Авария связанная с потерей подвижности (прихват) колонны труб спущенной в скважину

ВВЕДЕНИЕ

             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.

             В своем курсовом проекте я  рассмотрел аварию, связанную с  потерей подвижности (прихват)  колонны труб спущенной в скважину.

             Прихват – это потеря подвижности бурильной колонны из-за прилипания под действием перепада давления, заклинивания в желобах, в местах сужения в результате осыпей и обвалов стенок скважины или образования сальника в затрубном пространстве.

В курсовом проекте рассмотрены следующие  причины возникновения прихватов:

1. Основной  причиной возникновения прихвата  является несоблюдением технологии  бурения, а самое главное это  несоответствие качества бурового  раствора с требованиями геолого-технического-наряда.

2. Неправильно  выбранный режим бурения, т.е. недостаточная скорость    восходящего потока бурового раствора в затрубном пространстве, которая зависит не только от подачи буровых насосов, но и величины затрубного пространства.

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

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

5. Вследствие нарушения целостности ствола скважины, вызванного обвалом. 
 
 
 
 

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

7.   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.

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

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

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

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

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.1 общие сведения  о районе

       Приобское нефтяное месторождение открыто в 1982г.  в  результате бурения и испытания скв 151, в которой получен приток нефти дебитом 14,2 м³/сут. Месторождение удалено на 65км к востоку от г.Ханты-Мансийска, на 100 км к западу от г.Нефтеюганска.

      Приобская площадь северной своей  частью расположена в пределах  Обской поймы - молодой аллювиальной  равнины с аккумуляцией четвертичных отложений сравнительно большой мощности. Абсолютные отметки рельефа составляют 30-55 м. Южная часть 46-60 м.

     Гидрографическая сеть представлена  протокой Малый Салым, которая  протекает в субширотном направлении  в северной части площади и на этом участке соединяется мелкими протоками Малой Березовской и Полой с крупной и полноводной Обской протокой Большой Салым. Река Обь является основной водной магистралью Тюменской области и судоходна весь навигационный период с конца мая по октябрь.  На территории района имеется большое количество озер, наиболее крупные из которых оз. Олевашкина, оз. Карасье, оз. Окуневое и др. Болота непроходимые, замерзают к концу января и являются главным препятствием при передвижении транспорта.

      Климат района резко континентальный  с продолжительной зимой и  коротким теплым летом. Зима  морозная и снежная. Самый холодный  месяц года январь (среднемесячная  температура -19.5град.С). Абсолютный  минимум -52град.С. Самым теплым  является июль (среднемесячная температура +17град.С), абсолютный максимум +33 град.С. Среднегодовое количество осадков 500-550 мм в год, причем 75% приходится на теплое время года. Снежный покров устанавливается во второй половине октября и продолжает лежать до начала июня. Мощность снежного покрова от 0.7м до 1,5-2м. Глубина промерзания почвы 1-1,5м.

        Для рассматриваемого района  характерны подзолистые глинистые  почвы на сравнительно возвышенных  участках и торфянисто-подзолисто-иловые  и торфяные почвы на заболоченных  участках местности.  

В пределах равнин аллювиальные почвы речных террас в основном песчанистые, местами глинистые. Растительный мир разнообразен. Преобладает хвойный и смешанный лес.

         Район находится в зоне разобщенного  залегания приповерхностных и  реликтовых многолетнемерзлых пород. Приповерхностные мерзлые грунты залегают на водоразделах под торфяниками. Толщина их контролируется уровнем грунтовых вод и достигает 10-15 м,  их температура постоянная и близка к 0 град.С.

       На сопредельных территориях (на Приобском месторождении мерзлые породы не изучены) ММП залегают на глубинах от 140-180 м (Нефтеюганский район) до 180-220 м (Лянторское месторождение). Мощность MMП составляет 15-40 м, реже более. Мерзлыми являются чаще нижняя, более глинистая, часть новомихайловской и незначительная часть атлымской свит.

    Наиболее крупными населенными  пунктами, ближайшими к площади  работ, является города Ханты-Мансийск, Нефтеюганск, Сургут и из более  мелких населенных пунктов - поселки  Пойковский, Селиярово, Сытомино, Лемпино. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.2  СТРАТИГРАФИЯ И ЛИТОЛОГИЯ

        Геологический разрез Приобского  месторождения сложен мощной (более  3000 м) толщей осадочных терригенных  пород, подстилаемых эффузивами пермотриасового возраста. В пределах Ханты-Мансийского района, где расположено месторождение, разрез в целом довольно однотипен и на разных участках отличается только в деталях, поэтому при характеристике его строения использовались и данные по соседним площадям (Салымской, Приразломной). Разрез месторождения состоит из четырех литологических систем – Доюрской, Юрской, Меловой, Четвертичной.

    Доюрская система залегающая, по данным сейсморазведки на глубинах 3200-3300 м, состоит из консолидированного фундамента и промежуточного комплекса, включающего в этом районе среднепалеозойские и триасовые образования. Образования фундамента представлены гранит порфиритами, кварцевыми порфиритами, туфогравелитом пестрым, гравелитом серым, опесчаненным, крепким, кварцевым. Кварцевые порфиры светло-серые, порфириты темно-зеленые, очень крепкие, участками хлоритизированные, разбитые трещинами, которые заполнены кристаллическим карбонатом. Промежуточный комплекс пород представлен метаморфизированными известняками девонского и каменноугольного возраста и различного рода эффузивными породами триаса. Вскрытая мощность доюрских образований составляет 10-96 м.

