Предупреждение газовых, нефтяных и водяных проявлений и борьба с ними Газо-, нефте- и водопроявления

В разбуриваемых пластах могут содержаться газ, вода и нефть. Газ через трещины и поры проникает в скважину. Если пластовое давление выше давления промывочной жидкости, заполняющей скважину, газ с огромной силой выбрасывает жидкость из скважины – возникает газовый, а иногда нефтяной фонтан. Это явление нарушает нормальный процесс бурения, влечет за собой порчу оборудования, а иногда и пожар. Вода или нефть под очень большим пластовым давлением также могут прорваться в скважину. В результате происходит выброс промывочной жидкости, а потом воды или нефти. Получается водяной или нефтяной фонтан.

Выбросы возникают не только в результате проникновения газа в скважину под превышающим гидростатическое давление столба промывочной жидкости пластовым давлением. Газ может постепенно проникать в раствор в виде мельчайших пузырьков через плохо заглинизированные стенки скважины или вместе с выбуренной породой. Особенно сильно раствор насыщается газом во время длительных перерывов в бурении.

Пузырьки газа на забое скважины находятся под сильным давлением, отчего газ сильно сжат, а размеры пузырьков чрезвычайно малы. При циркуляции глинистый раствор поднимается вверх и выносит с собой пузырьки газа, при этом чем выше они поднимаются, тем меньше становится давление на них и тем больше они увеличиваются в размерах. Наконец, пузырьки становятся настолько крупными, что занимают бóльшую часть объема раствора и плотность его значительно уменьшается. Вес столба уже не может противостоять давлению газа, и происходит выброс, т. е. интенсивное «поршневое» вытеснение бурового раствора из ствола скважины.

Постепенно просачиваясь в скважину, вода и нефть также уменьшают плотность раствора, что может вызвать выбросы. Выбросы могут возникнуть и при понижении уровня промывочной жидкости в скважине, которое происходит или вследствие потери циркуляции, или же во время подъема труб в случае недолива скважины. Признаки начала газопроявлений следующие:

а) выход на поверхность при восстановлении циркуляции «пачек» глинистого раствора, насыщенного газом;

б) кипение в скважине при ограниченном поступлении из пластов газа, что может наблюдаться в случае незначительных величин вязкости и статического напряжения сдвига глинистого раствора;

в) слабый перелив раствора из скважины;

г) повышение уровня жидкости в приемных емкостях буровых насосов (без добавления жидкости в циркуляционную систему);

д) появление газа в промывочной жидкости, зафиксированное приборами или по показаниям газокаротажной станции. В этих случаях следует усилить промывку скважины, приостановить бурение или спуско-подъем и одновременно применять меры к дегазации раствора до стабилизации параметров промывочной жидкости. Для ликвидации осложнений в сложных случаях привлекаются дополнительные силы и средства (см. ниже).