22. Причины искривления скважин? Характер нагрузки вертикальных и наклонных скважин

Искривление буровых скважин обусловлено различными факторами, основными из которых являются геологические, технологические и техни¬ческие. Все они связаны между собой причинно-следственной связью как специфической формой обусловленности явлений в природе, выражаю-щейся в том, что любое отдельное явление или совокупность взаимо¬действующих явлений порождает другое явление и, наоборот, всякое явление связано с другим явлением или их группой.

При этом надо четко помнить, что каждое явление, непосредственно обусловливающее возникновение данного отдельного явления и выступаю¬щее как его источник, называется причиной, а явление, которое по¬рождается действием определенной причины,— следствием.

Влияние геологических условий в основном сводится к тому, что при бурении в породах, различных по физико-механическим свойствам, опре¬деляющим их буримость, скорость разрушения пересекаемых пород в отдельных точках забоя различна.

К основным геологическим условиям, которые вызывают искривление скважины, относятся: слоистость, сланцеватость, трещиноватость, анизо¬тропность горных пород, перемежаемость пород различной твердости и степень наклона пластов к горизонту, пористость, зоны и участки мягких несцементированных или сильно разрушенных пород, различного рода дизъюнктивные нарушения, пустоты, твердые включения в мягких не-сцементированных породах и т. д.

Технологические условия связаны со способами и режимами, при¬меняемыми при бурении. Они в основном определяются осевыми нагруз¬ками на забой и частотой вращения породоразрушающего инструмен¬та, которые ведут к неравномерным разработке стенок скважины и разрушению забоя. В свою очередь неравномерная разработка элементов сква¬жины вызывает увеличение сил, отклоняющих низ бурильного инстру¬мента от оси скважины, и уменьшение механических скоростей бурения.

К основным технологическим условиям, ведушим к искривлению ствола скважины, относятся в основном неравномерность разбури-ваемости ее стенок, силы, действующие на низ бурильного инструмента, и некоторые другие факторы.

Неравномерная разработка стенок скважин относится ко всем видам бурения и связана с тем, что породы, слагающие стенки скважины, различны по своему минералогическому составу и, следовательно, в раз¬ной степени сопротивляются воздействию на них режущих частей по-родоразрушающего инструмента.

Бурение шарошечными долотами характеризуется большей степенью разработки стенок скважины. При этом чем мягче порода и больше вели¬чина зубьев шарошек, тем больше диаметральная разбуриваемость стволов скважин. При бурении шарошечными штыревыми долотами в крепких породах разбуриваемость стенок, а следовательно, и величина искривления скважин значительно понижаются.

На отклонение скважин от заданного направления значительно влияют также технические условия. В результате применения бурильных компоновок неправильных конструкций, нерациональных размеров, пло-хого качества и т. д. в процессе бурения происходит интенсивная раз¬работка стенок скважины, в результате чего увеличивается зазор между стенками скважин и низом бурильных компоновок, а следовательно, и возможность перекоса последних в стволе. Это ведет к отклонению оси скважины во время ее проходки, т. е возникает искривление ствола. К техническим условиям можно до некоторой степени отнести неправиль¬ную установку ротора бурового станка или направляющей трубы и кондуктора. Однако эти условия ведут собственно не к искривлению скважины, а к неправильному заложению ее по отношению к заданному проектом направлению.

Технические условия, вызывающие искривление скважины в процессе бурения, в основном связаны с конструктивными особенностями компо¬новок низа бурильного инструмента, а также с неправильными приемами работы.

Ниже перечислены технические условия, вызывающие образование увеличенных зазоров между стенками скважины и низом бурильного инструмента и приводящие к искривлению ствола скважины

1. Бурение скаажин бурильной компоновкой с эксцентрично навин¬ченным породоразрушающим инструментом или переводниками. При этом несоосность инструмента в скважине веде г к интенсивному разбуриванию стенок. Величина эксцентриситета в этом случае определяет степень разбуривания.

При бурении погнутыми ведущими трубами, особенно в мягких по¬родах, наблюдается также усиление разработки стенок скважины.