При разработке проектов буровых работ необходим целый комплекс сведений о свойствах горных пород и условиях их залегания. Учет геомеханических процессов, происходящих в околосважинной зоне, позволяет избежать множества осложнений, связанных с нарушением устойчивости стенок выработки на всех стадиях ее сооружения и эксплуатации. Большое влияние на напряженно-деформированное состояние массива, вскрытого скважиной, оказывают технологические и технические факторы -вибрации и вращение бурильной

more »

... ны, образование желобов при спуске и подъеме снаряда, пульсации давления при пуске и остановке насосов, гидростатическое и гидродинамическое давления бурового раствора, его рецептура и свойства. Промывочная жидкость, циркулирующая по скважине, должна обеспечивать противодавление на пласт, химически не взаимодействовать с горной породой, в пористых и трещиноватых породах кольматировать каналы, тем самым препятствуя проникновению бурового раствора вглубь массива, создавать непроницаемый барьер при проходке глинистых толщ, склонных к набуханию, растрескиванию и т.д. В статье рассматривается методика определения устойчивости стенок наклонно направленной скважины с учетом проникновения фильтрата бурового раствора в поры и трещины горных пород. Методика позволит на стадии проектирования скорректировать зенитный угол скважины при прохождении неустойчивого интервала, либо подобрать рецептуру бурового раствора для обеспечения безаварийного бурения. Ключевые слова: бурение; буровой раствор; напряженное состояние горных пород; устойчивость ствола скважины; фильтрат бурового раствора Как цитировать эту статью: Блинов П.А. Определение устойчивости стенок скважины при проходке интервалов слабосвязных горных пород с учетом зенитного угла // Записки Горного института. 2019. Введение. В последние пять лет в России в качестве технико-технологического решения, направленного на снижение аварий и повышение качества строительства скважин с большим отходом от вертикали Extended Reach Drilling (ERD), используют роторные управляемые системы. Они дают возможность применять ориентируемое бурение по всей длине скважины [6] . При проектировании траектории большое значение имеют начальные и конечные координаты искривленных и наклонно прямолинейных (тангенциальных) участков. Длина вертикального и координаты тангенциальных участков большой протяженности, их соединение с участками изменения зенитного угла накладывают ограничения, связанные, прежде всего, с возможностью проведения бурения, заканчивания, освоения и выбора способа дальнейшей эксплуатации скважины [11] . Стремительно развивающийся сегмент нефтегазового сервиса -строительство многоствольных и многозабойных скважин. Технологии многоствольного бурения Technology Advancement for Multi-Laterals (TAML) позволяют увеличить рентабельность добычи нефти и газа, что имеет особое значение для эксплуатации залежей с трудноизвлекаемыми запасами, а также для месторождений на завершающих стадиях разработки, доля которых от общего числа с каждым годом увеличивается [11, 15]. Конструкции стыков бокового и основного стволов испытывают значительные нагрузки, напрямую зависящие от величины перепада давления на конструкцию со стороны скважины и породы. При этом высокие значения дифференциального давления создают напряжения в металле труб, близкие к пределу текучести [11] . Современные технологии требуют достоверных способов прогнозирования напряженного состояния массива в околоствольной зоне с учетом пространственного положения наклонно направленной скважины. Важную роль играет буровой раствор, контактирующий с горной породой и проникающий вглубь пласта на значительное расстояние. Компоненты, входящие в его состав, кольматируют поры и трещины, адсорбируются на поверхности минеральных зерен, входят с ними в химическую реакцию. В результате такого взаимодействия стенки скважины могут потерять устойчивость, либо наоборот -произойдет их упрочнение.