- •Плотность
- •Механика устойчивости ствола скважины Геологические и геофизические особенности осадочных бассейнов
- •Градиенты пластового давления
- •Поле напряжений горных пород
- •Напряжения вокруг ствола скважины
- •Возникновение пластического течения в промысловых условиях
- •Хрупкое разрушение пород в стволах скважин при бурении с продувкой забоя воздухом
- •Породы, не обладающие прочностью сцепления
Породы, не обладающие прочностью сцепления
Из рис. 8.9 следует, что диаграмма Мора проходит через начало координат, когда горная порода (например, несцементированный песок) не имеет прочности сцепления. Поэтому при бурении с продувкой забоя воздухом или с промывкой чистой водой, когда на стенку скважины не создается достаточного внутреннего давления, песок обваливается в ствол. Однако при бурении с промывкой буровым раствором, обладающим хорошими фильтрационными свойствами, перепад давления на глинистой корке обеспечивает определенную прочность сцепления песка, поэтому в нем можно получить ствол номинального диаметра. Объемная доля закупоривающей твердой фазы в буровом растворе должна быть достаточной, чтобы быстро могла образоваться глинистая корка. В противном случае ствол будет размываться на значительной длине благодаря турбулентному режиму течения раствора у долота.
С аналогичной, но более сложной ситуацией часто сталкиваются при бурении в зонах активного сбросообразования. В этом случае в результате размалывающего действия сброса сцементированная порода превращается в рыхлые обломки. Иногда эти зоны состоят из хорошо отполированных обломков глинистого сланца, который в этом случае называется сланцем с поверхностями скольжения. Как и песок, обломочные породы обваливаются в ствол скважины из-за отсутствия прочности сцепления, но предотвратить такое явление намного сложнее, даже если использовать буровой раствор с хорошими фильтрационными свойствами или специальными закупоривающими материалами. Причина этого может заключаться в том, что в зоне сбросов существуют повышенные напряжения, а возможно, и в том, что проницаемость трещин слишком мала для быстрого образования глинистой корки.
Обваливание всегда значительнее в крутопадающих пластах. Частично это обусловливается гравитационными эффектами, а частично тем, что крутое падение пластов связано с высокой тектонической активностью.