Порушення цілісності стінок свердловини.

Порушення цілісності стінки свердловини.

Класифікація ускладнень.

Тема: Основні відомості про ускладнення.

Способи підвищення густини.

1. При бурінні в сипучих породах і в породах, схильних до випучування під дією гірського тиску, величину ρ₀ дозволяється збільшувати до значення, при якому статичний тиск стовпа промивальної рідини стає достатнім для забезпечення необхідної стійкості цих порід.

Густину промивальної рідини можна підвищувати, збільшуючи або густину дисперсійного середовища внаслідок розчинення в ньому солей, або концентрацію дисперсної фази.

2. Перший спосіб використовують, в основному, в тих випадках, коли розбурюють хемогенні породи.

Другий спосіб універсальніший. Як важкі компоненти дисперсної фази (обважнювачі) використовують карбонати (доломіти, крейда, сидерит); низьколоїдні глини, тонкопомелені барити, залізні руди, галеніт.

План:

1. Ускладнення— це технологічна ситуація, яка призводить до порушення нормального ходу процесу буріння свердловини.

Основні причини ускладнень:

1. Складні гірничо-геологічні умови буріння в окремих горизон­тах (аномально високі або аномально низькі пластові тиски, несприятливі характеристики пластових флюїдів, наявність нестійких або розчинних порід та ін..);

2. Невідповідність інформаційного забезпечення про гірничо-геологічні умови фактичним даним;

3. Невідповідність технічного проекту на буріння свердловини, насамперед конструкції свердловини, гірничо-геолочіним умовам буріння;

4. Організаційні фактори: несвоєчасне постачання буровими інструментами і матеріалами, низька кваліфікація і виконавська дисципліна бурового персоналу та ін..

До ускладнень належать:

1. Поглинання технологічних рідин (промивальних рідин і тампонажних розчинів);

2. Флюїдопрояви (газонафтоводопрояви);

3. Порушення цілісності стінок свердловини (утворення каверн, жолобів, звуження ствола);

4. Прихоплення колони труб.

Виникнення і несвоєчасна ліквідація одного ускладнення може спровокувати інше. Наприклад, поглинання промивальної рідини може викликати флюїдопроявлення у іншого пласта, причому флюїд може досягти устя свердловини, а може тільки перетікати з одного пласта в інший.

Причини порушення:

1. Порушення умов механічної міцності гірської породи в стінці свердловини внаслідок дії: статичних навантажень; знакозмінних навантажень (нестаціонарні гідромеханічні і термічні процеси), які можуть викликати втомлююче руйнування гірських порід; бурильної колони при її поздовжньому переміщенні, обертанні і коливаннях, що призводить до стирання породи на стінках, зрізанню її торцями замків і елементами КНБК, ударів по гірській породі;

2. Розчинення і розмив породи промивальною рідиною (хемогенні, глинисті відклади);

3. Розтоплення мерзлої гірської породи, що призводить до фазових перетворень (танення льоду-цементу).

У загальному випадку порушення цілісності стінок свердловини є наслідком прояву комплексу відповідних факторів (наприклад, розчинення і пластична течія відкладів галіту), яка в окремих ситуаціях може ускладнюватись фізико-хімічною взаємодією породи на стінках з промивальною рідиною, що вміщує шлам вибуреної породи.

Це призводить з часом до зменшення міцності породи, зміни її механічних характеристик і напруженого стану (наприклад, при набуханні породи в цілому або окремих її компонентів – перш за все глин і глиновміщуючих порід), утворення на стінках свердловини товстої фільтраційної кірки, перш за все протипроникних гранулярних пластів (піски, пісковики).

Різновидності ускладнень: розширення ствола (утворення каверн за рахунок осипання і обвалювання та жолобів) або його звуження.

Каверни утворюються перш за все в глинах і глиновміщуючих породах із-за порушення умов механічної міцності, що призводить до осипань та обвалювань, тобто в умовах, коли процеси механічного руйнування поєднуються із зменшенням міцності і набуханням гірської породи.

Осипаннямназивають таке ускладнення, при якому значна кількість частинок породи систематично відділяється від стінок свердловини, падає і її ствол, підхоплюється потоком промивальної рідини і виноситься на денну поверхню.

Обвалюванням називають таке ускладнення, при якому значна маса породи раптово випадає в свердловину, перекриває кільцевий простір або весь переріз ствола і висхідний потік не в змозі швидко видалити цю породу на поверхню.

В результаті осипання та обвалювання порід розширюється ствол свердловини, ускладнюється транспортування частинок розбурених порід, що обвалилися на денну поверхню, зростає аварійність бурильних труб із-за збільшенням стріли прогину труб, може виникнути прихоплювання бурильної колони.

Звуження ствола свердловини можуть виникнути внаслідок випучування гірських порід, їх обвалювання, утворення товстих фільтраційних кірок на проникних ділянках стінок.

Для попередження обсипання і обвалювання порід необхідно використовувати інгібовані промивальні рідини, гідрогелі, або рідини на вуглеводневій основі з мінералізованою водною фазою.