|
где rj коэффициент, зависящий от структурных особенностей породы и вязкости жидкости (изменяется от нуля до единицы); р„ давление насыщающей породу жидкости, величину которого в земной коре на глубинах, доступных бурению, можно принять пропорциональной глубине залегания породы: рн=0.01уН, (1.8.) т. е. соответствует примерно гидростатическому давлению столба воды. Таким образом, устойчивость пород на стенках скважины зависит не только от величины удельного веса промывочной жидкости, но и от ряда других факторов. Эти факторы, в частности поровое давление породы, способствуют уменьшению глубины устойчивого залегания данной породы на стенках скважины. Геологический разрез месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции осложнен наличием тектонических нарушений, связанных с зонами глубинных разломов. В пределах тектонических разломов породы отличаются трещиноватостью, раздробленностью вплоть до образования вторичных глинистых продуктов (глинок трения). При бурении по таким породам возрастает опасность обвалов и обрушений, имеет место низкий выход керна. Длительность и неравномерность действия тектонических сил обуславливают неравномерность напряжений на стенках скважины [22]. Это создает опасность образования трещин при повышении гидростатического давления столба промывочной жидкости. Поэтому повышение удельного веса промывочной жидкости не может считаться эффективной мерой обеспечения целостности ствола скважины. В настоящее время существует значительное количество работ, посвященных проблеме изучения взаимосвязи напряженного состояния горных пород, плотности промывочной жидкости и устойчивости стенок скважины. Однако они не дают однозначного решения проблемы путем уменьшения или увеличения плотности [16,19,20,21,22]. 22 |
a,,=2y„H уН грк; о.=уН лРи. ( 1-6.) ( 1.7.) где г) коэффициент, зависящий от структурных особенностей породы и вязкости жидкости (изменяется от нуля до единицы); рн давление насыщающей породу жидкости, величину которого в земной коре на глубинах, доступных бурению, можно принять пропорциональной глубине залегания породы: т. е. соответствует примерно гидростатическому давлению столба воды. Таким образом, устойчивость пород на стейках скважины зависит не только от величины удельного веса промывочной жидкости, но и от ряда других факторов. Эти факторы, в частности норовое давление породы, способствуют уменьшению глубины устойчивого залегания данной породы на стенках скважины. Геологический разрез месторождений Тимано-Псчорской нефтегазоносной провинции осложнен наличием тектонических нарушений, связанными с зонами глубинных разломов. В пределах тектонических разломов породы отличаются трещиноватостью, раздробленностью вплоть до образования вторичных глинистых продуктов (глинок трения). При бурении по таким породам возрастает опасность обвалов и обрушений, имеет место низкий выход керна. Длительность и неравномерность действия тектонических сил обуславливают неравномерность напряжений на стенках скважины [12]. Это создает опасность образования трещин при повышении гидростатического давления столба промывочной жидкости. Поэтому повышение удельного веса промывочной жидкости не может считаться эффективной мерой обеспечения целостности ствола скважины. р„=0.01уН, ( 1-8.) 23 В настоящее время существует значительное количество работ, посвященных проблеме изучения взаимосвязи напряженного состояния горных пород, плотности промывочной жидкости и устойчивости стенок скважины. Однако они не дают однозначного решения проблемы путем уменьшения или увеличения плотности [15,18,19,20,21]. М.К. Сеид-Рза и другие экспериментально показали, что снижение бокового давления (вследствие повышения удельного веса промывочной жидкости) способствует хрупкому разрушению стенок скважины, а его увеличение (вследствие снижения удельного веса промывочной жидкости) ведет к преобладанию пластических деформаций и смещению пород в ствол скважины [15]. В практике бурения использование буровых растворов повышенной, плотности для предотвращения осыпей и обвалов горных пород приводило к возникновению поглощений и газонефтепроявлений, вызванных гравитационным замещением пластового флюида тяжелым буровым раствором [22]. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что для управления устойчивостью ствола скважины предпочтительнее использовать физико-химические процессы взаимодействия бурового раствора с породой, нежели простое изменение плотности промывочной жидкости. Одной из немаловажных причин нарушения устойчивости стенок скважины являются колебания температуры при циркуляции промывочной жидкости, которое обуславливает термическое усталостное изменение прочностных свойств горных пород приводящее к обвалам, осыпям, течению. Поэтому, по мнению многих авторов с целью замены возникающих на стенках скважин растягивающих напряжений по всему вскрытому стволу на сжимающие и тем самым увеличить устойчивость стенок, целесообразно уменьшить и сохранить постоянным перепад температур. Однако осуществить рекомендуемый режим при применяемой технологии бурения не представляется возможным. Более перспективным направлением является 24 |