Розробка моделі можливого руйнування стінок глибоких свердловин у складних гірничо-геологічних умовах. Вплив бурового розчину на привибійну зону. Структурна організованість гірських порід. Показники для оцінки рівня руйнування стінок свердловин.
Аннотация к работе
ІВАНО-ФРАНКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ НАФТИ І ГАЗУ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукСеред багатьох причин, які викликають руйнування стінок свердловин, чільне місце посідають ті, які зумовлені фізико-хімічною взаємодією бурових розчинів з гірськими породами. З самого початку усвідомлення фізико-хімічних причин руйнування стінок свердловин для вирішення проблеми стійкості залучались фундаментальні теоретичні положення фізичної хімії: осмос, капілярні явища, теорія іонно-обмінних процесів і таке інше. Внаслідок цього інженери з бурових розчинів відчувають труднощі під час вибору рецептури і засобів впливу на фізико-хімічні процеси в системі “буровий розчин - привибійна зона свердловини” (БР - ПЗС). Запропонована і обґрунтована осмотична модель руйнування стінок свердловин, суть якої полягає у здатності рідин у системі БР-ПЗС самодовільне рухатись проти градієнта своєї структурної організованості (СО) у пори і тріщини гірських порід, викликаючи нагромадження механічних напружень і руйнування стінок. Практичне значення одержаних результатів полягає у створенні принципів вибору рецептур бурових розчинів з рівнем властивостей, який забезпечує стійкість стінок свердловин.Запропонована гіпотеза про осмос, який відображає властивість рідини (розчинника) самовільно рухатись проти градієнту структурної організованості. На підставі того, що осмос виконує роль узагальненого фізико-хімічного явища в системі буровий розчин - привибійна зона свердловини, розроблено осмотичну модель руйнування стінок свердловин, яка включає наступні положення: - вода в системі буровий розчин - привибійна зона свердловини рухається в пори і тріщини гірських порід, де рівень структурної організованості є вищий; На основі проведених лабораторних досліджень встановлено, що параметр діелектричної проникності водних розчинів добре корелює з їх осмотичними тисками і може застосовуватись для визначення рівнів структурної організованості у системі буровий розчин - привибійна зона свердловини і складання рецептур високо бурових розчинів. В результаті впровадження вапняного бурового розчину виявлено: - вапняний буровий розчин можна охарактеризувати як систему для буріння, коли в одному розрізі зустрічаються несумісні пласти - теригенні, хемогенні, з аномально низькими пластовими тисками, чутливі до водного середовища; В результаті впровадження бурового розчину виявлено, що у порівнянні з базовим буровим розчином зростає стійкість стінок свердловин і зменшуються витрати на хімічну обробку бурових розчинів, а рецептура бурового розчину може включати хімічні реагенти тільки вітчизняного виробництва і призначена для широкого застосування на родовищах ДД.