Статьи

Когда и почему клинит инструмент при бурении на воду?

Создание скважины на воду на своем участке является одной из первоочередных задач для владельца недвижимости удаленной от централизованных инженерных сетей или открытых источников воды. Однако, даже несмотря на высокий профессионализм персонала буровых компаний, имеющих технику для глубоких забоев артезианских горизонтов, порой случаются непредвиденные аварийные ситуации в процессе проходки разнородных по составу пород. Можно привести самые типичные случаи проблем, сопутствующих буровым работам на воду.

  1. Обрыв рабочей штанги бурильной колонны.
  2. Заклинивание или прихват бурового инструмента.
  3. Всплывание или выброс обсадки.

В свою очередь, именно прихват бура встречается на практике чаще всего.

Заклинивание инструмента в забое

Разновидность и физическое состояние буримой породы оказывают влияние на многие параметры забойных процессов:

  • использование соответствующих машин и инструментов;
  • соблюдение правил буровых операций и их технологических расписаний;

способы крепления ствола во время проходки и его окончательная обсадка.

Именно несоответствие указанных параметров, при прохождении определенных горизонтов геологического разреза, может спровоцировать прихват инструмента. Тем не менее причины подобного явления различны для каждого из типов пород. Характерные аварийные ситуации возникают при осыпании, а также оплывании стенок ствола.

Осыпание стенок  ствола

Немало проблем, в результате своей незначительной устойчивости, создают рыхлые или сыпучие породы, характеризующиеся слабым сцеплением частиц (песчаные, галечные, гравийные), поэтому требующие особого подхода. Например, может произойти подвал песка над буром или выпасть валун из стенки ствола, что приведет к критическому увеличению нагрузок на механизмы станка или заклиниванию инструмента в забое.

Широко применяемым методом профилактики таких нежелательных явлений является обязательное использование добавок бентонитовой глины в оборотную воду, а также щелочных реагентов.

Частицы глины, обволакивая рыхлые стенки ствола скважины, формируют крепящий плотный слой, который препятствует осыпанию породы. В подобных условиях от буровых мастеров требуется поддержание оптимальной вязкости циркулирующего раствора. Ведь превышение концентрации связывающих присадок приводит к перегрузке бурильного оборудования, а «бедный» раствор не сможет обеспечить достаточного закрепления вскрытой поверхности породы. Количество добавляемой в раствор глины подбирается для конкретных условий опытным путем и может колебаться в пределах  4-10% от объёма рабочей жидкости.

Модификация промывочного раствора щелочными реагентами, например кальцинированной содой, улучшает его подвижность, а также способствует лучшему захвату и выносу частиц песка на поверхность.

Стволы в разбуренных сыпучих породах, несмотря на использование бентонита и щелочных добавок, все же остаются неустойчивыми, поэтому обсадка трубамиосуществляется незамедлительно после завершения проходки. Если крепление скважины будет выполняться с задержкой, то может  произойти её обвал, что потребует повторной сборки буровой колонны и дополнительной проходки до расчетного горизонта.

Авария также может произойти в не обсаженном неустойчивом стволе в момент вскрытия трещиноватого известнякового слоя с резким поглощением оборотной воды. Образовавшийся вакуум вызывает подвал породы и заклинивание инструмента. Если подобное произошло, то уже потребуется целый ряд мероприятий по исправлению возникшей проблемы, в том числе, разбуривание осыпавшейся породы и шлама специальным фрезерным приспособлением с поэтапным извлечением бурильных свечей и долота.

Разбухание и оплывание породы

После прохождения пород, разбухающих под действием промывочной жидкости, например, прослоек из мергеля, могут формироваться пробки, увеличивающие нагрузку на буровую колонну и грязевой насос. Скопления вязкого шлама, в результате его уплотнения при подъеме инструмента, способны даже полностью заблокировать движение оборудования.

Для недопущения концентрации разбухшей породы мастер должен внимательно следить за изменениями показаний манометра насоса, а также применять повторную проходку оплывающих участков.

Прихват инструмента при бурении скважины на воду может также происходить по причине вскрытия плывуна. Насыщенная водой вязкая масса сползает в забой, перегружая буровой станок, вплоть до полной остановки процесса проходки. Проблема решается параллельной или опережающей обсадкой ствола, с последующей выборкой породы внутри труб.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

20 − = 12