Problemy z cyrkulacją płuczki w otworach wiertniczych spowodowane są zazwyczaj skomplikowanymi warunkami geologicznymi (występowanie skał porowatych lub gruntów luźnych), jak również błędami w sztuce wiertniczej. Rozwiązaniem problemu przebicia płuczki może być zmiana parametrów płuczki wiertniczej, parametrów wiercenia lub przeprojektowanie trajektorii przewiertu. W przypadku wystąpienia zaników do formacji geologicznej przywrócenie cyrkulacji związane jest często ze skomplikowanymi zabiegami, niosącymi ze sobą trudności podczas dalszych prac, którym sprostać musi wyspecjalizowany serwis płuczkowy.

Ciśnienie w otworze wiertniczym

Stosowana w procesie wykonywania otworu wiertniczego płuczka wiertnicza, pośród wielu funkcji, które pełni, przede wszystkim urabia i stabilizuje ścianę otworu oraz transportuje zwierciny na powierzchnię. Powstaje wówczas ciśnienie w otworze wiertniczym. Jego wielkość zależna jest przede wszystkim od geometrii otworu, wydatku tłoczenia i parametrów reologicznych płuczki wiertniczej.

Określenie strat ciśnienia w przestrzeni pierścieniowej jest ważnym elementem procesu projektowania przewiertu horyzontalnego. Straty ciśnienia w przestrzeni pierścieniowej odpowiadają przede wszystkim za utrzymanie poprawnej cyrkulacji w otworze wiertniczym, co jest ściśle związane z procesem oczyszczania otworu wiertniczego z powstałych zwiercin.

Częściowy lub całkowity zanik płuczki wiertniczej

Zakres wykorzystywania technologii przewiertów sterowanych HDD powoduje, że wykonawcy oraz firmy płuczkowe muszą poszukiwać i stosować najbardziej optymalne sposoby utrzymania pełnej cyrkulacji w otworze wiertniczym. Do częściowego czy nawet całkowitego zaniku płuczki wiertniczej niejednokrotnie dochodzi podczas wiercenia otworu pilotowego. W przypadku zaniku częściowego można opanować sytuację poprzez zastosowanie materiałów do likwidacji ucieczek lub zabiegów uszczelniania, jednak całkowity zanik powoduje, że konieczne jest zatłoczenie zaczynu w celu zablokowania strefy ucieczki. W przypadku wystąpienia problemu z zanikiem płuczki wiertniczej wykonuje się zabiegi cementacyjne.

Kiedy ucieczka płuczki sprawia najwięcej problemów?

Tzw. ucieczki płuczki podczas wykonywania przewiertów horyzontalnych są zjawiskiem dość powszechnym, powstającym na skutek przekroczenia ciśnienia nadkładu warstw przez ciśnienie w przestrzeni pierścieniowej między przewodem wiertniczym i ścianą otworu, w rezultacie czego dochodzi do szczelinowania warstw otaczających. Prowadzi m.in. do powierzchniowych wypływów płuczki w punktach innych niż oczekiwane lub też zaników wgłębnych do otaczających formacji.

Jeśli dochodzi do zaniku na terenach niezagospodarowanych, problem nie jest aż tak poważny. Zdecydowanie więcej komplikacji powstaje wówczas, gdy dochodzi do uszkodzenia struktury warstw nadkładu, spiętrzenia i ucieczki płuczki na powierzchnię w terenach zurbanizowanych.

Dobór parametrów płuczki i parametrów technicznych wiercenia a utrzymanie stałej cyrkulacji płuczki

W przypadku realizacji zadania z zastosowaniem przewiertów horyzontalnych nie jest łatwe utrzymywanie stałej cyrkulacji płuczki. Formacje skalne nie są ciągłe, na drodze wiercenia można napotkać warstwy o bardzo wysokiej przepuszczalności, silnie spękane, soczewki lub strukturalne anomalia, które mogą powodować opory przepływu mniejsze niż w przestrzeni pierścieniowej poza rurami płuczkowymi. Urobek wiertniczy może akumulować się w dolnej części otworu, formując przeszkody. Wówczas ciśnienie będzie wzrastać dopóty, dopóki przeszkoda nie zostanie usunięta lub nie ustali się inny tor przepływu na powierzchnię. Podobnie dzieje się wówczas, kiedy parametry płuczki wiertniczej są dobrane nieprawidłowo i wskutek obciążenia urobkiem jej parametry reologiczne ulegną znacznemu wzrostowi.

Więcej o właściwościach płuczki wiertniczej i problemach z jej cyrkulacją w otworach wiertniczych oraz metodach zaradczych w kryzysowych sytuacjach podczas Konferencji „INŻYNIERIA Bezwykopowa”, której złotym sponsorem jest m.in. firma HEADS sp. z. o.o.

HEADS sp. z o.o. od 1997 r. wspiera i szeroko propaguje rozwój technologii bezwykopowych w Polsce. W tym czasie firma osiągnęła wiodącą pozycję na rynku kierunkowych przewiertów horyzontalnych i mikrotunelowania. HEADS dostarcza nowoczesną technologię z zakresu inżynierii wiertniczej popartej wieloletnim doświadczeniem na terenie całej Europy. Obejmuje ona nie tylko doradztwo w zakresie inżynierii płuczkowej, ale także produkcję i dostawę materiałów płuczkowych (wysokoaktywowane bentonity, polimery, środki specjalne). Jest także producentem urządzeń do oczyszczania płynów wiertniczych oraz dostawcą narzędzi i osprzętu wiertniczego renomowanych firm.