Воздействовать на геологические факторы, обуславливающие нарушение устойчивости стенок скважины, невозможно, но управление технико- технологическими и физико-химическими факторами позволяет существенно умень- шить их негативное влияние. Основными принципами такого управления, то есть ме- рами предупреждения, являются:
1) Правильный выбор конструкции скважины, когда интервалы, склонные к нарушению устойчивости, перекрываются обсадной колонной как можнобыстрее.
2) Правильный выбор типа бурового раствора, который должен быть химиче- ски нейтральным по отношению к разбуриваемым породам, не вызывать их диспер- гирование и набухание. Снижение фильтрации и вязкости бурового раствора. Плотность раствора при любых условиях должна соответствоватьусловию:
P min£r · g · H + Pг.д .< Рг.р., (4.6) где Р min – минимальное давление в скважине, при котором породы сохраняют устойчивость;
Рг.д. – гидродинамическое давление в стволе скважины при выполнении раз- личных технологических операций;
Рг.р. – давление гидроразрыва пород.
P min = l · Ргор. =
m × P
, (4.7)
где l – коэффициент боковогораспора;
m – коэффициент Пуассона (0,1-0,5);
Ргор. – горное давление.
M
гор.
Проектные решения по выбору плотности бурового раствора должны преду- сматривать создание столбом раствора гидростатического давления на забой скважи- ны и вскрытие продуктивного горизонта, превышающего проектные пластовые давления на величину не менее [59]:
- 10% – для скважин глубиной до 1 200 м (интервалов от 0 до 1 200м);
- 5% – для интервалов от 1 200 м до проектной глубины. Плотность бурового раствора определяется поформуле:
r= a × Pпл,
g × H
(4.8)
где а – коэффициент запаса (а = 1,1 при Н ≤ 1 200 м; а = 1,05 при Н > 1 200м);
Рпл – пластовое давление, Па;
g – ускорение свободного падения (g = 9,8 м/с2);
Н – глубина залегания пласта, м.
В необходимых случаях проектом «может устанавливаться большая плотность раствора, но при этом максимально допустимая репрессия с учётом гидродинамиче- ских нагрузок должна исключать возможность гидроразрыва пород или поглощения раствора для всего интервала совместимых условий бурения».
В интервалах, сложенных глинами, аргиллитами, глинистыми сланцами, соля- ми, склонными к потере устойчивости и текучести, плотность, фильтрация, химсостав
бурового раствора устанавливаются исходя из необходимости обеспечения устойчи- вости стенок скважины [59]. При этом репрессия не должна превышать пределов, установленных для всего интервала совместимых условий бурения. Допускается де- прессия на стенки скважины в пределах 15% эффективных скелетных напряжений (разница между горным и поровым давлением пород).
Не допускается отклонение плотности бурового раствора (освобождённого от газа), находящегося в циркуляции, более чем на 0,03 г/см3 от установленной проектом величины (кроме случаев ликвидации газонефтеводопроявлений) [59].
3) Долота, КНБК, режим бурения должны быть оптимизированы по критерию максимума рейсовой скорости или минимума времени бурения интервала опасного с точки зрения нарушения устойчивости ствола. При этом механическое и гидромеха- ническое воздействие на пласт также должно быть минимальным (ламинарный или структурированный режим течения жидкости взатрубье).
4) Ограничение скорости СПО. Осуществление плавного пуска насоса с ис- пользованием ДЗУ. Обеспечение постоянной доливки скважины приподъёме.
5) При длительных остановках или простоях скважин, во вскрытых разрезах которых имеются интервалы, сложенные склонными к текучести породами (соли, пластичные глины и т. п.), бурильный инструмент должен быть поднят в башмак об- садной колонны [59]. В случае, если поднять бурильный инструмент в башмак обсад- ной колонны не представляется возможным (например, отказ или поломка силового привода или технологически необходимого оборудования и т. п.), то рекомендуется поднять инструмент на максимально возможную (допустимую) высоту и как можно быстрее произвести требуемый (необходимый) ремонт. При этом необходимо перио- дически (каждые 3-5 минут) на 2-3 м спускатьинструмент.
6) Оптимизация профиля ствола скважины с исключением резких изменений зенитного и азимутальногоуглов.
7) Геофизический контроль за состоянием ствола: инклинометрия, каверно- метрия,профилеметрия.
Инклинометрия предназначена для определения интервалов искривления (зе-
нитного и азимутального углов) и возможного образования жёлобов.
Кавернометрия позволяет осуществлять запись фактического диаметра сква- жины (сужение или уширение). Показатель устойчивости скважины – коэффициент кавернозности К = (Дф/Дд)2, где Дф, Дд – соответственно фактический и номинальный диаметры скважины, м. Кавернометрия даёт заниженные размеры сечения ствола скважины. При асимметричном сечении ствола скважины ошибка может достигать 35-38% [74].
Профилеметрия позволяет записывать диаметр скважины в 2-х, 3-х, 4-х и более плоскостях, выявить форму ствола, более точно подсчитать объём скважины по срав- нению с кавернометрией.