Глинистые породы под напряжением
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 Увеличение плотности бурового раствора чаще всего связано с необходимостью регулировать приток жидкости или газа в скважину. Если пласт находится под давлением за счет действия тектонических сил, плотность бурового раствора может быть тем фактором, который предотвратит потерю устойчивости ствола.

Данный тип глинистых пород можно отнести к категории глин, которые существенно не гидратируются, но осыпаются в скважину при их прохождении. Такие глины залегают в районах диастрофических или тектонических движений (процесс деформации земной коры, в результате которого образуются континенты, океаны, горы и т.д.). Плоскости напластования в таких породах могут в значительной степени отклоняться от горизонтали. При ослаблении сил, действующих на породы, глины осыпаются в скважину. Проблема может осложниться еще больше в случае, если плоскости напластования станут гидрофильными или олеофильными (гидрофобными), о чем будет говориться позднее. Примерами подобных глин могут быть породы Atoka и Springer, находящиеся в средне-континентальной части США.

 Сланцевые глины становятся менее устойчивыми и склонными к осыпанию под действием напряжений в горных породах, возникающих в результате диастрофических движений или тектонических напряжений. Кроме того, природные материалы, связывающие глины, могут быть довольно слабыми. Некоторые сланцевые глины, находящиеся под напряжением, практически невозможно контролировать с помощью плотности бурового раствора из-за вероятности поглощений (и других осложнений). В силу данных обстоятельств, некоторые глинистые породы всегда будут иметь тенденцию к обрушению.

Иногда лучшим решением проблемы является симптоматический метод, который предполагает улучшение очистки ствола скважины и попытку продолжить процесс бурения при наличии осложнений, не позволяя им усугубляться. Кроме поддержания хорошей фильтрационной корки и низкой водоотдачи, улучшить очистку можно, применяя систему бурового раствора с высокими сдвиго-разжижающими характеристиками, низким значением «n» и высоким, хрупким гелем. Низкий уровень «n» поможет предотвратить обрушение породы под действием напряжения, поддерживая профиль ламинарного потока, а также поможет улучшить качество очистки. Высокое значение СНС помогает удерживать глины в то время, когда инструмент поднят, предотвращая тем самым осыпи в скважину и заполнения ее породой. В данной ситуации лучше воздержаться от промывки и проработки скважины в интервале осложнений до тех пор, пока в этом не возникнет серьезной необходимости. Это позволит в кавернозном интервале удержать в спокойном состоянии осыпающиеся глины и вязкий раствор. При нарушении данного состояния, в этих зонах будут возникать осложнения, которые трудно будет устранить в течение некоторого времени. При бурении в районах тектонической активности можно столкнуться с необычными проблемами неустойчивости ствола скважины. Обычные производственные решения могут оказаться абсолютно неподходящими, если физический механизм разрушения скважины не до конца понят. Проводка скважин в подобных зонах предполагает изменение стандартного подхода к проблеме, т.е. вместо привычного определения плотности бурового раствора и градиентов гидроразрыва, необходимо в большей степени сосредоточиться на механических критериях и не полагаться на признаки по определению пластового давления, такие как газирование раствора. В данном случае способность обеспечить работу в условиях нестабильности будет предпочтительнее предпринимаемым попыткам полностью устранить осложнения. Опыт бурения в подобных условиях позволяет сделать следующие выводы:

• Неустойчивость ствола, причиной которой являются тектонические движения, относится к осложнениям, вызванными исключительно механическими причинами, а не химической несовместимостью.

• Причиной механической неустойчивости является разрушение слабых, часто трещиноваых или складчатых пород под действием напряжения.

• Образование трещин приводит к потере циркуляции и неустойчивости ствола в тех случаях, когда давление столба промывочной жидкости приближается к величине минимального напряжения раскрытия трещин.

• Разрушение или обвал ствола происходит в том случае, когда напряжение в породе выше пре- дела ее прочности при сжатии, плотности раствора не достаточно, чтобы скомпенсировать это напряжение

 • Разработка траектории скважины с учетом направления тектонических сил может смягчить проявление некоторых осложнений.

• Распространение давления и проникновение бурового раствора в пласт дестабилизирует ствол

 • Неэффективное проведение бурения также может быть фактором, дестабилизирующим ствол, тогда как успешное бурение в некоторой степени способствует поддержанию устойчивости.

 • Без взаимопонимания между сотрудниками и работы в команде невозможно принятие своевременных и экономичных решений.

Некоторые рекомендации:

 • Контролируйте состояние скважины и отслеживайте состояние породы на виброситах для того, чтобы определить первые признаки проявления нестабильности и старайтесь улучшить качество очистки ствола скважины для ослабления симптомов неустойчивости (образование шламовых пробок).

• Для сокращения длительности негативного воздействия на открытый ствол и снижения механических деформаций бурение должно проводиться быстро, но в то же время осторожно.

 • Глубины установки обсадной колонны должны определяться с учетом перекрытия интервалов осложнений.

• Производить проработку ствола скважины только в случае крайней необходимости. Несоответствие между температурой циркулирующего раствора (более низкой) и температурой пласта (более высокой) также может являться причиной возникновения напряжений в стволе и потери его устойчивости. Это про- блема встречается не так часто, однако ее следует принимать во внимание при оценке вероятности разрушения ствола в процессе бурения высокотемпературных скважин.

Дата: 2019-02-02, просмотров: 287.