Осложнения при бурении скважин
Осложнения при бурении – это нарушения непрерывности технологического процесса строительства скважины, вызванные горно-геологическими условиями проходимых пород.
Виды осложнений при бурении
-Поглощения бурового или тампонажного раствора.
-Газонефтеводопроявления.
-Осыпи и обвалы пород, слагающих стенку скважины.
-Сужение ствола скважины.
-Прихват колонны бурильных или обсадных труб.
-Растепление многолетнемерзлых пород.
-Самопроизвольное искривление скважины.
Горно-геологические характеристики:
-Пластовое давление – давление флюида в открытых порах (трещинах) пород – Pпл.
-Поровое давление – давление флюида в закрытых порах (трещинах) пород – Pпор.
-Горное давление – геостатическое давление вышерасположенной толщи пород – Pгор.
-Давление в скважине – гидростатическое давление столба промывочной жидкости в скважине, плюс гидродинамическая составляющая от движения промывочной жидкости – Pск = Pгс + Pгд.
-Депрессия в скважине, когда Pск < Pпл.
-Репрессия в скважине, когда Pск > Pпл.
-Коэффициент аномальности Пластового давления
-Давление поглощения Или Гидроразрыва – давление на стенку скважины, при котором возникает поглощение в пласт всех фаз промывочной жидкости – Pгр.
-Фильтрация промывочной жидкости, когда в пласт поглощается жидкая фаза, а твердая остается на стенке скважины и образует фильтрационную корку.
-Индекс (коэффициент) Давления поглощения (Гидроразрыва)
Осложнения, связанные с нарушением целостности стенки скважины
Обвалы, (осыпи) Происходят при прохождении уплотненных глин, аргиллитов или глинистых сланцев. В результате увлажнения буровым раствором или ее фильтратом снижается предел прочности уплотненной глины, аргиллита или глинистого сланца, что ведет к их обрушению (осыпям).
Обвалам (осыпям) может способствовать Набухание. Проникновение свободной воды, которая содержится в больших количествах в растворах, в пласты, сложенные уплотненными глинами, аргиллитами или глинистыми сланцами, приводит к их набуханию, выпучиванию в ствол скважины и в конечном счете к обрушению (осыпанию).
Небольшие осыпи могут происходить из-за механического воздействия бурильного инструмента на стенки скважины. Обвалы (осыпи) могут произойти также в результате действия тектонических сил, обусловливающих сжатие пород.
Меры предупреждения обвалов (осыпей)
1. Бурение в зоне возможных обвалов (осыпей) с промывкой буровым раствором, имеющим минимальный показатель фильтрации и максимально возможно высокую плотность.
2. Правильная организация работ, обеспечивающая высокие механические скорости проходки.
3. Выполнение следующих рекомендаций:
а) бурить скважины по возможности меньшего диаметра;
б) бурить от башмака (нижней части) предыдущей колонны до башмака последующей колонны долотами одного размера;
в) поддерживать скорость восходящего потока в затрубном пространстве не менее 1,5 м/с;
г) подавать бурильную колонну на забой плавно;
д) избегать значительных колебаний плотности бурового раствора;
е) перед подъемом бурильной колонны утяжелять раствор, доводя его плотность до необходимой, если в процессе бурения произошло ее снижение;
ж) не допускать длительного пребывания бурильной колонны без движения.
Меры предупреждения ползучести
-Разбуривание отложений, представленных породами, склонными к ползучести, с промывкой утяжеленными глинистыми растворами.
-Правильная организация работ, обеспечивающая высокие механические скорости проходки.
-Использование при бурении вертикальных скважин такой компоновки бурильной, колонны, при которой искривление скважин сводится к нулю.
-Подъем при цементировании обсадных колонн цементного раствора в затрубном пространстве на 50-100 м и выше отложений, которые представлены породами, склонными к ползучести (вытеканию).
-При креплении скважины обсадной колонной в интервале пород, склонных к ползучести, установка трубы с повышенной толщиной стенки для предотвращения смятия обсадной колонны.
Растворение
Растворение происходит при прохождении Соляных пород. Соляные породы, слагающие стенки скважины, растворяются под действием потока промывочной жидкости.
Устойчивость (по отношению к растворению) стенки скважины, сложенной однородными породами, независимо от скорости восходящего потока, может быть достигнута лишь при условии полного насыщения бурового раствора солью (соль, содержащаяся в растворе, должна быть такой же, как соль, из которой сложены стенки скважины).
При небольшой мощности неоднородных солей основной мерой предупреждения их растворения является максимальное форсирование режима бурения с последующим спуском колонны и ее цементирование.
При большой мощности неоднородных солей наиболее надежное средство предотвращения их интенсивного растворения — бурение с применением безводных буровых растворов. Хорошие результаты дает использование солестойких буровых растворов и растворов, приготовленных из палыгорскита.