Вращение бурильной колонны

В наклонных скважинах вращение бурильной колонны способствует разрушению осадка выбуренной породы. Вращающиеся трубы заставляют обломки перемещаться к верхней стенке скважины в область высоких скоростей восходящего потока бурового рас­твора. Вращение труб также стимулирует течение раствора в узком зазоре между буриль­ной колонны и нижней стенкой скважины, на которой образовалась шламовая постель. При ориентированном бурении забойным двигателем в наклонной скважине шламовая по­стель остается непотревоженной. Перед подъемом инструмента бурильную колонну по­лезно вращать. Промысловый опыт показывает, что вращение бурильной колонны при бу­рении улучшает очистку ствола скважины.

Приподнимание бурильной колонны и проработка в процессе подъема

Для удаления выбуренной породы механическим путем применяются частичные подъемы бурильной колонны с промывкой и проработкой. Этот способ очень эффективен, если буровая установка оснащена верхним приводом.

В случае необходимости при бурении долотами 311 и 216 мм рекомендуется для увеличения подачи раствора использовать вспомогательные насосы.

При появлении любых признаков недостаточной очистки ствола скважины нужно чаще применять частичный подъем бурильной колонны с промывкой и проработкой, увеличить время промывки при наращивании и перед подъемом бурильной колонны для смены до­лота, увеличив, насколько это возможно подачу насосов.

Дополнительные меры по очистке ствола от выбуренной породы Предотвращение образования шламовой постели

Образование шламовой постели по нижней стенке наклонной скважины можно предотвратить, если буровой раствор обладает хорошо удерживающей способностью. Тем не менее необходимо создавать высокую скорость восходящего потока в затрубном про­странстве, ибо невозможно полностью исключить осаждение шлама. У растворов на вод­ной основе отличная удерживающая способность достигается вводом ХС-биополимера. Для улучшения удерживающей способности растворов на нефтяной основе все основные сервисные фирмы предлагают специальные добавки-модификаторы реологических свойств.

Для определения минимальных реологических свойств, обеспечивающих удержа­ние во взвешенном состоянии обломков породы, можно использовать принцип баланса сил.

(2 х _з) - ₆ = ll0 x (p_ш- p)D_ш

₆ - показание ротационного вискозиметра Фэнн при частоте вращения n = 6 об/мин

₃ - показание вискозиметра при n = 3 об/мин

D_ш - диаметр частицы шлама, дюйм

p_ш и р - относительные плотности шлама и бурового раствора соответственно

Например, буровой раствор с относительно плотностью р = 1,4 и дающий показа­ния вискозиметра ₆ =21 и ₃ = 20 фунт./100 кв.фут. будет удерживать во взвешенном со­стоянии частицы шлама диаметром 0,25 дюйма при относительной плотности породы р_ш = 2,1.

Прокачка порций смывающей жидкости

Для удаления обломков породы из скважины с зенитными углами менее 30^ сле­дует применять прокачку порций вязкой или утяжеленной смывающей жидкости.

В скважинах с зенитными углами больше 30⁰ лучшим способом удаления шлама является прокачка порций маловязкой смывающей жидкости при турбулентном режиме течения. Для этой цели можно применять воду или углевородородную жидкость - диспер­сионную среду раствора на нефтяной основе. Вслед за порцией маловязкой смывающей жидкости нужно немедленно закачивать порцию высоковязкой или утяжеленной жидко­сти, которая будет выносить из скважины обломки, поднятые со стенки скважины турбу­лентным потоком предыдущей жидкости, и не позволит обломкам вновь осесть на ниж­нюю стенку.

Суммарный объем порций легкой углеводородной и вязкой утяжеленной смываю­щих жидкостей должен быть подобран так, чтобы не происходило изменения эквивалент­ной плотности, характерной для циркуляции бурового раствора. Заранее следует рассчи­тать влияние статического давления, легкой жидкости (чтобы не допустить проявлений) и давления утяжеленной жидкости (чтобы избежать гидроразрыва и поглощения).

Если возможно, следует применять смывающую жидкость с наиболее высокой плотностью (2160 кг/м³).

Объем смывающих жидкостей и частота их применения должны быть таковы, чтобы влияние их на основной буровой раствор было бы минимальным. Типичные сум­марные объемы легкой и тяжелой смывающих жидкостей составляют: для скважин диа­метром 445 мм (17-1/2”) - 8-16 м³, а для скважин диаметром 311 мм (12-1/4”) - 4,8-9,5 м³.

Было обнаружено, что маловязкие смывающие жидкости могут неблагополучно влиять на устойчивость скважины. Глинистые сланцы с чешуйчатой структурой, которые залегают под острым углом к оси скважины, могут легко размываться турбулентным пото­ком жидкости, движущейся с высокой скоростью. При таких условиях необходимо повы­шать реологические свойства маловязкой

смывающей жидкости.