварии с обсадными колоннами. Причины. Способы предупреждения и ликвидации. Методика расчета допустимой скорости спуска колон в скважину. Какие факторы влияют на эту скорость?

К авариям с обсадными колоннами и элементами их оснастки относятся аварии со спускаемыми, спущенными и зацементированными обсадными колоннами или их частями, вызванные: разъединением по резьбовым соединениям; обрывом по сварному шву; смятием или разрывом по телу трубы; повреждением обсадной колонны при разбуривании цементного стакана, стоп-кольца, обратного клапана и направляющей пробки. Аварии с обсадными колоннами составляют 7-8 % всех видов аварий в бурении. На ликвидацию их затрачивается более 10 % времени, затрачиваемого на ликвидацию аварий всех типов. Особенно тяжелы аварии этого вида в районах, где обсадные колонны спускают на большую глубину, и на разведочных площадях. В процессе разобщения пластов возникают аварии при спуске обсадных колонн, их цементировании, а также углублении скважины с зацементированными обсадными колоннами под последующую колонну. Прихваты обсадных колонн, главным образом кондукторов и промежуточных колонн, происходят в основном на площадях, где разрез представлен неустойчивыми породами, бурение в которых вызывает сужение стенок скважин или обвалы пород. Причинами прихвата обсадных колонн часто являются неудовлетворительная организация спуска колонн (несвоевременная промывка или отказ от предусмотренных планом промежуточных промывок, плохая проработка скважины перед спуском колонны, установка деревянных пробок, длительные остановки при спуске и т.д.) и технология бурения ствола скважины под обсадную колонну (бурение без УБТ и центраторов, несоблюдение оптимальных параметров режимов бурения в породах с чередующейся твердостью, использование кривых труб и бурового раствора плохого качества и т.д.). Обсадные трубы разрушаются по телу в связи с образованием внутренних давлений при восстановлении циркуляции после окончания спуска колонны, закачивании в затрубное пространство последней порции цементного раствора, испытании обсадной колонны на герметичность и т.д. Смятие обсадных колонн происходит как при спуске, так и в процессе бурения скважины. В зависимости от сложившихся обстоятельств трубы сминаются по-разному. Отдельные технологические упущения приводят к возникновению избыточных наружных давлений, которые вызывают смятие обсадных колонн. При действии на трубу избыточных давлений увеличивается и напряжение, которое достигает больших значений вначале в одной точке, а при дальнейшем росте давления зона повышенных напряжений начинает расширяться и труба сминается.

