|
ее с долотом из скважины за счет эффекта поршневания. Под действием этого избыточного давления промывочная жидкость может свободно поступать в горную породу по порам и трещинам. Исследованиями Глебова В.А. и других установлена связь между гидродинамическими колебаниями и кавернообразованием [12]. Так, например, при увеличении частоты спускоподъемных операций с 0,58 до 1,1 рейс/сут. за очень короткий срок каверна увеличилась в 1,4 раза. Исследованиями А.А. Едигарова и Р.И. Гродзовской установлено наличие в глинах, особенно в сильно литифицированных, развитой системы микромакротрещин вообще и, в частности, в направлении плоскостей напластования [6]. В пластовых условиях система трещин дополняется трещинами разломов. Следовательно, можно утверждать, что в глинистых породах не исключается возможность свободнопринудительного движения жидкости. Само по себе поступление жидкости в горную породу еще не определяет эффекта ее действия на породу. Известно, что гидрофобные жидкости не вызывают набухания глин, а мягкая пресная вода способствует набуханию и расслоению глинистых пород. То есть, в первую очередь важен важен состав фильтрующейся жидкости. Так как разрез скважины представлен породами различного минералолитологического и химического состава, то, естественно, что в одних и тех же условиях действие промывочной жидкости будет неодинаково. Поступление промывочной жидкости (воды или фильтрата) в горную породу создает условия, нарушающие молекулярно-кинетическое равновесие на границе жидкость твердое тело. При этом изменяется обменный комплекс среды, вследствие чего проявляются новые формы взаимодействия жидкости с минералом и цементирующим материалом, иногда приводящие к предельному ослаблению связей и разрушению породы. Учитывая наличие у глин развитой системы микротрещин (трещиноватость может достигать 20 %), можно предположить возможность капиллярных процессов. Капиллярный процесс как одну из возможных причин 28 |
Поэтому если поверхность частиц уже покрыта какими-либо ионами или диполями, то такое "загрязнение" препятствует смачиванию. Явление смачивания лежит в основе капиллярных процессов, поэтому хорошее смачивание поверхности глинистых частиц будет способствовать разрушению стенок скважины, сложенных глинистыми породами. Для предотвращения этого буровой раствор должен гидрофобизировать поверхность глинистых минералов, способствуя таким образом сохранению устойчивости стенок скважины. Свободнопринудительное движение жидкости и капиллярное всасывание. В процессе бурения пласты горных пород, вскрытые скважиной, испытывают гидростатическое давление промывочной жидкости и гидродинамическое давление, обусловленное циркуляцией жидкости и величиной сопротивления, которое встречает жидкость в затрубном кольцевом пространстве при движении к устью. При нормальных условиях проводки скважины давление столба жидкости имеет некоторое превышение над пластовым. Гидродинамическое давление может значительно повышаться при спуске в скважину бурильной колонны и, наоборот, уменьшаться при подъеме се с долотом из скважины за счет эффекта поршневания. Под действием этого избыточного давления промывочная жидкость может свободно поступать в горную породу по порам и трещинам. Исследованиями Глебова В.А. и других установлена связь между гидродинамическими колебаниями и каверпообразованием [12]. Так, например, при увеличении частоты спуско-подъемных операций с 0,58 до 1,1 рейс/сут. за очень короткий срок каверна увеличилась в 1,4 раза. Исследованиями А.А. Едигарова и Р.И. Гродзовской установлено наличие в глинах, особенно в сильно литифицированных, развитой системы микромакротрещин вообще и, в частности, в направлении плоскостей напластования [6]. В пластовых условиях система трещин дополняется трещинами разломов. Следовательно, можно утверждать, что в глинистых 29 породах нс исключается возможность свободнопринудительного движения жидкости. Само по себе поступление жидкости в горную породу еще не определяет эффекта ее действия на породу. Известно, что гидрофобные жидкости не вызывают набухания глин, а мягкая пресная вода способствует набуханию и расслоению глинистых пород. То есть, в первую очередь важен важен состав фильтрующейся жидкости. Так как разрез скважины представлен породами различного минералолитологического и химического состава, то, естественно, что в одних и тех же условиях действие промывочной жидкости будет неодинаково. Поступление промывочной жидкости (воды или фильтрата) в горную породу создаст условия, нарушающие молекулярно-кинетическое равновесие на границе жидкость — твердое тело, изменяется обменный комплекс среды, вследствие чего проявляются новые формы взаимодействия жидкости с минералом и цементирующим материалом, иногда приводящие к предельному ослаблению связей и разрушению породы. Учитывая наличие у глин развитой системы микротрещин (трещиноватость может достигать 20 %), можно предположить возможность капиллярных процессов. Капиллярный процесс как одну из возможных причин нарушения устойчивости глинистых пород рассматривался Васильевым, Шмелевым и другими. Что касается размера пор и каналов породы, следует отмстить, что поступление жидкости в некоторые капиллярные и субкапиллярные каналы пласта может быть значительным, если величина избыточного давления будет превышать величину капиллярного давления жидкости в этих отверстиях. При смачивании пористых тел в порах возникает заметное капиллярное давление: Р 2а 30 (1.11.) |