4.2.Сохранение или усиление связности слабосцементированных пород

Создание для сохранения целостности стенок скважины гид­ростатического давления оказывается недостаточным в случае проникновения промывочной жидкости между частицами поро­ды. Гидростатическое давление при этом мало эффективно, так как оно передается на противоположную поверхность частиц породы и перестает прижимать ее ко всей стенке. Образующаяся малопроницаемая корка препятствует проникновению жидкости и выравниванию давления. Прочность породы сохраняется. Фильтрационная корка в таких случаях образуется не только на поверхности стенок скважины, но и в глубине породы, поскольку промывочная жидкость при достаточно проницаемых стенках скважины успевает до возникновения корки проникнуть на неко­торую глубину. Корка обладает определенной механической проч­ностью. Образуясь в трещинах, пронизывающих породу, она связывает отдельные участки ее в одно целое. Порода упрочня­ется. Наконец, образование фильтрационной корки на стенках скважины увеличивает их прочность вследствие возникновения эффекта «обшивки»: корка распределяет равномерно гидроста­тическое давление по всей поверхности стенок скважины, упроч­няя их и препятствуя разрушению.

4.3.Уменьшение трения бурильных и обсадных труб о стенки скважины

При вращении бурильных труб при роторном способе бурения на трение колонны труб о стенки скважины затрачивается суще­ственная доля энергии, предназначенная для основного процес­са — разрушения породы на забое скважины. Это удорожает процесс бурения, замедляет его скорость. Трение о стенки сква­жины, возникающее при подъеме бурильных труб, замедляет подъем и создает дополнительную нагрузку на талевую систему буровой; иногда оно усиливается до такой степени, что подъем труб становится невозможным — происходит прихват. Трение замедляет спуск труб в скважину, а при спуске обсадных труб возможно, что они будут спущены не до проектной глубины с оставлением открытой части ствола. Наконец, при турбинном бурении, когда трубы не вращаются, трение может вызвать «за­висание» колонны, в результате которого необходимая нагрузка не будет достигать долота, энергия его вращения будет затра­чиваться впустую.

Обеспечение нормального проведения спуско-подъемных опе­раций, в частности спуска обсадной колонны, и эффективного разрушения породы на забое скважины возможно при уменьше­нии трения труб о стенки скважины. Это осуществимо при обра­зовании на стенках скважины фильтрационной корки, которая сглаживает мелкие неровности стенок и к тому же обладает полу­жидкой структурой. Еще больше уменьшается трение при добав­лении в промывочную жидкость нефти или нефтепродуктов, графита.

5. Физико-химические свойства

В основе процессов, обеспечивающих осуществление рассмот­ренных выше функций промывочной жидкости, лежат физиче­ские явления: течение жидкости, воздействие гидростатического давления на стенки скважины, трение и фильтрация.

В отличие от них рассматриваемые ниже функции промывоч­ной жидкости могут осуществляться только при использовании сочетаний физических и химических процессов, поэтому они на­зываются физико-химическими. Способы осуществления этих функций заключаются в добавлении к промывочной жидкости специальных химических реагентов в процессе, который принято называть химической обработкой промывочных жидкостей.