Особенности проведения буровых работ в условиях многолетнемерзлых пород

Продолжая рассматривать особенности мерзлых и многолетнемерзлых пород, отдельное внимание стоит уделить особенностям проведения работ по бурению скважин в таких условиях.

При проведении буровых работ в толщах мерзлых пород существует повышенный риск возникновения осложнений. К таким осложнениям относится образование каверн, а также осыпи и обвалы стенок, которые способны не только стать причиной прихвата бурового инструмента, но и вызвать его слом. Не менее опасной ситуацией является размывание грунта и возникновение провалов под буровой установкой, возникающие в результате подтаивания мерзлых пород, расположенных непосредственно под поверхностью.

Размыв породы и попадание бурового раствора в затрубное пространство может стать причиной частичной или даже полной потери циркуляции в стволе. При долговременном прекращении работы высок риск обратного промерзания НКТ (что может повлечь за собой смятие колонн и повреждение резьбовых соединений), а также примерзание обсадных труб к стенкам ствола.

В соответствии с нормативами качества бурения скважин в условиях многолетнемерзлых пород качественное сооружение скважины характеризуется отсутствием описанных или иных осложнений непосредственно в ходе работы, цементирование осуществлено не менее чем на сорок процентов высоты колонны в интервале промерзания, а показатель кавернообразования в интервале промерзания и спуска кондуктора не превышает показатель 1,3.

Требования к конструкциям скважин, бурение которых производится на территориях распространения мерзлых пород, также включают требования к сохранности устья, недопущению промыва затрубного пространства буровым раствором, образования воронок и провалов как в процессе работы, так и в ходе последующей эксплуатации объекта.

Используемое оборудование и материалы также подбираются в соответствии с возможностью своего применения в условиях отрицательных температур. Прочность труб, из которых строится эксплуатационная колонна, должна быть достаточной для выдерживания давления, возникающего при обратном промерзании затрубных и межтрубных пространств. Если же по какой-то причине применяются трубы с меньшим показателем прочности, необходимо проведение специальных мероприятий, таких как контролируемое замораживание затрубного пространства и проведение прогревов с заданной периодичностью.

Для цементирования необходимо применять цементные составы с низкой температурой затвердевания и быстрым выделением тепла, происходящем при затвердении, а также низкой способностью к проведению тепла. Стабилизация стенок ствола за счет поддержания отрицательной температуры, позволяющая избегать множества осложнений, обеспечивается применением в качестве буровой среды охлажденного воздуха или бурового раствора, устойчивых пен и т.д. При этом отдельное внимание стоит уделять средствам предупреждения замерзания бурового раствора в случаях, когда промывка прекращается на длительный период времени, если применяется раствор на водной основе.