Сооружение скважины – трудоемкий инженерно-технологический процесс, нередко осложняющийся различного рода авариями, которые снижают производительность труда и повышают себестоимость буровых работ. На устранение аварии в год тратится от 5 до 10 % рабочего времени. Часто причинами списания скважин, не выполнивших геологического задания, также являются аварии и осложнения.
      Один из самых распространенных, многообразных, сложных и трудоемких типов аварии в разведочном бурении – прихваты. На их долю приходится до 60-80 % аварийного времени. Кроме того, обрывы, развертывания и падения инструмента часто сопровождаются прихватами или предшествуют им. С ростом глубин разведочного бурения и уменьшением диаметров скважин сложность и тяжесть прихватов, а также процесса их ликвидации непрерывно возрастают. Причем если на устранение одного обрыва затраты ежегодно сокращаются, то на ликвидацию одного прихвата – увеличиваются. Значительно повышаются затраты на вспомогательные операции, связанные с предупреждением и ликвидацией прихватов, а также предшествующих им осложнений. Большая часть металла в разведочном бурении расходуются на крепление скважин из-за низкой оборачиваемости обсадных труб вследствие их прихвата. Обсадные колонны длиной свыше 30 м, при закрытии скважин грузоподъемными приспособлениями не извлекаются.
      Потеря устойчивости ствола скважины является самым распространённым видом осложнений, вызывающим тяжелые прихваты бурового снаряда и обсадных труб. Прихваты, обусловленные нарушением устойчивого состояния приствольной зоны, происходят при бурении сжимаемых вязкопластичных отложений; слабо связанных, сильнотрещиноватых и крутозалегающих пород; интервалов осыпей, обвалов и кавернообразований; пересечение старых горных выработок и карстовых пустот, заполненных обломочным, сыпучим материалом и плывунами.
      В глинах, которые входят в состав пород, слагающих стенки скважины, одновременно протекают два противоположно направленных процесса: пластическое вытекание в ствол под действием разности горного и гидростатического давления, сопровождающееся сужением, а также разрушение и осыпание, приводящие к кавернообразованию и увеличению диаметра скважины.
      Несоответствие фильтрата промывочной жидкости составу поровых солей глинистых пород приводит к разупрочнению последних в результате диффузионных и осмотических явлений. Проработка ствола скважины с прогнозом по нему потерянного керна, постановка колонкового набора на забой и разбуривание оставшихся кусков являются весьма трудоёмкими и длительными операциями. При устранении этих осложнений очень быстро выходят из строя долота и коронки, особенно алмазные, происходят прихваты и обрывы снаряда. Керн нередко застревает в кавернах, желобах и трещинах. Во время бурения изогнутая вращающаяся колонна, ударяясь о стенки скважины, может вытряхнуть керн, что приведёт к мгновенному расклиниванию снаряда и его обрыву. В процессе подъёма инструмента также возможна затяжка его между керном и стенками скважины. С увеличением прикладываемых нагрузок возрастает сила прихвата.
    Прихваты отличаются большой сложностью и трудоёмкостью ликвидационных работ. Прихваты колонковых наборов и породоразрушающих инструментов разделяются на следующие виды:
      1. Прихват шламом.
      Этот тип аварий – самый многочисленный в группе прихватов. Прихваты снаряда шламом происходят при всех способах разведочного бурения. Чаще всего прихваты инструмента шламом возникают при прекращении циркуляции промывочной жидкости, когда шлам оседает в кольцевом зазоре между колонковом набором и стенками скважины, а при обратной схеме циркуляции жидкости – между внутренний поверхностью колонковой трубы и керном. Если шлама много, то он может накапливаться также над переходникам или шламовой трубой, заклинивая снаряд не только по боковой поверхности, но и сверху.
Прихват шламом возможен при несоблюдении требований технологии бурения; оставлении инструмента на забое без промывки и движения; использовании неисправных насосов; закачке глинистого раствора с большим содержанием песка, несвоевременной чистке отстойников, желобов и приемных емкостей. Часто такие прихваты возникают при бурении во время частичного, полного и катастрофического поглощения промывочной жидкости.
      2. Прихват горными породами.
Он возможен при обвале стенок скважины, прижоге коронок, зажиме снаряда пучащимися породами, расклинке керном, распределенным по стволу скважины, при расчленении колонкового набора подвижными блоками горных пород с большими поверхностями скольжения, при затяжке в желоба, бурении трещиноватых зон, где наблюдаются отдельные вывалы и др. Прихваты горной породой также могут быть верхними, боковыми и полными, с прекращением и без прекращения циркуляции промывочной жидкости. Под прижогом понимается прихват бурового снаряда, вызванный спеканием матрицы алмазной коронки с горной породой или шламом. Причиной этого является полное отсутствие или недостаточная подача промывочной жидкости на забой, в результате чего коронка и порода (шлам) нагреваются за счет трения до высоких температур и спекаются или свариваются между собой.
      Значительное число прихватов это группы обусловлено обвалом стенок скважины при бурении неустойчивых, слабо связных, трещиноватых пород, тектонических и закарстованных зон.
      Если обрушаются стенки скважины на значительном интервале, то циркуляция прекращается и не восстанавливается. Осыпающаяся порода скапливается в стволе, образуя висячие пробки над забоем. Основной причиной этих осложнений в осадочных толщах следует считать физико–химическое воздействие промывочной жидкости на породу.
      Обвалы наблюдаются также при резком снижении уровня жидкости в скважине после подъема снаряда на поверхность. В скальных породах вывалы возможны только при механическом воздействии бурильной колонны. Прихват снаряда из-за обвала стенок может встречаться при углубке, спуско-подъемных операциях, заклинивании керна, проработке и расширении ствола, ликвидации аварий, извлечении обсадных труб.
      3. Прихват бурового снаряда керном
      Такая авария может возникнуть при подъеме бурового снаряда, во время которого из колонковой трубы могут выпадать отдельные куски керна, располагающиеся в стенках скважины и желобах на различных интервалах. При спуске коронка расклинивается между стенкой скважины и керном, вызывая прихват снаряда.
      4. Прихват глинистой коркой.
      Такой прихват возникает вследствие прилипания бурового снаряда к глинистой корке под действием перепада давления жидкости.
      5. Прихват осколками железа разбуренных колонковых труб и породоразрушающих инструментов или отколовшимися кусками муфтово-замковых соединений.
Происходят они в процессе или после разбуривания и фрезерования колонковых труб и коронок – за счет неполного удаления оставленных осколков, попадания последних в каверны и трещины.