2 Самопроизвольное искривление скважин

При бурении вертикальных скважин вращательным способом часто встречается самопроизвольноеискривление скважин,т.е. отклонение их ствола от вертикального. Искривление вертикальных скважин влечет за собой ряд проблем: нарушение запланированной сетки разработки нефтяных и газовых месторождений, повышенный износ бурильных труб, ухудшение качества изоляционных работ, невозможность использования штанговых насосов при эксплуатации скважин и т.д.

Причинами искривления скважин являются геологические, технические и технологические факторы. К геологическим - относятся наличие в разрезе скважин крутопадающих пластов; частая смена пород различной твердости; наличие в породах, через которые проходит скважина, трещин и каверн. Техническими факторами, способствующими искривлению скважин, являются несовпадение оси буровой вышки с центром ротора и осью скважины; наклонное положение стола ротора; применение искривленных бурильных труб и т.д. К технологическим факторам, обуславливающим искривление скважин, относятся создание чрезмерно высоких осевых нагрузок на долото; несоответствие типа долота, количества и качества промывочной жидкости характеру проходимых пород.

В соответствии с перечисленными факторами принимаются меры по предотвращению искривления скважин. В сложных геологических условиях применяется особая компоновка низа бурильной колонны, включающая калибраторы и центраторы. Кроме того, необходимо:

· монтаж оборудования проводить в соответствии с техническими условиями;

· тип долота выбирать соответственно типу пород;

· снижать нагрузку на долото и т.д.

3 Самопроизвольное искривление скважин

Опыт бурения скважин показывает, что скважина всегда в той или иной мере отклоняется от проектной траектории. С точки зрения механики бурильная колонна представляет собой гибкую упругую нить и не может оказать достаточного сопротивления движению породоразрушающего инструмента при бурении по пути наименьшего сопротивления.

 Основными являются геологические и технические причины искривления. Геологические причины:

1) неоднородность горных пород по прочностным свойствам;

2) наклонное залегание анизотропных пластов.

Технические причины искривления в начале бурения:

1) плохое центрирование буровой вышки; 2) невертикальность направления;

3) искривленный инструмент, которым забуривается скважина.

По мере углубления скважины продольная жесткость бурильной колонны снижается и сжатая ее часть теряет продольную устойчивость. Это явление всегда имеет место при бурении и служит основной причиной самопроизвольного искривления скважины.

Изгиб колонны вызывает поворот долота и вектора осевой нагрузки на него на угол a, называемый зенитным углом. Если колонна бурильных труб вращается относительно оси скважины, то вместе с ней вращается и вектор и искривления скважины не происходит. Но если колонна не вращается или вращается относительно собственной оси, то происходит искривление скважины. Наибольшее искривление скважин происходит при сложении технических и геологических факторов.