Неустойчивость стенок скважины

При выполнении СПО возникает опасность потери устойчивость стенок скважины вследствие быстрого изменения распределения напряжений по окружности ствола, обусловленного:

• Высокой поперечной нагрузкой, действующей со стороны бурильной колонны в местах резкого искривления ствола, когда осевая нагрузка на долото уменьшается до нуля;

• Колебаниями температуры при прекращении циркуляции;

• Эффектом поршневания при спуске и подъеме колонны;

• Осевыми нагрузками, которые создает бурильная колонна при продольном перемещении в стволе;

• Набуханием глинистых пород при длительном контакте с буровым раствором в открытом стволе.

Устойчивость стенок скважины можно контролировать при проведении СПО по тенденциям изменения давления и сопротивления продольному перемещению колонны. Если стенки скважины относительно неустойчивы, то рейс для очистки и проработки ствола может занять больше времени, чем проходка данного участка. Здесь требуется терпение. Желательно выполнять работы таким образом, чтобы при подъеме инструмента стенкам скважины передавалось как можно меньше энергии. Кроме того, нужно спускать колонну на забой и промывать скважину быстро, чтобы свести к минимуму время контакта породы с буровым раствором в открытом стволе и колебания температуры.

В глубоких скважинах может оказаться необходимым спускать инструмент поэтапно, чтобы свести к минимуму колебания давления и температуры. Тиксотропные свойства бурового раствора вызывают его загустевание, когда он неподвижен. Поэтому начало циркуляции сопровождается скачком давления. Затем вязкость быстро уменьшается до нормального значения, и давление падает.

Когда прекращается циркуляция, холодный закачиваемый раствор перестает охлаждать пласты в нижней части скважины, а нагретый в скважине раствор, поднимающийся вверх по кольцевому пространству, перестает нагревать пласты в верхней части скважины. В результате происходит повышение температуры пластов в нижней части скважины, а в глубоких скважинах может произойти понижение температуры пластов в верхней части ствола. Буровой раствор в емкостях также остывает при прекращении циркуляции. После восстановления циркуляции по бурильной колонне движется

холодный буровой раствор, охлаждающий нижнюю часть скважины, а по кольцевому пространству поднимается теплый буровой раствор, нагревающий верхнюю часть скважины. Для того чтобы температура пластов при циркуляции вернулась к нормальным значениям, требуется некоторое время. Такие изменения температуры могут привести к обрушению породы в скважину или к поглощению бурового раствора (см. рис. 8-45).