Руководство для обучения инженеров по буровым растворам - часть 79

 

473 

2. Постепенное снижение уровня раствора в амбаре. 
З. Поглощение может быть полным, если продолжается бурение. 
2)  Пласты,  имеющие  естественные  трещины,  например,  известняки  и  некоторые 

глины (рис.1-С). 

 

Признаки. 

1. Показания приборов. 
2. Может произойти в любом типе пород. 
3. Поглощение определяется снижением уровня раствора в амбаре. 
4. Поглощение может стать полным, если продолжается бурение и возникают особые 

трещины. 

3)  Трещины,  вызываемые  механическими  или  гидравлическими  усилиями  на  пласт 

(рис. 1-Д). 

 

Признаки. 

1. Показания, включающие кольцевую гидравлику. 
2.  Может  произойти  в  любом  типе  пород,  но  основном  с  характерно  слабыми 

плоскостями. 

З. Поглощение обычно вызванное и полное. 
4. Поглощение может сопровождаться внезапным импульсом давления. 
5. Может быть в устойчивых и неустойчивых пластах. 
4) Кавернозные зоны, обычно приуроченные к известнякам (рис. 1-В). 
 

Признаки. 

1. Нормально приуроченные к известнякам. 
2. Отсутствие возврата обычно резкое и  полное. 
З.  Перед  самым  поглощением  долото  может  упасть    от  нескольких  дюймов  по 

нескольких футов. 

4. Перед поглощением может наблюдаться чрезмерный крутящий момент. 
В. Классификация поглощения определением давления в зоне. 
1) Установить низ бурильной трубы на верх предполагаемой зоны поглощения. 
2) Присоединить кусок дерева длиной 4 фута к бурильному каналу и спустить через 

бурильную трубу до достижения статического уровня жидкости. 

3) Затем рассчитать давление в зоне поглощения: 

Рz = (Dz – Df)(MWp)(.052) 

где:            Рz - давление в зоне поглощения, (рsi) 

Dz - действительная вертикальная глубина зоны поглощения, футы  
Df - падение жидкости внутри бурильной колонны, фунт/гал 

4) Статическая плотность раствора, которую выдержит зона, рассчитывается как: 

MWz = 

Dz

Pz

)

3

,

10

)(

(

 

где:          MWz - вес раствора в фунтах/гал. 
 

Корреляция техники борьбы с серьезным поглощением 

Регулирование  поглощения  осуществляется  оценкой  серьезности  и  подбором  мере 

приятий и техники с точки зрения объёме материала и его функций. 

А.  Поглощения  в  виде  высачивания  могут  возникнуть  в  любом  типе  пород,  когда 

агенты  потери  циркуляции  в  буровом  растворе  недостаточно  мелкие,  чтобы  полностью 
изолировать породу (рис.9А). 

1.)  Подъем    и  ожидание  должны  быть  первыми  шагами  попытки  восстановления 

циркуляции.    

 

474 

2)  Если  ствол  скважины  не  заполняется  во  время  ожидания,  следует  сделать  смесь 

закупоривающих  веществ  в  растворе  или  закачать  под  давлением  цементный  раствор  с 
высокой водоотдачей.   

Б. Частичное поглощение происходит в  гравии,  небольших природных трещинах и 

полностью открытых искусственных трещинах (рис.1). 

 

Рис.8. А - закупорка трещины у поверхности призабойной зоны 
           В - закупорка трещины в породе 
 

 

Рис.9. А - Небольшой по размеру материал не образует пробку.  
           В – Начальную перемычку образовали крупные частицы. 
 
Выше приведенные меры годятся и для данного случая. 
В.  Полное  поглощение  происходит  в  длинных  открытых  разрезах  гравия  или 

длинных интервалах небольших естественных трещин, больших природных трещинах или  
открытых вызванных разломах (рис. 1). 

1) Необходима закачка под давлением цементного раствора с высокой водоотдачей. 
2) Если после этого не восстанавливается циркуляция, применяется жёсткая пробка 

типа  цементной,  цементно-бентонитовой,  цементно-гильсонитовой  или  бентонито-
цементная с дизельным топливом. 

