я перших сили необхідно 55% від загальної, а для подолання другий - 45%. При дослідженні факторів, що впливають на значення сили прихвата інструменту, встановлено, що у присутності нафти істотно зменшувалися як сила взаємодії, так і сила адгезії глинистої кірки зі сталевою поверхнею. Це явище дослідники пояснили змочуванням труби нафтою. Процес змочування прискорюють шляхом покриття труб речовинами, близькими за складом до нафти, а також добавками ПАВ.
З різким збільшенням глибини буріння свердловин (з відповідним підвищенням температур і тиску) значно зростає небезпека прихватів, викликаних дією перепаду тиску, особливо в тих районах буріння, де застосовують обтяжені бурові розчини.
Встановлено, що при перепаді 10 МПа сила прихвата залежить не тільки від перепаду, а й від значення депресії в зоні контакту інструменту і кірки. Значення депресії тим вище, чим більше зменшується проникність глинистої кірки. Коли стисла частина кірки непроникна, інструмент притискається до неї з силою, що дорівнює добутку перепаду тиску в зоні контакту на його площу. Зміна проникності кірки залежить від якості бурового розчину, ступеня його обважнення, хімічної обробки і міцності структури кірки; при перепаді тиску 16 МПа кірка інтенсивно формується протягом перших 20 - 30 хв, коли швидкість фільтрації максимальна. Сила прихвата при великих перепадах тиску пропорційна значенню перепаду тиску. Коефіцієнт тертя в парі диск - кірка не залежить від перепаду тиску (навантаження на диск) і змінюється в межах 0,009 - 0,023 відповідно до типу розчину. Крім сил тертя, як вказувалося, на прихвати впливають і адгезійні сили. Збільшення діаметра застосовуваного бурильного інструменту призводить до підвищення сили прихвата внаслідок зростання площі контакту труб з кіркою, а також інтенсивного наростання кірки поза зоною контакту.
Вимірювання показників адгезійних і фрикційних властивостей кірок (по відношенню до сталі труб) при заданому перепаді тиску (під ВНІІБТ) показали, що зрушення стали по шкірці відбувається не по поверхні контакту, а в шарі кірки - поблизу цієї поверхні. При перепаді тиску до 2 МПа сили зрушення зростають пропорційно перепаду тиску, а при 3 - 4 МПа - ця залежність порушується в результаті зміцнення кірки. Подальше зростання перепаду тиску не збільшує сил зсуву. При дослідженні сил прилипання встановлено, що вони інтенсивно зростають у перші 30 - 40 хв контакту, а потім стабілізуються.
Таким чином, згідно з існуючими в даний час думкам, причина явищі, що призводять до прихопивши труб при бурінні свердловин.- Дія перепаду тиску. Однак при інших рівних умовах у виникненні прихвата істотну роль відіграють і фізико-механічні властивості фільтраційних кірок, з якими стикається бурильний інструмент при прихопити.
Дія інших факторів (температура, протитиск, якість мастильної добавки до бурового розчину, викривлення стовбура свердловини, тип бурового розчину, проникність породи і фільтраційної кірки, характер циркуляції) або не дослідили, чи досліджували недостатньо, хоча в виникненні прихватів вони (у ряді випадків) відіграють вирішальну роль. Значний обсяг досліджень проведено А.К. Самотоем. До найбільш поширених прихопивши він відносить:
біля стінки свердловини під дією перепаду тиску;
внаслідок заклинювання низу колон при їх русі в свердловині;
в результаті желобообразованія;
внаслідок сальнікообразованія;
через порушення стійкого стану порід;
внаслідок заклинювання колон сторонніми предметами;
внаслідок порушення режиму промивки
по причині заклинювання породоруйнуючого інструменту;
випробувачів пластів при випробуванні свердловин в процесі буріння.
1. Прихоплювачі біля стінки свердловини під дією перепаду тиску (між гідростатичним і пластовим) можливі при наявності в стовбурі свердловини проникних відкладень (пісковиків, вапняків і т.п.), при використанні бурового (глинистого) розчину і при наявності притискає сили, обумовленої нормальної складової ваги труб, розташованих у зоні проникних відкладень.
Цей вид прихватів виникає внаслідок залишення колони труб в нерухомому стані на певний час, протягом якого поверхня труб стикається з фільтраційної кіркою, поступово ущільнюється і приймаючої на себе дію перепаду тиску Зазвичай при виникненні цього виду прихватів циркуляція бурового розчину зберігається.
Прихоплювачі внаслідок заклинювання низу колон труб характерні для зон звуження стовбурів свердловин, викликаних сработку доліт по діаметру в твердих породах, для інтервалів різкого викривлення ос...
