Mechanism of caving while drilling through highly dispersible argillaceous formations/ Механизм кавернообразования при бурении скважин по легко распускающимся глинистым породам

PDF файл (Скачать)

UDC 622.233

Выпуск 2, 2013 год

IRST 52.13.21

M. T. Biletski, к.т.н., A. K. Kasenov, к.т.н., S. M. Sushko*, к.т.н. Kazakh National Technical University of K. I. Satpayev Volkovgeologie Казахский национальный технический университет им. К. И. Сатпаева Волковгеология*

Цель данной статьи – дать теоретическое объяснение явления кавернообразования в стволе скважины, пробуренной по глинам либо иным глинистым породам. Было установлено и показано, что одна из наиболее важных причин связана с колебаниями давления в стволе скважины. Даны рекомендации по ослаблению воздействия импульса скважинного давления. Ключевые слова: бурение; пучащиеся глины, кавернообразование.

__________________________________

М.Т Билецкий., А.К Касенов., С.М Сушко ТҰРАҚСЫЗ САЗДЫ ЖЫНЫСТАРДЫ БҰРҒЫЛАУ КЕЗІНДЕГІ ҰҢҒЫ ҚАБЫРҒАСЫНДА ҚУЫС-ҚОЛТЫҚТЫҢ ПАЙДА БОЛУ МЕХАНИЗІМІ

Мақаланың мақсаты – саз және сазды жыныстарды бұрғылау кезінде ұңғы қабырғасында пайда болатын қуыс-қолтық құбылысын теориялық тұрғыдан түсіндіру. Мақалада бұл құбылыстың басқа да көптеген себептерімен қатар, ең маңыздысы ұңғы қабырғасындағы қысымның тербелуі әсерінен болатындығы анықталды және көрсетілді. Тербелу технологиялық факторлар әсерінен болады. Жағдайды жақсарту бойынша бірнеше қарапайым және көрнекті (себебі жалпы жағдай анық болды) ұсыныстар жасалды. Нәтижелерді практикалық бағалау ары қарайғы зерттеулер барысында жасалады. Ұңғыны бұрғылау кезінде болатын апаттар көбіне сазды жыныстардың құрылымына байланысты болады. Ұңғы ішіндегі сұйық қысымы қабат қысымымен тепе-тең болмаса, сазды жыныстардың сұйық әсерінен ісінуі оның қабаттарының қатпарлануына әкеліп соғады. Ұңғы қабырғасының опырылуына оның ішіндегі қысым динамикасы тікелей әсер етеді. Осы қысым динамикасының әсерін төмендету ұсынылып отыр. Kiлт сөздер: бұрғылау; борпылдақ саздар, қуыс-қолтық пайда болуы

____________________________________

Biletsky M. T., Kasenov A. K., Sushko S. M. MECHANISM OF CAVING WHILE DRILLING THROUGH HIGHLY DISPERSIBLE ARGILLACEOUS FORMATIONS

The objective of the paper is to provide a theoretical explanation of the phenomenon of caving in well-bore, drilled through clays and other argillaceous formations . It was established and shown in the paper, that among many other causes of this phenomenon one of the most important is associated with fluctuations of the down hole pressure, which are caused primarily by technological factors. Some simple and obvious (since the general picture became much more clear) suggestions on improvements in the existing technology are made. The evaluation of their practical results is to be made in the course of further research. Aggravations while drilling wells are caused by the structure of clay formations. Stresses that are linked with the process of bulging of the wet well bore zone thickness of clays are conductive to scaling off some segments of that thickness and equalizing the pression on both sides of those segments. Key words: drilling, bulging clays, caving

Conclusions:

Drilling wells at uranium deposits of South Kazakhstan is aggravated with easily dispersed clays which prevail in the geological structure of the region
Absence of confining pressure in the well bore zone brings about opening cracks and saturating that zone with water of drilling mud
Growth of hydrate envelops on the structural lamellae of clays causes bulging of the well bore zone and building up stresses there
In weakened segments of the wet layer a longitudinal cracks of displacement appear, equalizing pressure on both sides of that layer
At circulation cessation pressure in cracks for some time period remains higher than in the well bore, which develops in the wet layer the process of scaling off
To prevent this the circulation cessation should be effected continuously by gradual switching the pump’s output from the well to a sedimentation tank
An impetus to wet layer’s collapsing provides a swabbing effect, arising while pulling the drill pipe up through clay plugs
While drill pipe reciprocating or making connections the rotation and circulation should not be stopped, at least till the required height is reached
Well flushing before the drill string extraction should be preformed with the drill string rotation on, and as long, as the pressure has not come back to norm.

References

1 Ивачев Л.М. Промывка и тампонирование геологоразведочных скважин. -– М.: Недра, 1989. - 216 с. 2 Грей Дж., Дарли Г.С.Г. Состав и свойства буровых агентов. - М.: Недра, 1985. - 512 с. 3 Городнов В. Д. Физико-химические методы предупреждения осложнений в бурении. - М.: Недра, 1984. - 232 с. 4 Басарыгин Ю.М., Булатов А. И., Проселков Ю.М. Бурение нефтяных и газовых скважин. -М.: ООО “Недра-Бизнесцентр”, 2002. - 632 с.

Создатель : Лариса Николаевна Гребцова

Создан : 22 августа 2024