Причины искривления скважин.

Причины, влияющие на характер и интенсивность искривления скважин, разделяются на три группы: геологические, технические и технологические. Наибольшее влияние на искривление оказывают геологические причины. Прежде всего, это анизотропные свойства и перемежаемость по твердости горных пород.

Анизантропные свойства горной породы оказывют определенное влиянии на величину механической скорости бурения в зависимости от положения оси скважины по отношению к плоскости симметрии анизотропных свойств. Степень различия возможных скоростей бурения при бурении анизотропных пород определяет их анизотропные буровые свойства. Последние характеризуются показателем буровой анизотропии. a = V_min/V_max

На отклонение оси скважины также также влияют слоистость, сланцеватость, трещиноватость, дробленность, кавернозность и другие показатели состояния горных пород. Влияние перемежаемости по твердости пород на изменение направления оси скважины хорошо видно на рис 40. При переходе скважины от слабой породы к более твердой ось скважины отклоняется в сторону нормальную к границе твердого пласта (рис. 40 а), при переходе от твердой к слабой – наоборот скважина отклоняется от нормали к границе пластов (рис. 40 б)

В большинстве случаев при пересечении скважиной пачки переслаивающихся пород ствол скважины искривляется в сторону нормальную напластованию пород (рис 40 а) При встрече границы под острым углом перехода от слабой к более твердой породе, скважина может отклониться и пойти вдоль границы, как бы скользит по плоскости раздела пород (рис. 40 г). При встрече скважиной слабоустойчивых, кавернозных пород может происходить резкое часто непредсказуемое искривление трассы скважины.

Рис. 40

Искривление скважин по техническим причинам может происходить в результате отклонения ее оси от заданного направления при забуривании и из-за несоответствующей компоновки нижней части бурового снаряда. К последнему относятся слишком короткая или, наоборот, слишком длинная колонковая труба без центраторов, большой зазор между колонковой трубой и стенками скважины, наличие или отсутствие УБТ и другие. При этом надо иметь в виду, что подбирая различные забойные компановки, можно влиять на направление и интенсивность искривления скважины.

Технологические причины связаны с характером разрушения горных пород при бурении, разработкой ствола скважины и влиянием параметров режима бурения. Очевидно, что чем больше разработка ствола скважины, тем больше интенсивность искривления. Наибольшее влияние на интенсивность искривления имеет величина осевой нагрузка на ПРИ – чем больше осевая нагрузка, тем сильнее искривление скважины (из-за изгиба бурильных труб). Уменьшить влияние увеличенной осевой нагрузки можно, применяя в нижней части колонны бурильных труб УБТ. Увеличение частоты вращения может усилить искривление при возникновении вибрации и сильных изгибов бурильных труб за счет центробежных сил. Повышенный расход промывочной жидкости может приводить к размыву стенок скважины, что тоже усилит искривление.

Все приведенные технические и технологические факторы можно использовать как для уменьшения нежелательного искривления скважины, так и для увеличения интенсивности искривления, если это предусмотрено проектом трассы скважины.