ГИДРАВЛИКА КОЛЬЦЕВОГО ПОТОКА

При бурении некоторых пластов следует учитывать влияние режима кольцевого потока.

Это предупредит эрозию ствола и его последующее обрушивание. Анализ условий сдвига может служить хорошим руководством в вопросе о возможном расширении ствола и его вероятных причинах.

МЕХАНИЗМЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ СТВОЛА

Механическую неустойчивость ствола можно разделить на два механизма: разрушение при сжатии (раздавливание) и разрушение при растяжении (разрыв). (Рис. 1.8)

Разрушение при сжатии наблюдается, когда напряжения в горной породе превышают ее прочность или предел текучести пластических материалов. Разрушение при сжатии может быть причиной разрушения стенок скважины. Это показано на примере избыточного осыпания стенок скважины при бурении. Это может приводить к расширению, заваливанию и сужению ствола. Раздавливание может также снизить размер ствола скважины из-за оползания пласта в дуктильных или пластических породах (например, некоторые сланцы и соль). Решить проблемы, возникающие в стволе из-за разрушения при сжатии, можно утяжелением бурового раствора. Утяжеленный буровой раствор снижает критические «тангенциальные» нагрузки в стволе скважины.

Разрушение при растяжении требует снижения плотности бурового раствора и/или снижения эквивалентной плотности циркуляции (например, снижения расхода жидкости).

Разрушение при растяжении возникает при разрыве породы. В некоторых пластах разрушение при растяжении может приводить к выносу и прихвату под действием перепада давлений. Разрушение при сжатии требует дополнительного утяжеления бурового раствора, такой ствол остается сравнительно неповрежденным и не осыпается.

Раздавливание и разрыв могут иметь место в одном и том же участке скважины, не закрепленной обсадными трубами, в частности когда в искривленных скважинах при одной и той же плотности бурового раствора проявляются разные литологии