10 Прилипание к фильтрационной корке; причины, признаки, характерные аварии

При использовании утяжеленных глинистых растворов для приготовления ТР ВВ толщина фильтрационной корки наибольшая. При соотношении утяжеленного глинистого и цементного растворов 2: 1 образуется фильтрационная корка, которая более чем в 2 раза толще корки, образующейся при использовании альметьевского глинопорошка или бентонитового порошка. Следует отметить, что соотношение глинистого и цементного растворов 2: 1 во всех случаях предпочтительнее, так как позволяет вводить в больших количествах наполнитель

11.Обвалы, осыпания, сужения ствола; причины, признаки, характерные аварии

Характерными признаками обвалов (осыпей), наблюдаемыми на устье скважины, являются: резкое повышение давления на выкиде буровых насосов; обильный вынос глинистым раствором кусков породы (шлама); недохождение бурильной колонны до забоя без промывки и проработки; затяжки и прихват бурильной колонны; иногда – выделение газа. Геофизическими методами (при каротаже ствола скважины) фиксируется интенсивное кавернообразование.

Зоны возможных обвалов указываются в геолого-техническом наряде (ГТН). Перед выходом забоя скважины в зону обвалов необходимо принять ряд предупредительных мер. Наиболее эффективными средствами борьбы с обвалами является утяжеление глинистого раствора и улучшение его качества химической обработкой (для снижения его водоотдачи).

Обвалы стенок скважины наблюдаются при бурении слабоустойчивых пород, таких как глина и глинистые сланцы, аргиллиты, несцементированные породы, некоторые карбонатные породы, гипсо-ангидритовые толщи, брекчированные и перемятые породы в зонах обнаружения и др. Признаками обвала стенок скважин являются затрудненное вращение инструмента при бурении, резкое повышение давления на манометре насоса, вынос из скважины крупных обломков породы. Предупреждение обвалов стенок скважины схоже с предыдущей функцией, хотя требование его выполнения не столь категорично. Первый, основной фактор, обеспечивающий устойчивость ствола - давление бурового раствора на стенки скважины. Теоретически можно давление столба бурового раствора довести до величины горного давления и эффективно удерживать породу от осыпей и обвалов. Практически же буровые растворы могут начать поглощаться пластами до момента достижения требуемой величины давления на стенки ствола. Поэтому при необходимости дальнейшего увеличения давления в скважине регулируют водоотдачу, вязкость, динамическое и статическое напряжения сдвига. 

При обвале стенок скважины колонна может подвергаться динамическим нагрузкам. Кроме того, горное давление может передаваться на колонну неравномерно, что нередко приводит к одностороннему смятию труб в скважинах. При обвале стенок скважины в процессе досылки съемного керноприемника ( или овершота) может отмечаться резкое повышение давления на манометре насоса вследствие увеличения гидравлических сопротивлений в затрубном пространстве; это делает дальнейшее продолжение гидродосылки обычным способом невозможным. Для предотвращения обвалов стенок скважины большое значение имеют организационно-технические мероприятия: устранение простоев, высокие скорости бурения неустойчивых зон, соблюдение правил предупреждения осложнений и аварий и др. Быстрый подъем и спуск снаряда, особенно колонкового, вызывает колебания давления в скважине, нередко, приводящие к резкому повышению проницаемости поглощающего горизонта. Поэтому, когда это технологически и экономически оправдано, целесообразно ограничивать скорости спуска и подъема бурового инструмента. Хорошим профилак ческим средством уменьшения перепада давления являются аэрированные промывочные жидкости, воздушная фаза которых играет роль компенсатора. Методы борьбы с поглощениями промывочной жидкости освещены в литературе достаточно полно, поэтому нами не приводятся.

Осыпание - процесс хрупкого разрушения горных пород в скважине, характеризующийся увеличением количества шлама, выносимого из скважины.

 При отсутствии активных мер борьбы осыпания происходят на протяжении всего периода бурения в необсаженном стволе в результате постоянного или периодического отваливания отдельных кусков породы. Осыпи приводят к образованию зазубренностей и каверн, к обвалам, обрушениям и другим осложнениям. Слабые осыпи трудно зафиксировать визуально; в этом случае на их наличие может указать кавернометрическое исследование ствола, в связи с чем снятие кавернограмм приобретает важное значение. Сильные осыпи регистрируются как визуально, так и приборами; в частности, об их наличии свидетельствуют: интенсивный рост вязкости промывочной жидкости и содержания в ней шлама; пробкообразования; образование сальников на колонковом наборе и коронке; поршневой эффект и перелив жидкости при подъеме снаряда; необходимость частых промывок и проработок скважины; повышение давления на буровом насосе.

Сужения ствола скважины происходят в результате образования толстых корок. Такие сужения в основном приурочены к разрезам высокопроницаемых пород, интенсивно поглощающих жидкую фазу раствора, вследствие чего и происходит отложение твердой фазы раствора на стенки скважин. Для предупреждения сужений стволов в высокопроницаемых породах снижается В, Т, 01 ю, а при возможности и рр, улучшается очистка раствора от шлама, сокращаются перерывы в промывке, поддерживается достаточно высокая скорость восходящего потока, способствующая размыву рыхлых поверхностных слоев корки и препятствующая налипанию шлама.При непрекращающихся явлениях сужения ствола выпучиваемыми породами необходимо утяжелить буровой раствор на 10 - 15 % по сравнению с требуемым ГТН или пересмотреть соответствие типа промывочной жидкости геолого-техническим условиям бурения.