Основные теоретические положения. 1. Тип и параметры буровых растворов выбираются с учетом:

1. Тип и параметры буровых растворов выбираются с учетом:

· геологических и гидрогеологических условий залегания пород, их литологического и химического составов;

· устойчивости пород под воздействием фильтрата бурового раствора;

· наличия проницаемых пластов, их толщины (мощности) и пластовых давлений;

· давлений гидравлического разрыва;

· накопленного опыта, а также наличия сырья для приготовления бурового раствора.

В зависимости от перечисленных условий и глубины скважины раствор иногда приходится выбирать не только для каждого района, участка или отдельно скважины, но и для бурения различных интервалов в отдельной скважине.

Тип и свойства бурового раствора в комплексе с технологическими мероприятиями и техническими средствами должны обеспечивать безаварийные условия бурения с высокими технико-экономическими показателями (ТЭП), а также качество вскрытия продуктивных горизонтов.

Плотность бурового раствора ρ_б.р. выбирается, исходя из условий создания противодавления, препятствующего притоку в скважину пластовых флюидов, и предотвращения гидроразрыва наиболее слабых пластов с последующим поглощением.

Минимальное превышение гидростатического давления столба бурового раствора относительно кровли вскрываемого пласта приведено в табл. 6.1 с учетом глубины скважины и коэффициента аномальности пластового давления К_а (проектного или фактического).

Таблица 6.1

Минимальное превышение гидростатического давления столба бурового раствора в зависимости от глубины скважины

Глубина скважины (интервал), м	Минимальное превышение гидростатического давления раствора над пластовым (репрессия) ∆Рmin, МПа
для нефтенасыщенных пластов	для газонасыщенных, газоконденсатных пластов, а также пластов в неизученных интервалах разведочных скважин
≤1000 1001 – 2500 2501 – 4500 ≥4500	1,5 2,0 2,5	1,5 2,0 2,25 2,7

К указанному в табл. 6.1 значению репрессии добавляется величина ΔР’, Па,

, (6.1)

где К_СПО – коэффициент, учитывающий колебания гидростатического давления при спускоподъемных операциях (СПО); К_СПО = 0,9 при диаметре скважины D_c≤215,9 мм и К_СПО=0,3 при D_c>215,9 мм.

Суммарная репрессия на пласт , Па,

. (6.2)

Величину ρ_б.р., кг/м³, необходимую для создания противодавления на пласт, можно вычислить из выражения

, (6.3)

где , Па; (6.4)

ρ_в – плотность воды, кг/м³.

2. Давление циркулирующего бурового раствора не должно приводить к раскрытию трещин наиболее слабых пород и возникновению поглощения.

Максимально допустимая репрессия (с учетом гидродинамических потерь) должна исключать возможность гидроразрыва или интенсивного поглощение бурового раствора на любой глубине интервала совместимых условий бурения.

Условие предупреждения гидроразрыва (кг/м³):

, (6.5)

где Р_гр – давление гидроразрыва (критическое давление бурового раствора в скважине, при котором возможен разрыв горной породы, или раскрытие трещин), Па;

Δ Р_ож – ожидаемое повышение давления в скважине, Па.

Рациональная плотность (кг/м³) аэрированного бурового раствора (АБР) вычисляется из уравнения

или , (6.6)

где – плотность исходного бурового раствора, кг/м³

– статический уровень в скважине, м.

Задача 1. Скважиной диаметром D_c на глубине вскрывается газонасыщенный горизонт с коэффициентом аномальности К_а. Определить требуемую плотность бурового раствора.

Данные принять по вариантам табл. 6.2.

Таблица 6.2

Данные к задаче № 1

Вариант Парам.
1.Диам. скважины Dc, мм	190,5		215,9	190,5		215,9	190,5		215,9	190,5		190,5
2.Глубина скважины Н, м
3.Коэффициент аномальностиКа	1,5	1,6	1,4	1,5	1,6	1,4	1,3	1,6	1,3	1,5	1,6	1,5

Задача 2. При бурении скважины на глубине возникло поглощение бурового раствора плотностью ρ_б.р. Статический уровень в скважине установился на глубине h_ст. Для ликвидации поглощения решено было уменьшить гидростатическое давление бурового раствора на поглощающий горизонт снижением его плотности путем аэрации. Определить рациональную плотность АБР (аэрированного бурового раствора).

Данные принять по вариантам табл. 6.3

Таблица 6.3

Данные к задаче № 2

Вариант Параметр

1.Глубина скважины, поглощающего горизонта Н, м.

2.Плотность бурового рас твора , кг/м3

Продолжение табл. 6.3

3.Статический уровень в скважине, hст, м