Лекция 7. Технология бурения скважин в глинистых породах, бурение скважин по многолетнемерзлым породам

Аварии с долотами и коронками обычно связаны с их оставлением на забое, либо с преждевременным выводом из строя.

Оставление происходит из-за разрушения присоединительной резьбы (например, при вздутии резьбы на колонковой трубе в результате чрезмерной осевой нагрузки).

Другая причина оставления – отвинчивание при заклинке долота. Заклинка может произойти как на забое, так и в законушенном стволе (при его расширении). При заклинке долота или коронки бурильная колонна продолжает вращаться, и если во избежание обрыва вращатель срочно отключают (либо заклинка вдруг самоосвобождается), то “пружина” бурильной колонны резко раскручивается в обратную (т. е левую) сторону, что и приводит к отвинчиванию долота.

Когда отвинчивание долота происходит выше забоя (как это случается при расширении ствола), то иногда оно вместо того, чтобы упасть на дно скважины, застревает в стволе (например, в каверне) и как бы исчезает. Как правило, в конце концов это долото все-таки падает вниз, и если это происходит в процессе бурения, то оно заклинивает бурильную колонну в стволе скважины. Особенно велика вероятность подобных аварий, если вдобавок к кавернозности ствол скважины имеет еще и существенную кривизну.

Поэтому первая задача при ликвидации подобных аварий – это сброс застрявшего в стенке скважины долота на забой. Для определения местонахождения долота используют прихватоопределитель, который реагирует на стальные объекты вообще. Запавшее в стенку скважины долото сталкивают вниз другим долотом, закрепленным на изогнутой бурильной трубе (последнее позволяет “достать” отвинтившееся долото даже и в каверне).

Глинистые породы (глины, глинистые сланцы, аргиллиты), глиносодержащие (плывуны, глинистый песчаник, мергель и др.), породы зон тектонических и гидротермальных изменений, зон милонитизации, лиственитизации, серпентинизации встречаются в со­ставе геологических разрезов почти всех мировых месторождений твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых на суше, в шельфовой зоне морей и океанов. Содержание глинистых пород в массе осадочных — от 62 до 82%. Они встречаются в разрезе от отдельных прослойков до толщ мощностью в десятки и сотни метров, заполняют трещины, карстовые пустоты, участвуют в фор­мировании отрицательных геологических структур, накапливаясь в межгорных впадинах и артезианских бассейнах, по буримости относятся к породам от I до VII кате­гории включительно, а их твердость по методу вдавливания штампа изменяется от 1000 до 2000 МПа.

Классификация осложнений при бурении скважин в глинистых и глиносодержащих породах.Нарушение устойчивости горных пород в стенках скважин мо­жет привести к разного рода осложнениям нормального процесса их углубки. Деформационные нарушения при бурении в глини­стых породах проявляются в изменении конфигурации и разме­ров сечения ствола скважины в осложненных зонах. Классифи­кация нарушений целостности ствола скважины приведена в табл. 7.1.

Различают породы устойчивые, временно устойчивые и не­устойчивые. К устойч-ивым относят породы, способные не обру-шаться в незакрепленной части ствола скважины; временно устой­чивые ведут себя в течение определенного времени как устойчи­вые; неустойчивые требуют применения особых мер при их вскры­тии или еще при подходе к ним.

Таблица 7.1