17. Роль структурообразования при бурении скважин.

Структурообразование, происходящее в глинистых растворах, играет двоякую роль при бурении скважин: оно и полезно и в то же время может послужить причиной серьезных осложнений. Благодаря образованию структуры глинистые растворы при остановке насосов удерживают во взвешенном состоянии утяжели­тель, наполнители, обломки выбуренной породы, предотвращая их оседание на забой, на дно рабочих и запасных емкостей. В некоторых случаях при проходке поглощающих пластов, залега­ющих на небольшой глубине, способность глинистого раствора быстро образовывать прочную структуру помогает закупорить каналы в пласте и ликвидировать поглощение.

При наличии неустойчивых пород, склонных к осыпанию с об­разованием каверн, применение глинистых растворов, способных образовывать прочную структуру, приводит, по мнению некоторых авторов, к образованию тиксотропной "рубашки" в кавернах. При наличии такой тиксотропной рубашки интенсивность осыпания стенок ослабевает, уменьшается, число и длительность прорабо­ток при спуске нового долота.

Чересчур интенсивное структурообразование приводит к воз­никновению в глинистом растворе очень прочной структуры. Приме­нение таких глинистых растворов может послужить причиной ряда осложнений при бурении и креплении скважин.

При использовании "слишком тиксотропного", то есть способ­ного образовывать очень прочную структуру, глинистого раствора при возобновлении циркуляции насосы должны развивать очень высокое давление, которое может превышать расчётное давление предохранительного клапана.

При течении слишком тиксотропного раствора в наземной циркуляционной системе через механизмы и устройства для очистки и дегазации восстанавливающаяся при медленном течении струк­тура затрудняет отделение обломков выбуренной породы и пу­зырьков газа.

Движение бурильной или обсадной колонны в скважине вызывает изменение давления по стволу. При подъёме бу­рильной колонны давление на стенки скважины уменьшается и мо­жет стать меньше статического давления столба глинистого раст­воре. При спуске бурильной колонны давление на стенки увели­чивается и может значительно превысить статическое давление столба раствора.

Изменения давления, вызванные движением труб по стволу скважины, имеют тем большую величину, чем прочнее структура, которая образуется в буровом растворе, заполняющем скважину. Поэтому при спуске бурильной или обсадной колонны в скважину, заполненную излишне тиксотропным раствором, давление на стен­ки скважины может повыситься настолько, что произойдет гидрав­лический разрыв пласта и поглощение бурового раствора. При подъеме бурильной колонны давление на стенки может стать Мень­ше пластового давления, в результате чего возникает опасность гезонефтеводопроявлений.

Прочная структура в глинистом растворе создает сопротив­ление продвижению по стволу скважины геофизических приборов, опускаемых на кабеле, и тем самым, в определенной мере, затруд­няет спуск этих приборов.

При цементировании обсадных колонн прочная структуре глинистого раствора, заполняющего заколонное пространство, препятствует полному вытеснению глинистого раствора цементным, образованию надежного сцепления цементного камня со стенками скважи­ны и обсадкой колонной. В заколонном пространстве могут осыпаться участки, заполненные глинистым раствором, в результате чего не будет обеспечено надежное разобщение пластов.

Таким обрезом, общим требованием в отношении структурных свойств глинистых растворов следует считать поддержание мини­мальной прочности структуры, необходимой и достаточной для удержания во взвешенном состоянии утяжелителя и обломков выбу­ренной породы в покоящемся растворе. Исключения из этого пра­вила могут быть допущены при возникновении поглощений на небольшой глубине и интенсивных осыпях пород, вызывающих длительные проработки. Однако, повышая прочность структуры глинистого раствора, необходимо всегда помнить о возможных отрицательных последствиях этого технологического приема.