Образование желобов в скважине
Желобообразование может происходить при прохождении любых пород, кроме очень крепких. Это процесс одностороннего продольного кавернообразования в стенке открытого ствола скважины. При этом образуется каверна особой формы - в виде замочной скважины (желобообразного овала). Осложнения этого вида наиболее характерны для искривленных и имеющих значительный прогиб участков скважин. Желоба могут образоваться при бурении в мягких породах в случае отклонения оси скважины от вертикали на 2-3°. При желобообразовании возникает опасность попадания колонны бурильных труб в суженную часть выработок и ее заклинивания, часто приводящего к обрыву бурильных труб.
Развитие желобов в стволе скважины весьма опасно в связи с возможностью возникновения осложнений в виде прихвата (затяжки, заклинивания, посадки) бурового инструмента, повышенного загрязнения ствола скважины шламом разбуренных пород из-за ухудшения условий его выноса из скважины (накопления шлама в застойных зонах), ошибок при тампонировании, вызванных неправильной оценкой объема ствола скважины (см. здесь).
При проектировании технологии буровых работ необходимо предусмотреть следующие мероприятия по предупреждению образования и ликвидации желобов:
- снижение продолжительности СПО (применение технологии, обеспечивающей увеличение проходки на породоразрушающий инструмент,
- избежание ограничений на длину рейса,
- применение гладкоствольных бурильных колонн при геологоразведочном бурении.
Степень перегиба (интенсивность искривления) ствола скважины в интервале, равном 10 м, определяется по формуле
i=10Δδ/ln (17.30)
где Δδ - приращение полного угла искривления ствола скважины на участке ln градус:
Δδ=√Δθ2+(Δφsinθcp)3, (17.31)
Δθ и Δφ - абсолютные значения разности соответственно углов наклона и азимута ствола на границах рассматриваемого участка, градус; θср - среднее арифметическое углов наклона на том же участке, градус.
В интервалах пород, склонных к желобообразованию, целесообразно проектировать вертикальные скважины вместо наклонных.
Экономически оправданной считается методика по последовательному расширению от пилот-скважин до проектного ее диаметра. В данном случае желоба не успевают формироваться.
Диаметр долота, используемого для расширения ствола скважины, определяют по формуле
Dд=D+hж, (17.32)
где Dд и D - диаметры долота и скважины, м; hж - максимальная глубина желоба, м. Значения D и hж устанавливают по данным профилеметрии.
Наиболее тяжелыми последствиями образования желобов являются прихваты бурильного инструмента, посадка и недопуск обсадных колонн.
Основное средство по предупреждению образования желобов состоит в предупреждении искривления скважин путем применения рациональных КНБК.
