Руководство по технологиям буровых растворов. Нестабильность ствола скважины

Из различных пород, через которые ведется проходка в процессе бурения скважины, наиболее подверженным нестабильности является сланец. Рыхлые пески, обычно встречающиеся на небольших глубинах, могут подвергаться эрозии под действием бурового раствора в турбулентном режиме. И песчаники, и карбонатные породы могут быть нестабильными под действием тектонических напряжений, или если гидростатическое давление бурового раствора ниже давления на флюиды в породах, в частности, когда проницаемость является низкой. Однако в случае со сланцами проблема нестабильности усугубляется необычными последствиями смачивания водой этой породы.
Сланцы — это по существу породы, которые содержат глину. Сланцевые породы образуются путем уплотнения осадков. В процессе захоронения осадков под действием постепенного отложения пластов в течение геологического времени из них выдавли вается вода. Степень уплотнения осадков пропорциональна глубине погребения при условии, что вода способна свободно выходить в проницаемые слои. Более молодые осадки размягчаются и диспергируются при смешивании с водой. Более старые сланцы, уже прошедшие диагенез, могут оставаться твердыми и не так легко диспергируются водой. Термин “сланец” применяется к самым различным породам — от глин до литифицированных материалов, таких как аспидный сланец. Мягкие глины исключительно активно реагируют с водой, тогда как аспидные сланцы относительно инертны. Поскольку различные сланцы поразному ведут себя после воздействия буровых растворов при проходке долотом, обычно сланцы классифицируют с тем, чтобы можно было рассматривать проблемы нестабильности в какойто степени систематически. Эта классификация показана в Таблице I.1 <...>