Метод разработки бурение, страница 95

1.  Высокое   избыточное   давление   столба   бурового   раствора со значительной водоотдачей. Ствол скважины почти всегда имеет кривизну. Если колонну оставить в покое в такой скважине, она прижмется к стенке.  Фильтрационные корки на участках прони­цаемых пород будут уплотняться под тяжестью колонны, прони­цаемость  и  влажность корок  сильно уменьшаются.  Чем  больше водоотдача, тем толще корка. В результате сильного уплотнения корки проникновение в эту зону фильтрата раствора затруднено. Давление столба бурового раствора оказывается гораздо больше порового давления, которое передается на колонну через уплот­ненную  зону  корки.   Возникает  сила,   еще   более   прижимающая колонну к стенкам скважины.

2.  Образование    желобов    в   стенках   скважины,    сложенных прочными породами, особенно на искривленных участках ствола.

3.  Осыпи и обвалы горных пород.

4.  Образование сальников из кусков толстых фильтрационных корок.

5.  Образование сальника из обломков выбуренных пород.

6.   Большая липкость некоторых фильтрационных корок.
Меры по предупреждению возникновения затяжек и прихватов

заключаются в использовании буровых растворов с небольшой (3—5 см3 за 30 мин) водоотдачей и с низким содержанием грубо-дисперсной фазы, в снижении избыточного давления в скважине и предотвращении желобообразования, в тщательной очистке раствора и уменьшении липкости фильтрационных корок. Для сокращения площадки контакта утяжеленных бурильных труб со стенкой скважины и опасности прихвата используют УБТ со спи­ральными канавками, а при роторном бурении — квадратного по­перечного сечения.

Если бурение временно прекращено, бурильную колонну систе­матически проворачивают ротором, не оставляя ее в покое на длительное время. Небольшие прихваты и затяжки обычно лик­видируют   путем   расхаживания   и   проворачивания   ротором   колонны  труб  при  интенсивной   промывке.  Если  это  не  позволяет ликвидировать прихват, применяют более сложные методы.

В процессе бурения также могут возникать самые различные осложнения: обвалы и осыпи пород, поглощение бурового или цементного раствора, нефтегазоводопроявления и др. В большин­стве случаев предупредить возникновение осложнения проще, чем его ликвидировать. Часто не устраненное вовремя одно осложне­ние влечет за собой другие, что значительно осложняет проведе­ние работ по ликвидации аварии.

Осыпи и обвалы, сужение ствола скважины

Возникновение осыпей, обвалов пород и сужение стволов про­является в повышении давления в нагнетательной линии насосов при промывке, выносе на поверхность большого количества песка и крупных обломков пород, значительном увеличении усилия, за­трачиваемого для приподнимания колонны труб. Одна из причин осложнений — изменение напряженного состояния в породе.

Любой элементарный обтаем горной породы при естественном залегании испытывает всестороннее сжатие. На стенки его в гори­зонтальной плоскости действует боковое давление. После того как порода вскрыта стволом скважины, боковое давление на стенки уменьшается до давления столба бурового раствора. Вслед­ствие этого напряженное состояние в приствольной зоне меняется. Если напряжения в приствольной зоне и на стенках окажутся выше прочности упругохрупкой породы, начинается разрушение и осыпание породы в скважину.

Если встречается пластично-хрупкая или высокопластичная порода, она начнет выдавливаться, как только напряжение на стенках и в приствольной зоне превзойдет предел текучести. Тре-щиноватость и перемятость пород снижают сопротивляемость их разрушению, способствуя возникновению обвалов, осыпей, а также сужению ствола скважины.

Прочность и устойчивость пород может снижаться в резуль­тате набухания, например глинистых пород, при проникновении в них фильтрата раствора. Осыпи и обвалы появляются при резком уменьшении давления раствора на стенки скважины при газо­нефтяном выбросе или при опробовании пласта. В процессе бу­рения в трещиноватых и перемятых породах ствол скважины су­жается в результате налипания на стенки обломков осыпающихся и выбуренных пород, увлажненных буровым раствором.