Г. Частичное или полное поглощение в глубокие вызванные разломы. 
1.  Подъём  и  ожидание  в  течение  4-8  часов.  Применение  мягкой  пробки  под 

давлением. 

Д. Серьезное полное поглощение в большие открытые природные трещины, каверны 

и открытые искусственные трещины. 

1) Закачать цементный раствор с высокой водоотдачей под  давлением или большой 

объём бентонито-цементного раствора на дизельном топливе. 

2) Если ситуация не меняется при проходке более открытых природных трещин или 

каверн,  применяется  технология  бурения  с  потерей  циркуляции  или  на  аэрированном 
растворе и установкой обсадной колонны. 

(4) Обычные причины неудач при восстановлении циркуляции. Приводятся прямые 

или косвенные причины неудач при попытке восстановления циркуляции. 

1) Положение зоны поглощения многократно не установлено, в результате материал 

размещен не в нужном месте. Зоны поглощения чаще всего находятся не у низа обсадной 
колонны, а около последнего упорного кольца хвостовика. 

 

475 

2)  Материалы  для  предотвращения поглощения  подбираются  не  систематически  по 

типу и серьёзности зоны поглощения. 

3) Иногда затягивается начало работ по борьбе с потерей циркуляции (т.е. бурение с 

потерей циркуляции и установка трубы). 

4) Не хранятся отчёты о наличии поглощений и метрах  по их ликвидации. 
5)  При  цементировании  колонны  не  устанавливаются,  и  буровой  раствор 

прорывается  через  пробки  прежде,  чем  цемент  схватится.  Кроме  того,  после  извлечения 
трубы  из  скважины,  после  размещения,  уровень  раствора  в  кольцевом  пространстве 
падает  и  раствор  из  пласта  может  прорваться  через  только  что  введенный  цементный 
раствор. Рекомендуется уравновешивание колонны и сброс пробок. 

Для более успешного устранения поглощения необходимо функционально увязывать 

технологию  и  материал  борьбы  с  поглощением  с  потерями.  Например,  если  разумное 
количество (15-20 фунт/бар) блокирующего материала не оказывает действия в цементном 
растворе  с  высокой  водоотдачей,  бесполезно  увеличивать  концентрацию  того  же  или 
подобного материала; следует увеличить размер гранул блокирующего материала. 

Метод подъёма и ожидания применяется при высачивании и частичном поглощении, 

а также поглощении в искусственных трещинах. 

За исключением внезапного полного поглощения в известняки с наличием больших 

трещин,  пустот  или  каверн  бурение  и  циркуляцию  следует  остановить  при  первых 
признаках потери циркуляции. 

Долото  следует  поднять  до  безопасной точки и  оставить  скважину  в  покое  на  4  -  8 

часов.  Затем  продолжать  бурение  до  забоя  с  сохранением  минимального  давления  на 
пласт. 

Если предположительно циркуляция не будет восстановлена в результате ожидания, 

можно приготовить смесь из 100 бар закупоривающих  агентов и бурового раствора или 
подобного объёма цементного раствора с высокой водоотдачей. 

Половина  всех  поглощений  на  побережье  Мексиканского  залива  была  устранена 

этим методом. Он также пригоден для глубоких искусственных трещин. 

Все остальные методики требуют применения материалов борьбы с поглощениями. 
 

Материалы борьбы с поглощениями 

Волокнистые. 

Кедровое волокно (древесное волокно). 
Волокнистая смесь (смесь кедровой и семян хлопка шелухи). 
Бурильная бумага. 
 

Гранулированные. 

Ореховая пробка (смесь корок - мелких, средних и крупных). 
Опилки (древесное волокно). 
Кwikseai (смесь волокон, гранул и хлопья). 
Мilti Seal        -??- 
Махisеаl         -??- 
  

Хлопья.  

Хлопья (целофана). 
Слюда (мелкая и крупная). 
Феносил. 
Шелуха семян хлопка. 
Усиливающие пробки. 
 

Задавки под давлением. 

Заправка с высокой водоотдачей (гель солидиатомовая земля). 
Бентонит - дизельное топливо (мягкая пробка). 

