Традиционная методика вскрытия водоносного горизонта предполагает использование двух приемов: разрушение породы и извлечение из забоя бурового шлама. Наиболее эффективная технология проходки — вращательное бурение с применением промывочного раствора. Важно подобрать тип и плотность промывочной жидкости таким образом, чтобы исключить снижение проницаемости окружающих ствол скважины пород и минимизировать риск изменения фильтрационных характеристик водонасыщенного слоя.
Тип промывочной жидкости выбирают, исходя из геологических свойств пород, слагающих участок, на котором выполняется бурение скважины на воду. Плотность раствора вычисляется по формуле, основными расчетными величинами которой являются пластовое давление и давление гидроразрыва пласта. То есть раствор, с одной стороны, останавливает приток в забой пластовых вод, а с другой — предотвращает возникновение трещин в толще пласта. Расширение уже имеющихся трещин и появление новых провоцирует интенсивное поглощение раствора, что становится следствием гидравлического разрыва пласта.
В качестве промывочных жидкостей при бурении скважины выступают вода, глинистые растворы и смесь воды с поверхностно-активными веществами и реагентами. Глинистый раствор часто применяют для промывки, но у него есть один недостаток — он стимулирует изменение фильтрационных свойств водонасыщенной породы.Воду для промывки забоя и извлечения продуктов бурения допускается использовать при работе в устойчивых трещиноватых породах. Недостаток — забивание трещин фракциями разрушенных пород. Если в процессе углубления буровой инструмент проходит прослойки глин, вода размывает глину, насыщается ее частицами и нарушает проницаемость водовмещающего слоя. При этом вращательный способ с промывкой водой рекомендуется для бурения скважин в рыхлых породах.
Аэрация воздухом промывочных жидкостей дает следующие преимущества:
Существует и такая технология, не предполагающая применения жидкостей для выноса шлама. Функции раствора при бурение выполняет воздух. Способ отличается несколькими технологическими особенностями:
Виды буровых промывочных растворов
Тип промывочной жидкости выбирают, исходя из геологических свойств пород, слагающих участок, на котором выполняется бурение скважины на воду. Плотность раствора вычисляется по формуле, основными расчетными величинами которой являются пластовое давление и давление гидроразрыва пласта. То есть раствор, с одной стороны, останавливает приток в забой пластовых вод, а с другой — предотвращает возникновение трещин в толще пласта. Расширение уже имеющихся трещин и появление новых провоцирует интенсивное поглощение раствора, что становится следствием гидравлического разрыва пласта.Недостатки разных типов промывочных составов
В качестве промывочных жидкостей при бурении скважины выступают вода, глинистые растворы и смесь воды с поверхностно-активными веществами и реагентами. Глинистый раствор часто применяют для промывки, но у него есть один недостаток — он стимулирует изменение фильтрационных свойств водонасыщенной породы.Воду для промывки забоя и извлечения продуктов бурения допускается использовать при работе в устойчивых трещиноватых породах. Недостаток — забивание трещин фракциями разрушенных пород. Если в процессе углубления буровой инструмент проходит прослойки глин, вода размывает глину, насыщается ее частицами и нарушает проницаемость водовмещающего слоя. При этом вращательный способ с промывкой водой рекомендуется для бурения скважин в рыхлых породах.Эффективность аэрированных растворов
Аэрация воздухом промывочных жидкостей дает следующие преимущества:- снижение поверхностного натяжения на границах сред;
- понижение плотности раствора;
- уменьшение давления жидкости на пласт и, как следствие, исключение кольматации пор.
Бурение с продувкой воздухом
Существует и такая технология, не предполагающая применения жидкостей для выноса шлама. Функции раствора при бурение выполняет воздух. Способ отличается несколькими технологическими особенностями:- требование по разделению водонасыщенных пластов;
- сложности остановки водопритока в процессе бурения;
- формирование сальников из породы на поверхности бурового инструмента;
- проблемы с достижением песчаных водовмещающих пород, залегающих на глубине более 10 метров и иные факторы.
