 |
33. Желобообразование. Причины возникновения и характерные
|
|
|
|
33. Желобообразование. Причины возникновения и характерные
признаки.
Желобообразование — это процесс одностороннего продольного кавернообразования в стенке открытого ствола скважины. При этом образуется каверна особой формы — в виде замочной скважины (желобообразного овала). Осложнения этого вида наиболее характерны для искривленных и имеющих значительный прогиб участков скважин. Желоба могут образовываться при бурении в мягких породах в случае отклонения оси скважины от вертикали на 2—3°. При желобообразовании возникает опасность попадания колонны бурильных труб в суженную часть выработок и ее заклинивания, часто приводящего к обрыву бурильных труб.
К технологическим причинам желобообразования следует отнести: недопустимо интенсивное искривление ствола скважины, образование перегибов, разнонаправленность искусственного искривления.
На образование желобов оказывают влияние использование изношенного породоразрушающего инструмента, а также мероприятия, приводящие к росту числа спуско-подъемных инструментов, его расхождений, применение технологии, не обеспечивающей поддержание целостности ствола скважины в процессе ее углубки и проведении СПО, несоответствие конкретным условиям режима промывки, свойств промывочной жидкости, вибрации колонны бурильных труб и др.
К геологическим причинам желобообразования можно отнести наличие в разрезе пород осадочного комплекса (глины, аргиллиты, сланцы, мергели, алевролиты и т. д. ), а также отложения солей. Замечено, что глубина желоба в глинах и глиносодержащих породах, как правило, больше, чем в песчаниках и алевролитах. Процесс желобообразования не зависит от глубины скважины. Опасность желобообразования возрастает в породах, перемежающихся по твердости. Объясняется это ростом интенсивности искривления скважин.
|
|
|
Организационные причины образования желобов — проектирование заложения искривленных участков скважин в породах, склонных к кавернообразованию, а также использование при бурении изогнутых бурильных труб.
Признаками образования желобов в скважине являются затяжки и посадки инструмента, прихваты и заклинивания труб. Признаки наличия желобовчастично совпадают с признаками сальникообразования. При подъеме бурового инструмента также наблюдаются затяжки. Однако содержание твердых частиц в буровом растворе остается в рамках нормы, и вынос на поверхность крупных кусков глины отсутствует. Данные инклинометрии свидетельствуют о значительном искривлении ствола скважины. При прихватах в желобах циркуляция промывочной жидкости сохраняется.
34. Ползучесть пород. Причины возникновения и характерные
признаки.
Прихваты вследствие течения хемогенных пород
К основным причинам течения хемогенных пород относятся:
- недостаточное противодавление на стенки скважины;
- несоответствие типа бурового раствора разбуриваемым горным породам;
- воздействие термодинамических процессов.
Признаками течения хемогенных пород являются:
- затяжки при отрыве долота от забоя и подъеме бурильного инструмента;
- невозможность спустить долото до забоя без проработки ствола скважины;
- сужение ствола скважины во времени.
Мероприятия по предупреждению прихватов в хемогенных породах
Перед вскрытием интервала проводится полная профилактика оборудования буровой установки, бурильной колонны, талевой системы.
Начальником буровой (буровым мастером) проводится инструктаж персонала буровой бригады по безаварийному прохождению интервалов хемогенных пород.
|
|
|
Выполняются ГИС с целью уточнения глубины залегания хемогенных пород. Комплекс ГИС – в соответствии с ПД на строительство скважины.
Вскрытие интервала хемогенных пород и дальнейшее углубление скважины рекомендуется проводить роторным способом с применением равнопроходной КНБК, а при использовании ВЗД постоянно вращать бурильную колонну с минимальной скоростью.
Периодически приподнимается бурильная колонна над забоем. Периодичность устанавливается исходя из конкретных условий бурения в соответствии с СТО Газпром 2-3. 2-299.
При интенсивном течении хемогенных пород, характеризующемся затяжками бурильного инструмента при отрыве от забоя и ростом давления в манифольде, бурение прекращается, бурильный инструмент поднимается в безопасную зону и дальнейшие работы проводятся по дополнительному плану, согласованному с Заказчиком.
При углублении скважины в интервале залегания хемогенных пород и ниже, с целью определения проходимости КНБК по стволу скважины, проводятся контрольные подъемы долота выше кровли залегания данных пород с периодичностью, установленной ПД.
35. Растворение и эрозия пород. Причины возникновения и характерные признаки.
Растворение и эрозия – осложнения, вызывающие целостность ствола скважины.
Эрозия — это процесс разрушения и переноса твердых пород под воздействием внешних сил. Причиной эрозии являются неустойчивые горные породы и высокая скорость бурового раствора в кольцевом пространстве.
Растворение происходит при прохождении соляных пород. Соляные породы, слагающие стенки скважины, растворяются пресной или недостаточно насыщенной солью промывочной жидкостью. Характерным признаком растворения соляных пород является интенсивное кавернообразование, а в особо тяжелых случаях – потеря ствола скважины.
Устойчивость (по отношению к растворению) стенок скважины, сложенных однородными соляными породами, независимо от скорости восходящего потока, может быть достигнута лишь при условии полного насыщения промывочной жидкости солью (соль, содержащаяся в растворе, должна быть такой же, как соль, из которой сложены стенки скважины). При небольшой мощности неоднородных солей основной мерой предупреждения их растворения является максимальное форсирование режима бурения с последующим спуском обсадной колонны и ее цементированием. При большой мощности неоднородных солей наиболее надежным средством предотвращения их интенсивного растворения является бурение с применением безводных промывочных жидкостей (РНО).
|
|
|
36. Предупреждение осложнений, связанных с нарушением устойчивости ствола скважины в процессе бурения.
Осложнением называют нарушение нормального состояния скважины, сопровождающееся затруднением или полной остановкой бурения. В большинстве случаев при осложнениях бурение продолжается, но с более низкой скоростью. Осложнениями, вызванными нарушением целостности ствола скважины, являются: обвалы горных пород, набухание, ползучесть и растворение пород под действием горного давления. В результате обвалов могут резко повыситься давление на выкиде буровых насосов, вынос кусков породы на устье скважины, недохождение бурильной колонны до забоя, а обсадной колонны до проектной отметки спуска. В результате наступления предельного состояния породоприствольной зоны (осыпи, обвалы, обрушения, кавернообразования, желобообразования).
Причины: 1) геологические факторы (литологический состав пород, механические факторы твердость/образивность, угол залегания пластов)
2) технико-технологические:
1. тип и параметры бурового раствора (с увеличением плотности увеличивается устойчивость)
2. скорость потока бурового раствора в кольцевом пространстве в затрубъе – чем выше скорость потока, тем выше эрозия в стенах, тем выше кавернообразование.
3. механическое воздействие буровой колонны на стенках скважины при СПО и вращении.
4. Время нахождения неустойчивости пород в необсаженном состоянии. Признаки:
1) увеличение содержания бурового шлама на поверхности
2) затяжки/посадки бурового инструмента
3) резкое повышение/скачки давления на буровом насосе.
Мероприятия по предупреждению. Правильный выбор типа бурового раствора. Регулировка параметров бурового раствора. Ввод смазочных добавок в раствор Ввод полимеров CaCl, KCl в раствор итд.
|
|
|
