«Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений»

Влияние фильтрационной корки на стенках скважины на их устойчивость

УДК: 622.276.1/.4:622.24
DOI: 10.33285/2413-5011-2023-11(383)-40-45

Авторы:

¹ Институт проблем нефти и газа РАН, Москва, Россия

Ключевые слова: разрушение породы, фильтрационная корка, устойчивость стенок скважин, горизонтальные скважины

Аннотация:

В статье анализируются закономерности потери устойчивости стенок скважин в процессе их бурения. Показано, что эффективность противодавления бурового раствора на стенки скважин, препятствующего разрушению породы в приствольных зонах, различна при бурении проницаемых и непроницаемых пород. Установлено, что в проницаемых породах, в том числе и в продуктивных пластах, фильтрационные процессы снижают эффективность такого противодавления, но формирование низкопроницаемой фильтрационной корки на стенках бурящейся скважины существенно повышает их устойчивость к разрушению.

Анализ процессов концентрации напряжений в приствольных зонах горизонтальных скважин показал, что на глубинах около 2 км и более практически неизбежно происходит разрушение породы в этих зонах, но наличие фильтрационной корки на стенках скважины препятствует повышению порового давления в разрушенной породе и способствует ее сжатию, в результате чего не происходит вываливания разрушенной породы в ствол бурящейся скважины.

Показано, что при бурении пород с низкой проницаемостью эффективность влияния фильтрационной корки на напряженно-деформированное состояние породы будет понижаться, что обострит проблему устойчивости стенок бурящихся скважин.

Список литературы:

1. Сеид-Рза М.К., Исмайылов Ш.И., Орман Л.И. Устойчивость стенок скважин. – М.: Недра, 1981. – 175 с.

2. Рабиа Х. Технология бурения нефтяных скважин. – М.: Недра, 1989. – 413 с.

3. Мори В., Фурментро Д. Механика горных пород применительно к проблемам разведки и добычи нефти. – М.: Мир, 1994. – 416 с.

4. Мусхелишвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. – М.: Наука, 1966. – 708 с.

5. Седов Л.И. Механика сплошной среды. – Т. 2. – М.: Наука, 1970. – 568 с.

6. Pilkington P.E. Fracture graduations // Journal of Petroleum Engineer. – May 1978. – Pp. 138–148.

7. Свалов А.М. Ползучесть горных пород в процессах разработки месторождений нефти и газа // Газовая промышленность. – 2012. – № 1. – С. 20–23.

8. Свалов А.М. Напряженно-деформированное состояние породы в воронке депрессии // Технологии нефти и газа. – 2021. – № 6. – С. 41–45. – DOI: 10.32935/1815-2600-2021-137-6-41-45