Геофізичні методи дослідження поглинаючих горизонтів
Точніше визначення глибини залягання, потужності і інших характеристик поглинаючих горизонтів може бути зроблено геофізичними методами. Окрім стандартних методів – мікрокаротаж, електричний, радіоактивний, акустичний каротажі, які дозволяють визначити загальну характеристику порід і флюїду, для вивчення зон поглинання використовується і специфічні методи.
До їх числа відносяться:
− витратометрія;
− термометрія;
− резистивиметрія.
Суть витратометрії полягає у визначення витрати (швидкості) руху рідини по всій довжині стовбура свердловини
При термометрії вимірюється температура бурового розчину по стовбуру свердловини за допомогою електротермометра.
При резистивиметрії визначається електричний опір рідині, що знаходиться в свердловині. Заздалегідь робиться контрольний вимір, а потім в свердловину нагнітається солона вода, яка доходить тільки до зони поглинання. Електроопір солоної води нижчий, ніж у рідини, що знаходиться в свердловині, що і фіксується резистивиметром.
За допомогою резистивиметрії можна визначити положення і потужність зони поглинання і без нагнітання рідини. В цьому випадку після того, як встановлюється статичний рівень рідини в свердловині, робиться контрольний вимір. Далі в свердловину опускається контейнер з сіллю і вся рідина засолюється. Відразу ж після цього робиться другий контрольний вимір.
Гідродинамічні методи дослідження поглинаючих горизонтів
Знання меж зони поглинання дозволяє визначити місце ізоляційних робіт, проте вибір способу ліквідації поглинання залежить від властивостей фільтрацій порід, вигляду і розмірів каналів відходу бурового розчину. Ці дані можуть бути отримані з використанням гідродинамічних досліджень поглинаючих горизонтів. Метою таких досліджень є побудова так званих індикаторних кривих (діаграм) – залежності тиску Р рідини в свердловині від витрати Q.
Прямі методи дослідження поглинаючих горизонтів
Найбільш точна будова поглинаючих горизонтів може бути визначено за допомогою прямих методів.
До їх числа відносяться:
фотографування свердловини;
− візуальне дослідження стінок свердловини зануреними телевізійними камерами;
обстеження стінок свердловини спеціальним друком.
Фотографування можливе тільки в прозорій рідині і відсутності глинистої кірки на стінках свердловини. Для отримання кругових фотографій стовбура під об'єктивом фотокамери ставиться дзеркальний конус.
Телевізійні системи свердловин дозволяють проводити спостереження як в прозорій, так і непрозорому (акустичне телебачення) середовищу.
7.4.2 Попередження поглинань
У зв'язку з тим, що геологічна будова, а отже, і характеристики поглинаючих горизонтів в різних регіонах різні, тому і методи попередження поглинань специфічні. Проте всі вони зводяться до забезпечення мінімального надмірного тиску на поглинаючий пласт і запобігання різким коливанням тиску в свердловині.
Це досягається за рахунок:
зниження густини розчину;
використання аерованих розчинів;
зменшення витрати (швидкості висхідного потоку) розчину;
обмеження швидкості спуско - підйомних операцій;
розходження (ходіння) інструменту перед пуском насосів і плавного відновлення циркуляції;
підбору відповідних КНБК;
запобігання утворення сальників.
Як наголошувалося раніше, поглинання бурового розчину не відбувається, якщо тиск в свердловині Рс менше тиску поглинання Рп. Якщо циркуляція бурового розчину відсутня, то тиск в свердловині рівний гідростатичному Ргст. Звідси максимальна густина розчину може бути визначена з виразу:
.
(7.21)
Істотне зниження густини розчину може бути отримане за рахунок його аерації, що значно знижує гідростатичний тиск в свердловині. Одночасно підвищуються техніко-економічні показники, поліпшується якість розтину продуктивних горизонтів, особливо з АНПТ, за рахунок зниження диференціального тиску. Густина аерованих розчинів досить легко регулюється в межах від 0,1 до 1 г/см3. Для поліпшення виносної здатності в рідку фазу розчину вводиться ПАВ, які перешкоджають також укрупненню газових міхурів. Є досвід буріння свердловин з використанням так званих модифікованих пін.
Проте застосування аерованих розчинів можливе тільки у випадку, якщо обвалювання стінок свердловини і прояви маловірогідні. При великій глибині свердловини потрібно мати могутні компресори. В процесі буріння відбувається спінювання розчинів, а ефективних способів гасіння пін поки що немає. Достатньо складне дегазування розчинів.
Якщо в процесі буріння на колоні бурильних труб утворюються сальники, то це приводить до зростання гідродинамічного і динамічного тисків, в результаті чого тиск в свердловині зростає, а отже, збільшується вірогідність поглинання бурового розчину. Тому необхідно приймати всі заходи по запобіганню сальникоутворення.