При спуске в скважину опасность смятия больше у тех обсадных колонн, которые имеют обратный клапан, так как не учитываются внешние добавочные усилия, возникающие из-за давления на некотором участке в колонне и за колонной, а также вследствие большой скорости погружения ко-лонны. При спуске колонны с обратным клапаном обычно стараются не допускать снижения уровня в колонне более чем на 200-250 м для труб диаметром 168 мм и более чем на 300-400 м для труб меньшего диаметра. В противном случае внешнее давление может достигнуть и даже превысить критическое, и колонна может смяться. Аварии такого вида особенно распространены при спуске колонн большого диаметра на большую глубину. На месторождениях, где бурят с применением утяжеленных буровых растворов, опасность смятия труб в результате несвоевременного долива еще более возрастает. При спуске обсадной колонны с обратным клапаном происходят значительные колебания сминающих и растягивающих усилий. При совместном действии этих усилий сопротивление обсадных труб смятию снижается. Большую опасность для обратного клапана представляет повышение гидродинамического давления при спуске обсадной колонны. Давление зависит от многих факторов, из которых основными являются статическое напряжение сдвига и вязкость бурового раствора, скорость спуска колонны, размер кольцевого зазора, диаметр колонны и др. Давление до-стигает 10 МПа и более. В практике встречаются следующие случаи обрыва обсадных труб по месту их соединения, которые происходят вследствие неправильного свинчивания резьбы труб из-за пе-рекоса осей или неправильной установки трубы в муфте (перекос). При перекосе осей деформируются витки резьбы труб, резьбу «заедает» и трубы полностью не свинчиваются или свинчиваются под большим усилием, приводящим к сильному нагреву места их соединения. При спуске свинченных подобным образом труб места их соединения в колонне разрушаются. Неполное свинчивание резьбовых соединений обсадных труб наблюдается также из-за несоответствия размеров профиля резьбы и погрешности конусности, что приводит к разрушению резьбы. Наибольшее число аварий происходит с обсадными колоннами диаметром 219 мм и более. Обрыв труб по резьбовому соединению может произойти и вследствие приложения чрезмерных нагрузок, превышающих пределы прочности соединения. Причиной выхода резьбы из сопряжения с резьбой муфты может быть неравнопрочность их соединения. Односторонняя нарезка резьбы на отдельных трубах ослабляет прочность одной части трубы и усиливает прочность другой ее части. На участке трубы с ослабленной прочностью концентрируются напряжения, вызывающие деформацию тела трубы (на участке резьбы) с последующим выходом из сопряжения резьбы. Труба при равномерной нарезке резьбы имеет оди-наковую толщину стенки. Несмотря на это, прочность резьбового соединения ниже прочности тела трубы в среднем на 30-35 %. Эксцентричная нарезка резьбового соединения обсадных колонн снижает прочность и без того ослабленного участка трубы, что и является в ряде случаев причиной аварий. Вследствие нарушения технологии спуска обсадной колонны отдельные трубы или целые секции их могут упасть в скважину. Например, при быстром спуске обсадная колонна становится на уступ, элеватор идет вниз, защелка его поднимается, в результате элеватор открывается и колонна падает в скважину.

Источник

Ликвидация аварий в скважине

Авария может быть успешно ликвидирована при правильном выборе способа извлечения аварийного буро­вого снаряда из скважины.

При обрыве бурильных труб вначале определяют причину, место и характер обрыва. Место обрыва и расположение труб в скважине определяют путем спуска в скважину печати. По характеру обрыва выбирают ловильный инструмент (метчики ловильные, колокола ловильные).

При уходе оборванного снаряда в сторону ловильный инст­румент спускают в скважину совместно с отводными крючка­ми или приспособлениями с целью его центрации в скважине и облегчения операции по соединению с ловильным инстру­ментом.

При ликвидации аварий с обсадными трубами пользуются следующими методами. В случае развинчивания нижних труб обсадной колонны и отклонения их в сторону, вначале пыта­ются их отцентрировать с помощью деревянного корпуса, спущенного на бурильных трубах. Затем путем вращения верхней части колонны обсадных труб пытаются соединить ее с нижними трубами.

Если трубы не удается соединить этим способом, то необ­ходимо поднять верхнюю часть обсадной колонны из скважи­ны, а затем захватить и поднять развинтившиеся трубы с по­мощью трубного метчика или труболовки, спускаемых на бу­рильных трубах. Таким способом ликвидируются и аварии, связанные с протиранием стенок обсадных труб в процессе бурения.

Для ликвидации аварий, связанных с наличием мелких предметов в скважине (падение ключей, куски матриц и др.), применяют фрезерные коронки, механические и магнитные ловушки.

Чтобы задать вопрос или сделать заявку,
нажмите на кнопку ниже:

Источник

Лекция 11. Аварий с элементами колонны бурильных труб

Многочисленными теоретически­ми исследованиями и практикой доказано, что аварии вследствие поломки элементов бурильной колонны вызваны в основном уста­лостью металла.

Явления усталости возникают главным образом под действием следующих основных переменных нагрузок: изгиба, колебаний бу­рильной колонны, крутильных ударов.

Усталость металла ускоряют следующие факторы:

1) дефекты материала труб – расслоение и структурная неодно­родность металла, незаметные (на глаз) инородные включения в ме­талле и конструктивные дефекты, т.е. резкие переходы в сечении, острые надрезы, царапины и т.д.;

2) малые радиусы закругления восьминиточных резьб (трубных);

3) применение безупорного со­единения трубы с замком или соединительной муфтой;

4) неблагоприятные геологиче­ские и технологические условия бурения и нарушения запроекти­рованных режимов бурения.

