Породы, не обладающие прочностью сцепления

Из рис. 8.9 следует, что диаграмма Мора проходит через начало координат, когда горная порода (например, несцемен­тированный песок) не имеет прочности сцепления. Поэтому при бурении с продувкой забоя воздухом или с промывкой чистой водой, когда на стенку скважины не создается доста­точного внутреннего давления, песок обваливается в ствол. Однако при бурении с промывкой буровым раствором, обла­дающим хорошими фильтрационными свойствами, перепад давления на глинистой корке обеспечивает определенную проч­ность сцепления песка, поэтому в нем можно получить ствол номинального диаметра. Объемная доля закупоривающей твер­дой фазы в буровом растворе должна быть достаточной, чтобы быстро могла образоваться глинистая корка. В противном слу­чае ствол будет размываться на значительной длине благодаря турбулентному режиму течения раствора у долота.

С аналогичной, но более сложной ситуацией часто сталкива­ются при бурении в зонах активного сбросообразования. В этом случае в результате размалывающего действия сброса сцемен­тированная порода превращается в рыхлые обломки. Иногда эти зоны состоят из хорошо отполированных обломков глини­стого сланца, который в этом случае называется сланцем с по­верхностями скольжения. Как и песок, обломочные породы обваливаются в ствол скважины из-за отсутствия прочности сцепления, но предотвратить такое явление намного сложнее, даже если использовать буровой раствор с хорошими фильтра­ционными свойствами или специальными закупоривающими материалами. Причина этого может заключаться в том, что в зоне сбросов существуют повышенные напряжения, а возмо­жно, и в том, что проницаемость трещин слишком мала для быстрого образования глинистой корки.

Обваливание всегда значительнее в крутопадающих пла­стах. Частично это обусловливается гравитационными эффек­тами, а частично тем, что крутое падение пластов связано с вы­сокой тектонической активностью.