I.3 Причины и методы предупреждения поглощений.

Поглощение промывочной жидкости является наиболее распространенным осложнением в процессе бурения скважин.

Поглощением называется гидродинамическое взаимодействие в системе скважина - пласт, сопровождающиеся поступлением бурового или тампонажного растворов из скважины в пласт с интенсивностью, осложняющей дальнейшую проводку скважины. Основные причины поглощения заключаются в превышении давления в скважине над пластовым давлением вследствие излишней плотности бурового или тампонажного раствора и больших потерь напора в кольцевом пространстве при бурении или цементировании колонн в высокопроницаемых коллекторах большой емкости силы в интервалах образования трещин гидравлического разрыва пластов.

Главным признаком поглощения является то, что расход жидкости на выходе из скважины меньше, чем на входе, и уровень жидкости в приемных емкостях насосов уменьшается. Но этот прямой признак часто может затушевываться, если в скважине наряду с поглощением есть и проявления. При разбуривании интервалов поглощения возможны провалы инструмента и увеличение механической скорости, ухудшение выноса шлама, его локальные скопления в стволе скважины с последующим заклиниванием или зависанием инструмента.

Поглощения промывочной жидкости связаны с ее фильтрацией в окружающие породы, в результате чего нарушается режим промывки и затрудняется бурение.

Причины поглощений промывочной жидкости могут быть: геологические, технологические, горнотехнические и организационные.

Геологические причины связаны с наличием пор, трещин и каверн в горных породах, которые формируют каналы фильтрации промывочной жидкости. В зависимости от их размеров меняется интенсивность поглощения. Раскрытие трещин колеблется от 1 мм до 100 мм и более. Раскрытие трещин определяет выбор закупоривающих средств, параметров тампонажных смесей и способа ликвидации поглощения. Каверны встречаются в породах, склонных к растворению в воде (карбонатные, сульфатные породы, отложения солей). Трещиноватость и закарстованностъ пород снижаются с увеличением глубины скважины и горного давления. Для определения размеров трещин и каверн, а также интенсивности поглощения необходимо проводить специальные исследования в скважине (каверно- и расходометрию). Эта классификация позволяет использовать гидрогеологические данные того или иного района работ для прогнозирования возможных поглощений промывочных жидкостей при бурении скважин, что может быть основой для выбора метода предупреждения и ликвидации поглощения.

Интенсивность поглощения промывочной жидкости зависит от следующих технологических факторов:

-выбора конструкции скважины

-способа промывки

-параметров промывочной жидкости (плотности, вязкости)

-скорости потока по стволу скважины

-частоты вращения бурового снаряда

-изменения перепада давления на поглощающий пласт

Столь же опасен резкий запуск буровых насосов, так как при этом кратковременное действие давления может кратно превышать, потери напора в кольцевом канале и привести даже к гидроразрыву пласта. Необходимо предупреждать сальникообразование, ограничивать скорость спуска колонны, плавно запускать буровые насосы, перед запуском разрушать структуру раствора путем расхаживания и проворачивания инструмента при низкой скорости.

Исследования проницаемости пластов проводятся для установления следующих параметров и характеристик:

-границы (мощности) зоны поглощения;

-пластового давления;

-интенсивности давления;

-интенсивности поглощения;

-взаимодействия пластов, направления внутри скважинных перетоков;

-типа коллектора, размеров и форм каналов;

-местоположения и размеров сужений и каверн в скважине;

-возможности других осложнений (обвалов, проявлений)

-прочности и давления гидроразрыва пород;

-подготовленности ствола скважины к переходу на промывку другим раствором и к цементированию колонны.

По результатам исследований разрабатываются мероприятия по ликвидации поглощений (выбор метода, техники и технологии).

Все методы исследований подразделяются на:

- метод наблюдений ( за характером изменений механической скорости, поведения бурильной колонны и т.д. ),

- геофизические методы (кавернометрия, радиоактивный, акустический каротаж, термометрия и др ).

- гидродинамический метод, основанный на измерении расхода раствора, перепада давления в системе скважина - пласт при доливе, нагнетании раствора в скважину (пласт) или отборе его из пласта.

Для оценки подготовленности скважины к переходу на глинистый раствор или к цементированию колонны производится опрессовка ствола или отдельных интервалов нагнетанием жидкости (воды, глинистого или тампонажного раствора) до контрольного давления.