31.Основні причини довільного викривлення свердловин. Буровий індекс анізотропії.
При бурінні будь-яким способом в тій чи іншій мірі має місце довільне викривлення ствола свердловини від заданого напрямку
Існують різні думки про причини викривлення свердловин. Значна група авторів вважає, що основною причиною викривлення свердловин є геологічні умови, головним чином різниця у твердості або буримості гірських порід. Інша група авторів вважає основною причиною викривлення свердловин нестійкість прямолінійної форми колони бурильних труб. Третя, найбільша група авторів вважає, що основними причинами викривлення є геологічні умови, нестійкість прямолінійної форми колони бурильної труб, перекос бурового долота у свердловині, а також дія деяких технічних та технологічних факторів.
Ступінь та інтенсивність викривлення свердловин визначаються дією факторів, які являють собою складний комплекс. Характер впливу окремо кожного фактора встановити практично дуже важко
Для запобігання викривлення свердловин потрібна розробка та впровадження комплексу заходів. Розробка цих заходів неможлива без вивчення причин, які сприяють викривленню свердловин. У даний час загальноприйнятою є думка, згідно з якою основними причинами, що зумовлюють викривлення свердловин вважають геологічні, технічні і технологічні. Ці причини можуть проявлятись як поодиноко, так, що трапляється частіше, і разом.
Вплив анізотропії гірських порід на викривлення свердловини оцінюють буровим індексом анізотропії. Буровий індекс анізотропії за Г. Вудсом і А. Лубінським характеризує відносну різницю між буримістю (швидкістю руйнування) породи у двох напрямках – перпендикулярному і паралельному до площин шаруватості
, (29)
де
– буровий індекс анізотропії;
,
– відповідно механічна швидкість
проходки перпендикулярно і паралельно
до напластування.
Буровий
індекс анізотропії знаходятиться в
межах
.
При
– порода ізотропна, а якщо
– порода анізотропна
32.Вплив геологічних факторів на довкілля викривлення свердловин.
Поняття «геологічні причини» або фактори, які спричиняють викривлення свердловин, умовне або узагальнююче. Під цим поняттям розуміють прояв певних властивостей гірських порід або їх стан, який обумовлює викривлення свердловин. Геологічні причини викривлення свердловин полягають у тому, що при бурінні в пластах, які різняться фізико-механічними властивостями порід, їх будовою та характеристиками залягання, швидкість руйнування порід в окремих точках вибою різна.
До основних геологічних причин, які мають найбільший вплив на викривлення, належать:
- анізотропія гірських порід;
- нашарування порід різної твердості та різного ступеня нахилу пластів до горизонту;
- наявність зон із м’якими, незцементованими або сильно зруйнованими породами, різного роду диз’юнктивні порушення;
- тверді включення в м’які незцементовані породи;
- великі пустоти або порожнини.
Анізотропія гірських порід обумовлена мінералогічним складом, оскільки вона притаманна багатьом породоутворюючим мінералам. Орієнтоване розташування таких мінералів визначає анізотропію порід, що характеризуються їх текстурою.
Швидкість руйнування породи в напрямку, перпендикулярному до напластування має максимальне значення (вектор 1). Швидкість руйнування породи паралельно до напластування має мінімальне значення (вектор 3). Швидкість руйнування породи під кутом 45º до напластування має проміжне значення (вектор 2).
При бурінні в породах однакової твердості у напрямку перпендикулярному напластуванню відбувається незначне рівномірне збільшення діаметра свердловини
При бурінні у розрізах, представлених чергуванням порід різної твердості, виникають умови, що сприяють викривленню свердловини (рисунок 8, а). М’які прошарки розбурюються легше з утворенням ствола збільшеного діаметра. Обважнені бурильні труби сприяють відхиленню долота від вертикалі у межах цього інтервалу, доки не буде досягнутий твердий прошарок.