Викривлення свердловини та його попередження
Однією з головних вимог, які ставляться до геологорозвідувальних свердловин, є проходження іі відповідно до проектного профілю.
Викривленням Свердловини називається відхилення від її осі (стовбура) від проектного напряму (Рис. 9. 1.). Кривизна свердловини значно ускладнює технологію проходження свердловини, прискорює зношування бурового інструменту, може призводити до аварій. Іноді викривлення стає таким суттєвим, що буріння свердловини стає неможливим і припиняється.
Для запобігання викривлення свердловини використовують певні заходи. Ретельно встановлюють буровий станок і напрямну трубу з відповідним технічним наглядом. Буріння порід, які перемежаються за міцністю, виконуються колонковими снарядами завдовжки 6, 9 і 12 м, Застосовують стабілізатори, обважнений низ та інші засоби, які зменшують вигин бурового снаряду, дотримуються раціонального технологічного режиму буріння. Іноді викривлення стає таким суттєвим, що буріння свердловини припиняють. Виправити свердловини можна одним із таких способів:
— цементування викривлено ділянки з наступним перебурюванням пройденого інтервалу;
— торпедуванням свердловини на початку викривлено ділянки з наступною установкою обсадної колони;
— штучним викривленням свердловини в певному напрямі для повторного перебурювання шару.
|
Рис. 9. 1. Викривлення свердловини А – положення породоруйнівного інструменту при переході від м′якої верстви до міцної (С – навантаження на коронку, С0 – навантаження на один різець алмазної або твердосплавної коронкиґ. m – кількість об′ємних різців); Б – викривлення свердловини при перетині шаруватих порід; В – викривлення свердловини при перетині верств під дужєе гострим кутом; г – викривлення свердловини у м′яких породах; Д – викривлення похилої свердловини при перетині шаруватих порід. |
Основні причини викривлення свердловини. Розрізняють геологічні, технічні та технологічні причини.
Причини Геологічного Характеру пов’язані-з геологічною неоднорідністю середовища та перешкодами, які трапляються при бурінні: валуни, тверді Включення, Тріщини й порожнини, перетин свердловин під гострим кутом сланцевих і тонкошаруватих порід, особливо якщо різні прошарки мають різку Твердість (джеспіліти, кварцево-хлоритові сланці, тощо).
При переході породоруйнівного інструменту з м’якого шару до твердого трапляється відхилення свердловини в бік твердого шару. При виході породоруйнівного інструменту з твердого шару в м’який спостерігається зворотне явище, але меншою мірою. При перетині свердловиною шаруватих порід (які перемежаються) різної твердості свердловина поступово викривлюється, внаслідок чого її вісь стає направленою нормально до напластування шаруватих порід. Для запобігання значним викривленням слід задавати свердловину, за можливістю, навхрест ведучій сланцюватості або тріщинуватості, перпендикулярно до падіння порід.
Причини технічного порідку виявляють вплив на викривлення свердловини як при забурюванні, так і під час буріння. Напрям викривлення за Технічними Причинами трапляється будь-який і тому завбачити його неможливо. Причини технологічного характеру пов’язані зі способами й параметрами режиму й параметрами режиму буріння й призводять до нерівномірного розбурювання забою та стінок свердловини, утворення значних зазорів між стінками свердловини буровим снарядом, а також до збільшення шарів порід, які перемежаються за міцністю, під гострим кутом. При цьому вісь свердловини переміщується до положення, перпендикулярного до напластування.
Причини Технічного Порядку виявляють вплив на викривлення свердловини як при забурюванні, так і під час буріння. Напрям викривлення за технічними причинами трапляється будь-який і тому завбачити його неможливо. До таких причин належать:
1. Неправильна установка станка та напрямної труби (кондуктора);
2. Буріння короткою колонковою трубою, особливо в породах із твердістю, що перемежається;
3. Застосування бурильних труб малого діаметру в свердловині великого діаметру;
4. Буріння викривленими бурильними й колонковими трубами;
5. Перехід на менший діаметр у свердловині, не закріпленій трубами, без відповідних попереджувальних заходів;
6. Нестійкість прямолінійної форми бурильних труб, що обертаються.
Причини Технологічного Порядку пов’язані зі способами та параметрами режиму буріння й призводять до нерівномірного розбурювання забою та стінок свердловини, утворення значних зазорів між стінками свердловини та буровим снарядом, а також до збільшення сил, які відхиляють буровий снаряд від вісі свердловини. До них належать: надмірний тиск на забій, застосування надінтенсивного промивання в м’яких породах, тощо.
Виправити Свердловину можна одним із таких способів:
1. Цементування викривленої ділянки з наступним перебурюванням пройденого інтервалу;
2. Торпедуванням (підриванням) свердловини на початку викривленої ділянки з наступною установкою обсадної колони;
3. Штучним викривленням свердловини в певному напрямі для повторного перебурювання шару (застосовується і в разі ліквідації аварії для обходу ураженого місця).
Вимірювання Викривлення (кривизни) свердловини є обов’язковим при бурінні всіх вертикальних і направлених розвідувальних, опорних, структурних і експлуатаційних свердловин. Викривлення оцінюється за його інтенсивністю, що вимірюється в градусах на погонні метри буріння.
Вимірювання викривлення свердловини, в основному, виконується каротажними станціями.
Найбільш розповсюджений прилад для вимірювання викривлення свердловин — інклінометр різних модифікацій. Він призначений для виміру кута та азимуту необсаджених свердловин. В обсаджених свердловинах можна вимірювати лише кут викривлення.