К таким неблагоприятным условиям относятся:

— частое переслаивание пород, различных по крепости, крутые углы падения пластов;

— работа колонн в средах с агрессивными химическими до­бавками (соли, кислоты, щелочи), способствующими возникновению коррозии;

— работа бурильной колонны в скважинах, имеющих по стволу большие каверны, особенно при роторном бурении;

— несоответствие размера долота диаметру бурильных труб;

— несоответствие типа долота крепости разбуриваемых пород;

— возникновение резонанса при совпадении частоты колебаний ко­лонны от пульсации давления на выкидной линии насоса с частотой собственных колебаний колонн;

— эксплуатация бурильной колон­ны в состоянии чрезмерного сжатия, т.е. при бурении без УБТ или с УБТ незначительной длины, тог­да как вес УБТ должен превы­шать нагрузку на долото на 25%;

— установка над УБТ труб груп­пы прочности Е, К, а также ЛБТ;

— применение труб несоответст­вующего класса для бурения на данной глубине;

— вмятины на трубах от инород­ных тел (шарошек, долот, креп­ких пород и т.д.);

— эксцентричность вышки, рото­ра по отношению к скважине.

Перечисленные факторы спо­собствуют возникновению аварий, вызванных:

— в ведущих трубах поломкой по телу и срывом трубной резьбы;

— в бурильных трубах поломка­ми и по телу на участках с номи­нальной толщиной стенки, в кон­цевых утолщениях, в зоне сварно­го шва и трубной резьбы, а также срывом резьбы, соединяющей тру­бу с бурильным замком;

— в бурильных замках поломка­ми по телу на участках, заключен­ных между резьбовыми концами и в зоне замковой резьбы ниппеля или муфты, а также срывом по замковой резьбе;

— в УБТ и переводниках полом­ками по телу в зоне замковой резьбы и срывом по замковой резьбе;

— в соединительных муфтах по­ломкой по телу.

Кроме этого, встречаются ава­рии, вызванные развинчиванием резьб в замковых соединениях бу­рильных замков, УБТ, переводни­ков и ведущих труб.

Поломки по телу

Поломки по телу характерны для всех видов труб (ведущих, бурильных и утяжеленных) и эле­ментов (бурильных замков, пере­водников и соединительных муфт), соединяющих их в ко­лонну.

применяются цельные и сборной конструкции. Цельная ведущая труба на концах имеет высадки, на которых вверху нарезается внутренняя замковая левая резь­ба, а на нижнем конце — наружная замковая правая резьба.

Ведущая труба сборной конст­рукции состоит из квадратной штанги и переводников. На кон­цах квадратной штанги нарезается наружная коническая резьба с ша­гом 8 ниток на длине 25,4 мм и конусностью 1:16 с левым на­правлением резьбы вверху и с пра­вым направлением нарезки резь­бы внизу. На резьбы соответствен­но навинчиваются переводники под замковую резьбу.

С цельными ведущими трубами отмечены единичные аварии. Они, как правило, вызваны длительной работой с ведущей трубой без де­фектоскопических проверок. По­ломки приходятся на тело в зоне резьбы ниппеля и очень редко по муфте.

Ведущие трубы сборной конст­рукции ломаются в зоне кониче­ской резьбы и, за редким исклю­чением, на участке, прилегающем к ней. Поломка приходится на первый виток полного сопряже­ния резьбы, обычно на 5-6 нитке от торца ведущей трубы. Развитию усталости и последующей полом­ке трубы способствует несовер­шенство конструкции соединения ведущей трубы с переводником. На ускоренное развитие усталости этого узла влияют переменные нагрузки, неравномерный характер распределения которых по резьбе приводит к концентрации напря­жений во впадинах и отклонению элементов резьбы.

