1. Назначение буровых растворов

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что только высокое качество буровых растворов позволяет наиболее полно использовать технические возможности долот и забойных двигателей, увеличить срок их службы, повысить скорость бурения, улучшить качество вскрытия продуктивных пластов, сократить затраты на борьбу с осложнениями и снизить стоимость бурения в целом. Также буровые растворы должны обеспечивать безопасность ведения работ при высокой скорости бурения и выполнение заключительных работ по выводу скважины из бурения с максимальной продуктивностью ( например, растворы с высоким рН токсичны, а растворы на нефтяной основе пожароопасны, высоковязкие растворы снижают механическую скорость при любом способе бурения, а растворы с высокой водоотдачей нарушают естественную проницаемость пласта и т.д. ). При бурении скважины растворы выполняют множество различных функций, которые подразделяются на пять основных групп.

1. Гидродинамические функции обусловлены вязкостью, инерцией и другими свойствами движущейся жидкости:

• вынос выбуренной породы с забоя скважины и освобождение от нее на дневной поверхности;

• перенос энергии от насоса к забойному двигателю;

• размыв породы на забое скважины (гидромониторный эффект);

• отвод тепла от долота на забое скважины.

2. Гидростатические функции обусловлены весом бурового раствора, оказывающим давление на стенки скважины, прочностью раствора на сдвиг:

• предотвращение проникновения в ствол газа, нефти и воды из пластов, образующих стенки скважины;

• удержание частиц выбуренной породы и утяжелителя во взвешенном состоянии при прекращении циркуляции;

• сохранение целостности стенок скважины, сложенных слабосцементированными породами;

• уменьшение нагрузки на талевую систему.

3. Функции коркообразования обусловлены способностью буровых растворов образовывать в поровом пространстве стенок скважины и на их поверхности фильтрационную корку, обладающую пониженной проницаемостью и некоторой прочностью:

• уменьшение проницаемости стенок скважины;

• сохранение или усиление связанности слабосцементированных пород;

• уменьшение трения бурильных и обсадных труб о стенки скважины.

4. Физико-химические функции обусловлены физико-химическим взаимодействием компонентов бурового раствора с породами, составляющими стенки скважины, с пластовыми водами, бурильным инструментом:

• сохранение устойчивости стенок скважины при воздействии фильтрата бурового раствора;

• предохранение бурового оборудования от коррозии и абразивного разрушения;

• сохранение естественной проницаемости продуктивных горизонтов при их вскрытии;

• сохранение необходимых технологических свойств раствора при воздействии выбуренной породы, пластовых вод, высокой температуры;

• улучшение буримости пород.

5. Прочие функции:

• сохранение теплового режима при бурении многолетнемерзлотных пород;

• возможность проведения электрометрических работ;

• обеспечение безопасных условий для здоровья персонала;

• обеспечение пожарной и взрывной безопасности;

• обеспечение охраны недр и окружающей среды.