      Юрская система отложений рассматриваемого месторождения состоит из трех свит - Тюменской, Абалакской, Баженовской.

     Тюменская свита залегает в основании платформенного чехла и перекрывается верхнеюрскими отложениями. Свита, сложена довольно неравномерным чередованием песчаников, алевролитов, аргиллитов с прослоями глинистых известняков (сидеритов) и бурых углей. В целом отложения тюменской свиты можно разделить на три части. В составе нижней преобладают песчаники. Средняя подсвита, характеризуется преобладанием

глинистых пород над песчаными разностями и повышенной углефикацией  

разреза. В разрезе верхней подсвиты, особенно верхней ее части, преобладают песчаники и алевролиты. Отложения тюменской свиты, вскрыты в пределах Приобского месторождения на глубинах 2806-2973 м. Вскрытая толщина свиты изменяется от 41 до 448 м.

       Абалакская свита, представлена темно-серыми, почти черными аргиллитами плотными, массивными, алевритистыми, местами известковистыми, глауконитовыми с остатками раковин пелиципод, рострами белемнитов, образовавшимися в условиях нормального морского режима. В основании встречаются песчаники, алевролиты, оолитовые сидериты. Толщина свиты 17-32 м.

       Баженовская свита, сложена в основном аргиллитами темно-серыми, почти черными с коричневатым оттенком, преимущественно тонкослоистыми до листоватых, прослоями массивными, битуминозными, слюдистыми с очень подчиненным значением известняков и мергелей. Для разрезов свиты, характерна следующая закономерность - в верхней части чаще встречаются бурые породы, в средней    черные, а в нижней карбонатные или породы с аутигенным кремнеземом. Для пород баженовской свиты характерно присутствие обильных включений пирита, обугленного растительного детрита и фауны аммонитов, пелиципод, фораминифер и радиолярий. Залегание пород баженовской свиты почти горизонтальное, и кровля ее четко фиксируется на Приобской площади, мощность свиты составляет 26-38 м.

     Меловая система на территории Приобского месторождения развита повсеместно и представлена двумя отделами нижним и верхним. Нижний отдел представлен ахской, черкашинской, алымской, викуловской и ханты-мансийской свитами. Верхний отдел представлен верхами ханты-мансийской свиты, континентальными отложениями уватской и морскими отложениями кузнецовской, березовской и ганькинской свит.

      Ахская свита подразделяется на две подсвиты. Нижняя подсвита, в свою очередь, по литологическому составу делится на четыре части. Непосредственно на битуминозных аргиллитах баженовской свиты залегает  

пачка темно-серых, почти черных аргиллитов (подачимовская). Аргиллиты этой пачки  слабоалевритистые, слюдистые, известковистые, прослоями битуминозные. Толщина  подачимовской пачки не более 20 м. Выше залегает ачимовская толща, представленная обычно довольно сложным чередованием песчаников, алевролитов и аргиллитов. Песчаники и алевролиты серые, мелкозернистые, слюдистые с глинисто-карбонатным цементом, с включением углистого детрита. Песчаные пласты не выдержаны по простиранию и в разрезе имеют линзовидный характер залегания. Толщина ачимовской толщи до 80 м. Ачимовская толща перекрывается аргиллитами темно-серыми, алевритистыми, иногда известковистыми, содержащими прослои песчаников и алевролитов. На плоскостях наслоения отмечается обугленный растительный детрит.

         Викуловская свита характеризуется присутствием обильного растительного детрита. Толщина викуловской свиты на Приобском месторождении колеблется от 264 м на западе до 26 м на северо-востоке, минимальные толщины приурочены к приподнятым частям структуры, максимальные   к погруженным.

        Ханты-мансийская свита, представлена неравномерным переслаиванием песчано-глинистых пород, причем в нижней части преобладают глинистые разности, в верхней песчано-алевритовые. Глины темно-серые, плотные, аргиллитоподобные, алевритистые, слюдистые, с прослоями глинистых известняков и сидеритов. Алевролиты и песчаники, светло-серые и серые, глинистые, не очень крепкие, слюдистые, с прослоями глин. Для пород свиты характерно обилие углистого детрита. Толщина отложений ханты-мансийской свиты колеблется в небольших пределах от 292 до 306 м.

        Уватская свита, сложена неравномерным переслаиванием песков, алевролитов слабосцементированных, глинистых, полевошпатово-кварцевых, песчаников и алевролитов, а также глин аргиллитоподобных, зеленовато-серых и темно серых. Характерно наличие обугленных и ожелезненных растительных остатков, углистого детрита, янтаря, встречаются единичные фораминиферы. Толщина свиты изменяется от 283 м на западе до 301 м на востоке.

     

       Кузнецовская свита, сложена глинами серыми и зеленовато-серыми, плотными, с прослоями глауконитовых алевролитов и редко песчаников. Отмечаются остатки пиритизированных водорослей, чешуя рыб, углефицированные растительные остатки, фауна фораминифер и пелиципод. Толщина кузнецовской свиты изменяется в небольших пределах от 49м до 63 м. Наблюдается некоторое увеличение толщи на западе и на севере месторождения.