Буровые предприятия оснащаются бурильными трубами как с прива­ренными соединительными конца­ми, так и сборной конструкции, изготовляемыми из стали или лег­ких сплавов.

Бурильные трубы с приварен­ными соединительными концами во время эксплуатации ломаются по сварному шву и телу.

Спиральный слом труб возни­кает в скважинах, диаметр кото­рых не более чем на 100мм пре­вышает диаметр бурильных труб, причем чаще всего слом приходит­ся на обсаженный участок скважи­ны. При спиральном сломе труба разрушается по винтовой линии. Он возникает от поперечной тре­щины на поверхности трубы и имеет усталостный характер. На­правление спирали совпадает с на­правлением вращения бурильной колонны. Угол подъема спирали составляет приблизительно 45° к оси трубы, что соответствует наи­большим нормальным напряжени­ям при кручении.

Широко распространен попереч­ный излом труб, вызванный кон­центрацией напряжений в местах повреждений особенно от работы клиньями ПКР, а также на участ­ках с дефектами проката. В зоне сварки и ее термического влияния развивается усталость металла, приводящая к поперечному изло­му труб. В поперечном направле­нии трубы ломаются и от скручи­вания в результате приложения чрезмерных крутящих моментов. В месте слома труба имеет форму скручивания по спирали, однако ломаются трубы по спирали и в поперечном направлении в основ­ном при ликвидации аварий.

В продольном направлении тру­бы ломаются, как правило, из-за дефектов изготовления труб, т.е. при наличии в теле трубы раковин и других дефектов, а также из-за нарушения режима проката и термообработки, которые образуют значительные внутренние напряже­ния, приводящие к усталостным поломкам.

Бурильные трубы сборной кон­струкции, имеющие на концах утолщения с конической резьбой, широко применяются, хотя конст­рукция их неудачна. Помимо по­ломок, присущих трубам с приваренными замками (промыва труб в зоне дефектов, разрушения по спирали и в поперечном направле­нии), бурильным трубам сборной конструкции свойственны полом­ки, приуроченные к утолщениям и нарезке трубной резьбы на концах труб.

Сломы по утолщенному концу происходят и на других участках резьбы, находящихся рядом с пер­вым витком полного сопряжения. Увеличение толщины стенки тру­бы в зоне резьбы не предохраняет от распространения трещин в теле трубы, а как бы увеличивает время работы трубы до излома. Для труб из легких спла­вов (ЛБТ) сборной конструкции характерны аварии, присущие стальным трубам сборной конст­рукции. Помимо этого, для них свойственно развитие эрозии вблизи муфт соединений, которые при ослаблении их прочности при­водят к разрушению.

Эрозия возникает под действи­ем турбулентного движения про­мывочной жидкости в зоне муф­товых и замковых соединений, где внутренняя поверхность более шероховата, чем в остальной части трубы. Кроме того, конструкция муфтовых и замковых соедине­ний труб способствует образова­нию местных сопротивлений, а следовательно, и более сложному характеру движения жидкости, которая интенсивно размывает трубу на этом участке. Кроме того, ЛБТ ломаются из-за несвоев­ременного выявления износа тела трубы.

Бурильные замки и соедини­тельные муфты разрушаются по телу при ликвидации аварий вследствие приложения значитель­ных нагрузок. Концы разрушен­ных деталей имеют увеличенные диаметры и воронкообразную форму. Такие аварии происходят в основном с бурильными замка­ми диаметром 118мм и менее, а также с соединительными муфта­ми диаметром 140мм и менее. Разрушение муфт и замков по те­лу в поперечном направлении от­мечается также при неправильной их термической обработке: торцы сломанных деталей в поперечном направлении обладают мелкозер­нистой структурой.

В утяжеленных бурильных трубах и переводниках так же, как и

в бурильных замках, отламывают­ся кольца ниппеля и муфты. При­чины этих поломок аналогичны причинам слома замковых дета­лей по резьбе и труб по утолщен­ному концу.

Наиболее часто аварии происходят из-за срыва замковой резьбы в бу­рильных замках, УБТ и перевод­никах.

