8.4 Порушення цілісності стінок свердловини

Причини ускладнень:

а) порушення умов механічної міцності гірської породи в стінці свердловини внаслідок дії: статичних навантажень; знакозмінних навантажень (нестаціонарні гідромеханічні і термічні процеси), які можуть викликати втомлююче руйнування гірських порід; бурильної колони при її поздовжньому переміщенні, обертанні і коливаннях, що призводить до стирання породи на стінках, ударів по гірській породі тощо;

б) розчинення і розмив породи промивальною рідиною (хемогенні, глинисті відклади);

в) розтеплення мерзлої гірської породи, що призводить до фазових перетворень (танення льоду-цементу).

Різновидності ускладнень: розширення ствола (утворення каверн за рахунок осипання і обвалювання та жолобів) або його звуження.

Каверни утворюються, перш за все, в глинах, глиновмістимих породах та соленосних (хемогенних) відкладах.

Обсипанням називають таке ускладнення, при якому значна кількість частинок породи систематично відділяється від стінок свердловини, падає в її ствол, підхоплюється потоком промивальної рідини і виноситься на денну поверхню.

Обвалюванням називають таке ускладнення, при якому значна маса породи раптово випадає в свердловину, перекриває кільцевий простір або весь переріз ствола і висхідний потік не в змозі швидко видалити цю породу на поверхню.

Початок обвалювання гірської породи діагностується виносом додаткової кількості шламу, що значно перевищує норму як за кількістю, так і за формою і розміром уламків, збільшенням тиску при промиванні, затягуванням інструменту і прихоплюваннями та ін.

Потенційно небезпечні щодо виникнення прихоплювання жолоби утворюються у пластичних породах (глинах, мергелях і т.д.), які мають достатню міцність на зсув при значних силах адгезії пари метал-гірська порода в інтервалах локальних викривлень і перегинів ствола. Глибина жолоба залежить від кількості спуско-підіймальних операцій. Поперечний переріз повнорозмірного жолоба дорівнює приблизно діаметру замка.

В результаті осипання та обвалювання порід розширюється ствол свердловини, ускладнюється транспортування частинок розбурених порід, що обвалилися, на денну поверхню, зростає аварійність бурильних труб через збільшення стріли прогину труб, може виникнути прихоплювання бурильної колони.

Звуження ствола свердловини можуть виникати внаслідок випучування гірських порід, їх обвалювання, утворення товстих фільтраційних кірок на проникних ділянках стінок, налипання на стінки частинок обсипаних і розбурених порід, зволожених промивальною рідиною..

Для запобігання обсипанню і обвалюванню порід необхідно використовувати інгібіровані промивальні рідини, гідрогелі або рідини на вуглеводневій основі з мінералізованою водною фазою, які не викликають зменшення міцності порід, і підтримувати густину промивальної рідини на рівні, достатньому для збереження стійкості стінок свердловини.

Небезпеці значного звуження свердловини на ділянках, складених стійкими породами можна запобігти, якщо застосовувати промивальні рідини з малою водовіддачею. Налипання на стінки розбурених частинок і частинок, що обсипались, можна зменшити, вводячи в промивальну рідину мастильні домішки.