Бурение в неустойчивых, слабосцементированных или трещиноватых породах – одна из самых сложных технологических задач. Осыпи, обвалы, сужения ствола и поглощение бурового раствора могут сорвать график работ, привести к потере инструмента и многомиллионным убыткам.
Два ключевых метода «лечения» таких скважин – это создание глинистой корки и тампонаж (цементирование).
Выбор между ними определяет успех проекта.
1. Глинистая корка
По своей сути, глинистая корка – это профилактическое лечение. Её задача – не допустить болезни. Специальные химические реагенты (полимеры, ингибиторы, соли) вводятся в буровой раствор и, проникая в породу, создают на стенках скважины упрочнённый слой. Они связывают частицы между собой, предотвращают набухание глинистых минералов и снижают негативное воздействие фильтрата.
Их задача:
- Связать частицы породы между собой, создавая упрочненный слой на стенках скважины.
- Снизить гидродинамическое воздействие фильтрата на пласт.
- Подавить набухание глинистых минералов.
Цель:
- Не допустить начала разрушения, стабилизировать породу на время бурения.
Метод технологичен, не требует остановки бурения и относительно дёшев. Его сила – в предотвращении проблем там, где осложнения прогнозируемы и носят умеренный характер: в пластичных глинах, рыхлых песках, слабых аргиллитах.
2. Тампонаж
Когда же профилактика не сработала или изначально была невозможна, наступает время «хирургического вмешательства» – тампонажа (цементирования).
Этот метод применяют, когда проблема уже налицо: произошёл крупный обвал, раствор ушёл в зону поглощения, или нужно надёжно изолировать опасный пласт. Тампонажный раствор под давлением закачивается в проблемный интервал, чтобы механически перекрыть трещины, заполнить каверны и создать прочный искусственный барьер. Это эффективно, но дорого и ведёт к длительным простоям. Его оправдывает только серьёзность «диагноза»: катастрофическое поглощение, пересечение зоны трещиноватости или необходимость жёсткой изоляции.
Задача раствора:
- Механически перекрыть трещины и каверны.
- Создать прочный искусственный барьер в стволе и призабойной зоне.
- Изолировать зоны поглощения или нестабильные пласты.
Цель:
- Ликвидировать последствия разрушения, радикально изолировать проблемный интервал.
Сравнительный анализ методов: плюсы, минусы
и область применения
Глинистая корка – это профилактический и экономичный подход. Его главные плюсы – высокая технологичность (реагенты вводятся непосредственно в циркулирующую систему) и минимальное влияние на темп бурения. Он эффективен против умеренных осыпей и набухающих глин, но бессилен против крупных трещин и каверн.
Его использование технологически и экономически оправдано на этапе планирования при прогнозируемых осложнениях или как стандартная практика в неустойчивых, но относительно однородных пластах.
Тампонаж (цементирование) – это радикальный и затратный метод ликвидации осложнений. Его ключевые преимущества – высокая надежность и способность решать сложные проблемы: крупные обвалы, сильное поглощение, межпластовые перетоки. Однако он требует остановки бурения, специального оборудования и влечет за собой значительные простои и стоимость.
Его применение оправдано только при возникновении серьезных осложнений, когда профилактические методы исчерпаны.
Эффективная стратегией будет являться превентивное использование химических методов для формирования глинистой корки на всех неустойчивых интервалах.
Грамотное сочетание обоих методов на основе данных геомеханического моделирования и каротажа – залог успешного и экономичного строительства скважин в сложных геологических условиях.
Добро пожаловать!
Коллектив компании "ОТЭКС"