 

476 

Бентонит - бенгам (мягкая пробка). 
Бентонит - дизельное топливо - цемент (твердая пробка). 
Цементный  раствор (твёрдая пробка). 
Задавки  на нефтяной основе. 
Диатомовая земля.  
Карбонат кальция 
Задавка Gunk  для раствора на нефтяной основе ( VG-б9 в воде). 
 

Использование закупоривающих или блокирующих агентов в буровом растворе 

Эта  методика  эффективна  для  устранения  высачиваний  и  частичных  поглощений. 

Пробка из блокирующих агентов смешивается и используется следующим образом: 

(1) Установить приблизительное место поглощения, тип  пласта, высоту нахождения 

раствора  в  скважине  и  темп  поглощения.  Если  трещина  предположительно  создана 
импульсом  давления,  вероятнее  всего  поглощение  находится  под  башмаком  обсадной 
колонны. 

(2)  Применить  бурильную  трубу  с  открытым  концом  для  размещения  пробки  или 

открытое  промывное  золото  или  струйное  золото  со  снятыми  насадками.  Для 
предотвращения  засоривания  долота  размер  закупоривающих  агентов  должен  быть  от 
среднего до мелкого. 

(3)  Сделать  смесь  из  100-500  бар  блокирующего  материала  и  бурового  раствора 

Промышленность выпускает готовые смеси крупных, средних и мелких гранул, волокна и 
хлопьев.  Добавить  10-20  бар  бентонита  к  80  бар,  воды,  предварительно  обработанной 
карбонатом натрия 1/2 фунта/бар  и 1/4 каустической содой для удаления ионов кальция и 
магния. Обеспечить текучесть бентонита. Добавить 1/2 фунта/бар извести для флокуляции 
бентонита и увеличения водоотдачи. 

Добавить  15  ф./бар  крупных  корок  ореха.  Добавить  5  ф./бар  крупного  -  среднего 

волокна  (дерева  или  тростника).  Добавить  5  ф./бар  среднего  -  мелкого  волокна  (дерево, 
тростник, нейлон, кожа), добавить 5 ф./бар 1 целлофановых  хлопьев. 

Примечание

:  Т.к.  размер  трещин,  поглощающих  раствор  известен  рдко,  размер 

закупоривающего  материала  должен  выбираться  согласно  серьёзности  поглощения.  Это 
положение  основано  на  том,  что  небольшие  трещины  дают  малый  темп  поглощения,  а 
через  большие  трещины  поглощение  ускоряется.  На  рис.8  показано,  как  очень  крупный 
материал  образует  преграду  у  устья  отверстия,  а  правильно  подобранные  по  размеру 
материал не размывается при возобновлении циркуляции. 

Рисунок  9  показывает  применение  материала  слишком    мелкого,  чтобы  образовать 

пробку. При выборе размера материала пробки следует учитывать прохождение раствора 
через долото. Закачка большого количества материала должна выполняться через трубу с 
открытым концом, если можно. 

Водоотдача  пробки  должна  быть  снижена  только  для  предотвращения  осыпей  в 

скважине,  плотность  раствора  должна  соответствовать  весу,  требуемому  для 
регулирования  пластового  давления.  Блокирующие  агенты  можно  добавлять  в  буровой 
раствор на водяной основе во время потери циркуляции. 

(4)  Поместить  пробку  через  трубу  с  открытым  концом  напротив  зоны  поглощения. 

Закачивать  материал  со  скоростью  1  бар/мин  пока  не  остановится  поглощение.  Если 
скважина  не  наполняется,  повторить  закачку  и  приступить  к  методике  №  3    -  закачка 
цементного  раствора  с  высокой  водоотдачей  под  давлением,  если  не  достигнуты 
положительные результаты. Если скважина заполнена, нужно закрыть превентор (плашки) 
и с помощью устройства для перемешивания бурового раствора закачивать под давлением 
50 рsi в течение 30 минут. Замерить давление в кольцевом пространстве манометром - 300 
рsi. 

(5)  Если  используется  раствор  с  низким  содержанием  твёрдых  веществ,  сразу  же 

после установления циркуляции следует отфильтровать блокирующие агенты.