после многократного свинчивания и развинчивания. При работе на забое бурильная колонна подвер­гается различным знакоперемен­ным напряжениям, отчего одна часть резьбового соединения пере­мещается по другой. Нагрузки, пе­редаваемые на резьбу, зависят от степени жесткости и плотности свинчивания. Недокрепление со­единения способствует интенсив­ному перемещению плоскостей резьбы относительно друг друга, что ускоряет износ резьбы.

На износ резьбы влияют так­же качество и давление промывоч­ной жидкости в момент прокачки. Чем больше давление в жидкости и чем больше в ней инородных тел, обладающих абразивными свойствами, тем скорее изнашива­ется резьба. В результате размыва плоскость соприкосновения вит­ков резьбы уменьшается, увеличи­ваются силы, действующие на ослабленную резьбу, и она разру­шается. Неотцентрированный фо­нарь вышки, а также недоброка­чественная смазка труб способст­вуют ускорению износа резьб при свинчивании.

Большое число аварий с утяже­ленными бурильными трубами происходит также вследствие раз­рушения резьбовых соединений, поскольку они работают в более тяжелых условиях, чем замковые соединения бурильных труб. К то­му же резьбовые соединения в УБТ менее прочны, чем в замках, переводниках и долотах.

Аварии в результате заедания или ослабления прочности резьбы при размыве возникают реже, так как места размыва на внешней части тела соединяемых элементов можно легко обнаружить.

Резьбовые соединения разруша­ются вследствие заедания трубной резьбы под действием на нее уве­личенных нагрузки и температу­ры, возникающих на поверхности резьбы в процессе свинчивания и работы замка в скважине.

Разрушения резьбовых соедине­ний также могут быть вызваны не­соответствием размеров элемен­тов резьбы (особенно по конусно­сти), поскольку значительные от­клонения размеров приводят к не­равномерному распределению на­грузки по ее виткам и, следова­тельно, к интенсивному износу.

Падение колонны труб в скважину

Падение бурильных колонн в скважину в основном происходит вследствие нарушения технологи­ческих требований к спуску и подъему колонны, а также в ре­зультате неисправностей спуско-подъемного инструмента и меха­низмов.

Наиболее часто встречаются сле­дующие нарушения и неисправ­ности:

1) подъем бурильной колонны на одном штропе;

2) несоответствие грузоподъем­ности элеватора массе колонны и наличие трещин в верхней про­ушине;

3) слабое крепление защелки элеватора завода «Красное Сормо­во», в результате чего при отходе элеватора от муфты защелка открывается, и колонна падает в скважину;

4) несовершенство конструк­ции защелки подъемного крюка;

5) поломка боковых серег и ствола крюка;

7) слом и разрушение сопряже­ний элементов бурильной колон­ны во время спускоподъемных операций вследствие динамиче­ских напряжений, возникающих при резкой посадке колонны на ротор или на уступ;

8) работы штропами несоответ­ствующей грузоподъемности и при наличии износа выше нормы.

В процессе эксплуатации по­ломки и разрушения сопряжений элементов бурильной колонны происходят в местах ослабленной прочности трубы или соединения.

Таким образом, можно отме­тить, что аварии происходят не только из-за недостатков конст­рукции бурильных труб, но и в ре­зультате слабого технического надзора и недостаточной квалифи­кации работников. Это приводит к несвоевременной профилактике бурильных колонн, слабому креп­лению замковых соединений, не­удовлетворительной сборке бу­рильных колонн, спуску их в скважину с недопустимой сработкой отдельных элементов, плохо­му состоянию поверхностного оборудования, несоответствию прочности колонны условиям бу­рения, слабому учету работы бу­рильных колонн.

ОСН1 [стр.165-173], ДОП 1 [стр.30-38]

1. Какие факторы ускоряют усталость металла?

2. Назовите поломки по телу труб и их причины.

3. Из-за чего могут возникнуть разрушения резьбовых соединений?

Источник