Влияние показателей свойств буровых растворов на процесс бурения

Плотность.Чем выше плотность раствора, тем больше давление оказывает столб бурового раствора на забой и стенки скважины. Разность между пластовым давлением и давлением гидростатическим называют дифференциальным давлением.

(22)

Чем выше величина дифференциального давления, тем больше уплотняются породы на забое, ухудшая буримость горных пород (рисунок 32).

Из графика зависимости механической скорости от дифференциального давления видно, что не должно быть DР > 3,5 МПа, а лучше всего близким к нулю. Отрицательную величину DР держат при отсутствии в разрезе высокопроницаемых пластов.

Рисунок 32.

Влияние дифференциального давления и плотности бурового раствора на показатели бурения.

Из графика зависимости проходки на долото от плотности бурового раствора видно, что чем выше плотность раствора, тем ниже проходка на долото.

Вязкость. Чем выше вязкость бурового раствора, тем лучше выносится шлам из скважины. Но с другой стороны, при увеличении вязкости циркуляция раствора должна происходить при большем давлении. Это будет ухудшать показатели работы долота, снижая проходку и механическую скорость. Кроме того, при большей вязкости раствор легче насыщается газом и, следовательно, снижает плотность. Поэтому во время вскрытия продуктивного пласта может произойти фонтанирование.

Статическое напряжение сдвига (СНС). При низком СНС частицы шлама во время остановки циркуляции раствора выпадают в осадок. Это может угрожать прихвату бурильного инструмента. При очень высоком СНС очистка раствора от выбуренной породы ухудшается, что будет при водить к снижению показателей бурения.

Показатель фильтрации (водоотдача). При разбуривании глинистых пород следует поддерживать низкую водоотдачу, т.к. глины под воздействием воды теряют связанность и обваливаются в скважину. При разбуривании устойчивых пород следует применять буровой раствор с высокой водоотдачей, т.к. фильтрат раствора, проникая по микротрещинам, расширяет их и образует новые трещины. Следовательно, буримость пород улучшается.