1 Эффективно очищать забой и ствол скважины от выбуренной породы.

Очистка скважины необходима для того, чтобы:

• предотвратить истирание обломов уже выбуренной породы;

• предупредить заклинивание бурильного инструмента выбуренной или осыпавшейся породой, приводящее нередко к потере ствола скважины;

• уменьшить отрицательное влияние выбуренной породы и содержащихся в ней растворимых примесей на буровой промывочный раствор.

Порода, вынесенная буровой промывочной жидкостью с забоя скважины не должна возвращаться снова в ствол.

Для этого проводят следующие работы:

• буровой раствор очищают на дневной поверхности виброситами, гидроциклонами, центрифугами, флокулянтами и коагулянтами;

• буровой раствор очищают непосредственно в скважине путём спуска в последнюю специального приспособления (беструбное бурение);

• при поглощении промывочной жидкости бурят без выхода циркуляции с уносом шлама выбуренных пород в зону ухода.

2 Облегчить разрушение горных пород

Достигается это за счёт:

• мгновенной фильтрации в горную породу и выравнивания давлений над консолью разрушаемой породы и под ней;

• адсорбционного понижения прочности горной породы.

3 Охлаждать и очищать долото

Для этого буровой раствор должен обладать хорошей теплопроводностью и низкой вязкостью.

Для предупреждения аварий и осложнений буровой раствор должен выполнять следующие функции:

а) предотвращать поступление в скважину газа, нефти или воды путём создания противодавления на вскрытые пласты, благодаря чему:

• предохраняются стенки скважины от разрушения, которое может произойти, если газ, нефть или вода прорвётся в ствол скважины;

• предупреждается изменение свойств бурового промывочного раствора, вызываемого попаданием в него газа, нефти или воды.

Для этого:

• применяются буровые промывочные растворы плотность которых обеспечивает превышение гидростатического давления столба бурового раствора над давлением газа, нефти и воды, находящихся в пластах;

• повышают давление в скважине путём создания на выходе раствора из скважины гидравлических сопротивлений.

б) предотвращать обвалы стенок скважины.

Гидростатическое давление столба бурового раствора на стенки скважины, а также его глинизирующее действие – способность образовывать на стенках скважины тонкую эластичную непроницаемую корку – являются факторами, предотвращающими от обвалов рыхлые несцементированные породы.

Сохранение устойчивости глинистых сланцев обеспечивается, кроме гидростатического давления, регулированием водоотдачи и химического состава фильтрата бурового раствора, снижающего как осмотическое, так и поверхностное гидратирование породы.

в) удерживать частицы выбуренной и осыпавшейся породы и утяжелителя во взвешенном состоянии при остановке циркуляции, благодаря чему:

• предотвращается заклинивание инструмента оседающей выбуренной и осыпавшейся породой и твёрдой фазой бурового раствора;

• сохраняется чистота забоя скважины;

• обеспечивается возможность применения утяжеленных буровых растворов.

Для обеспечения выполнения этого требования прочность структуры раствора должна изменяться в широких пределах в зависимости от плотности и вязкости.

г) уменьшать трение между бурильной колонной и стенками скважины.

Это требование реализуется при выполнении коркообразующих функций буровым раствором. Смазка бурильного инструмента и стенок скважины облегчает условия движения бурильных и обсадных труб в скважине и способствует предупреждению прихватов.

д) предохраняет инструмент от коррозии и чрезмерного износа.

Для качественного вскрытия продуктивных пластов раствор должен выполнять следующие функции:

• не загрязнять пласты при их вскрытии;

• обеспечивать возможность получения и качественной интерпретации

кернов и геофизических данных, необходимых для оценки продуктивности проходимых пород.

Наряду с указанными функциями буровой раствор выполняет ряд дополнительных общетехнологических задач:

1 Буровой промывочный раствор сохраняет циркуляцию, несмотря на наличие поглощений.

Это достигается:

• применением бурового раствора с низким удельным весом;

• применением бурового раствора с повышенными вязкостью и структурно-механическими свойствами;

• применением инертных добавок-наполнителей;

• вводом аэрирующих ингредиентов.

2 Буровой раствор переносит энергию от буровых насосов к забойным двигателям (турбобурам, забойным двигателям).

3 Выходя из долотных отверстий, размывает породу, увеличивая скорость бурения.

4 Благодаря выносу выбуренной породы и изменению своих показателей свойств буровой раствор способствует установлению литологии пород и их насыщения.

К буровому раствору предъявляется следующие требования:

• буровой раствор должен легко прокачиваться буровыми насосами;

• свойства бурового раствора должны легко регулироваться путём применения соответствующих методов физико-химической отработки при помощи недорогих и недефицитных материалов;

• буровой раствор должен быть максимально безвредным для окружающей среды, здоровья обслуживающего персонала и безопасным в отношении взрыва и пожара.